Java面向对象编程

2022-05-20 19:42:13  阅读 70 次 评论 0 条

面向对过程 & 面向对象

  • 面向过程思想
    • 步骤清晰简单,第一步做什么,第二步做什么……
    • 面向过程适合处理一些较为简单的问题
  • 面向对象思想
    • 物理类聚,分类的思维模式,首先思考解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后,才对某个分类下的细节进行面向过程的思索
    • 面向对象适合处理复杂的问题,适合处理需要多人协作的问题
  • 对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思路去处理

什么是面向对象

  • 面向对象编程(Object-Oriented Programming,OOP)
  • 面向对象编程的本质就是:以类的方式组织代码,以对象的组织(封装)数据
  • 抽象
  • 三大特性
    • 封装
    • 继承
    • 多态
  • 从认识论角度考虑是现有对象后有类。对象是具体的事物。类是抽象的,是对对象的抽象
  • 从代码运行角度考虑,是现有类后有对象。类是对象的模板

回顾方法及加深

  • 方法的定义
    • 修饰符
    • 返回类型
    • break和return的区别
    • 方法名
    • 参数列表
    • 异常抛出
  • 方法的调用
    • 静态方法
    • 非静态方法
    • 形参和实参
    • 值传递和引用传递
    • this关键字

类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是不能代表某一个具体的事物
    • 动物、植物、手机、电脑……
    • Person类、Pet类、Car类等,这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为
  • 对象是抽象概念的具体实例
    • 张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例
    • 能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念

创建与初始化对象

  • 使用new关键字创建对象,本质上是在调用构造器

  • 使用new关键字创建的时候,除了分配内存空间之外,还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用

  • 类中的构造器也称为构造方法,是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有一下两个特点:

    • 必须和类的名字相同
    • 不许没有返回类型,也不能写void
  • 构造器必须要掌握,用来初始化值

    • 定义有参构造之后,如果想使用无参构造,就必须要显示的定义无参的构造器
    • 快捷键Alt+Insert
    1. 类与对象

      • 类是一个模板,是抽象的,对象是一个具体的实例
    2. 方法

      • 定义,调用
    3. 对应的引用

      • 基本类型:8种,引用类型:除了基本类型之外的
      • 对象是通过引用来操作的:栈->堆
    4. 属性:字段Field成员变量

      • 默认初始化

        • 数字:0,0.0
        • char: u0000
        • Boolean: false
        • 引用类型: null

        修饰符 属性类型 属性名 = 属性值

    5. 对象的创建和使用

      • 必须使用new关键字创建对象,构造器
      • 对象的实行
      • 对象的方法
      • 静态的属性 属性
      • 动态的行为 方法

      封装、继承、多态

封装

  • 该露的露,该藏的藏

    • 我们程序设计要追求“高内聚,低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;低耦合就是仅暴露少量的方法给外部使用
  • 封装(数据的隐藏)

    • 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际显示,而应该通过操作接口来访问,这称为信息隐藏
  • 属性私有,get/set

  • 作用

    • 提高程序的安全性,保护数据
    • 隐藏代码的实现细节
    • 统一接口
    • 系统可维护性增加了

继承

  • 继承的本质是对某一批类的抽象,从而实现对现实世界更好的建模

  • extends的意思是“扩展”。子类是父类的扩展

  • Java中类只有单继承,没有多继承

  • 继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等

  • 继承关系的两个类,一个为子类(派生类),一个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends来表示

  • 子类和父类之间,从意义上将应该具有“is a”的关系

  • Object类,任何类都直接或间接继承Object类

  • super

    • 调用父类的构造器,必须要在子类构造器的第一行
    • 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
    • super和this不能同时调用构造方法
    • 与this比较
      • 代表的对象不同
        • this:本身没有调用这个对象
        • super:代表父类对象的应用
      • 前提
        • this:没有继承也可以使用
        • super:只能在继承条件才可以使用
      • 构造方法
        • this(); 本类的构造
        • super(); 父类的构造
  • 方法重写(需要有继承关系,子类重写父类的方法)

    • 重写的说明

      • 方法名必须相同

      • 子类的方法必须和父类保持一致,方法体不同

      • 参数列表必须相同

      • 修饰符:范围可以扩大:public>protected>default>private

      • 抛出的异常:范围可以缩小,但不能扩大

    • 为什么需要重写

      • 父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足
      • Alt + Insert -> override
  • 快捷键:Ctrl + H 打开继承树

多态

  • 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式
  • 一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用的类型有很多
  • 多态存在的条件
    • 有继承关系
    • 子类重写父类方法
    • 父类引用指向子类对象
  • 注意事项
    • 多态是方法的多态,属性没有多态性
    • 父类和子类,有联系 类型转换异常:ClassCastException
    • 存在条件:继承关系,方法需要重写,父类引用指向子类对象
      Father f = new Son()
    • 无法实现多态
      • static方法,属于类,它不属于实例
      • final 常量
      • private方法
  • instanceof (类型转换) 引用类型
  • 总结
    • 父类引用指向子类对象
    • 把子类转换为父类,向上转型
    • 把父类转换成子列,向下转型,强制转换
    • 方便方法的调用,减少重复的代码,简洁

static关键字

public class A{
    {
        //匿名代码块
    }
    static {
        //静态代码块
    }
    public A(){

    }

    //执行顺序,静态代码块>匿名代码块>构造方法
}
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;

random()

抽象类

  • abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类,如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类
  • 抽象类中可以没有抽象方法,但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类
  • 抽象类,不能使用new关键字来创建对象,它是用来让子类继承的
  • 抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的
  • 子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类
  • 存在的意义:提高开发效率

接口

  • 普通类:只有具体实现

  • 抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有

  • 接口:只有规范 (自己无法写方法,约束和实现分离:面向接口编程)

  • 接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是…则必须能…”的思想。

  • 接口的本质就是契约,就像法律一样,制定好后大家都要遵守

  • OO的精髓,是对对象的抽象,最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如C++、Java、C#等),就是因为设计模式所研究的,实际上就是如何合理的去抽象

  • 声明接口的关键字是interface

  • 接口中所有的定义其实都是抽象的 public abstract

  • 接口需要有实现类

    public interface UserService{
        void add();
        void delete();
        void update();
        void query();
    }
    
    public interface TimeService {
        void timer();
    }
    
    //类可以使用implement来实现接口
    //实现了接口的类,就需要重写接口中的方法
    //利用接口可以实现多继承
    public class UserServiceImpl implements UserService, TimeService {
        @Override
        public void add() {}
    
        @Override
        public void delete() {}
    
        @Override
        public void update() {}
    
        @Override
        public void query() {}
    
        @Override
        public void timer() {}
    }
    
  • 作用

    • 约束
    • 定义一些方法,让不同的人实现
    • public abstract
    • public static final
    • 接口不能被实例化,接口中没有构造方法
    • implement可以实现多个接口
    • 必须要重写接口中的方法

内部类

  • 内部类是在一个类的内部再定义一个类,比如,A类中定义一个B类,那么B类相对A类来说就称为内部类,而A类相对与B类来说就是外部类

    • 成员内部类

      public class Outer {
          private int id;
          public void out(){
              System.out.println("这是外部类的方法");
          }
          public class Inner{ //用static修饰之后就无法获取外部类的私有属性
              public void in(){
                  System.out.println("这是内部类的方法");
              }
              //获得外部类的私有属性
              public void getID(){
                  System.out.println(id);
              }
          }
      
          public static void main(String[] args) {
              Outer.Inner inner = new Outer().new Inner();
              inner.getID();
          }
      }
      
  • 静态内部类

  • 局部内部类

    public class Outer {
        //局部内部类
        public void method(){
            class Inner{
                public void in(){
    
                }
            }
        }
    }
  • 匿名内部类

    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            //没有名字初始化类,不用将实例保存到变量中
            new Apple().eat();
            UserService userService= new UserService(){
                @Override
                public void hello() {
                }
            };
        }
    }
    class Apple{
        public void eat(){
        }
    }
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