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04.面向对象-上

一.类与对象

1.面向对象学习的三条主线

  • Java类及类的成员:属性、方法、构造器;代码块、内部类
  • 面向对象的三大特征:封装性、继承性、多态性、(抽象性)
  • 其他关键字:thissuperstaticfinalabstractinterfacepackageimport

2.面向对象与面向过程(理解)

  • 面向过程:强调的是功能行为,以函数为最小单位,考虑怎么做。
  • 面向对象:强调具备了功能的对象,以类/对象为最小单位,考虑谁来做。

3.面向对象中两个重要的概念

:对一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义。

对象:是实际存在的该类事物的每个个体,因此也称为实例(instance)。

  • 面向对象程序设计的重点是类的设计
  • 设计类,就是设计类的成员

二者的关系:对象,是由类new出来的,派生出来的。

4.面向对象思想落地实现的规则

  1. 创建类,设计类的成员
  2. 创建类的对象
  3. 通过“对象.属性“或”对象.方法“调用对象的结构

补充:几个概念的使用说明

  • 属性 = 成员变量 = field = 域、字段
  • 方法 = 成员方法 = 函数 = method
  • 创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

5.对象的创建与对象的内存解析

典型代码

java
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
Person p3 = p1; //没有新创建一个对象,共用一个堆空间中的对象实体。

说明

如果创建了一个类的多个对象,则每个对象都独立的拥有一套类的属性。(非 static 的)

意味着:如果我们修改一个对象的属性a,则不影响另外一个对象属性a的值。

内存解析

6.JVM 内存结构

编译完源程序以后,生成一个或多个字节码文件。

我们使用JVM中的类的加载器和解释器对生成的字节码文件进行解释运行。意味着,需要将字节码文件对应的类加载到内存中,涉及到内存解析。

虚拟机栈,即为平时提到的栈结构。我们将局部变量储存在栈结构中

堆,我们将new出来的结构(比如:数组、对象)加载到堆空间中。补充:对象的属性(非 static 的)加载在堆空间中。

方法区:类的加载信息、常量池、静态域

7.匿名对象

定义: 我们创建的对象,没显示的赋给一个变量名。即为匿名对象。

特点:匿名对象只能调用一次。

举例

java
new Phone().sendEmail();
new Phone().playGame();

new Phone().price = 1999;
new Phone().showPrice();

应用场景

java
PhoneMall mall = new PhoneMall();
// mall.show(p);
// 匿名对象的使用
mall.show(new Phone());

class PhoneMall{
    public vold show(Phone phone){
        phone.sendEmail();
        phone.playGame();
    }
}

二.类的结构之一:属性

对比:属性 vs 局部变量

1.相同点

  • 定义变量的格式:数据类型 变量名 = 变量值
  • 先声明,后使用
  • 变量都其对应的作用域

2.不同点

  • 在类中声明的位置的不同
    • 属性:直接定义在类的一对{}
    • 局部变量:声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量
  • 关于权限修饰符的不同
    • 属性:可以在声明属性时,指明其权限,使用权限修饰符。 常用的权限修饰符:privatepublic、缺省、protected => 封装性
    • 局部变量:不可以使用权限修饰符
  • 默认初始化值的情况
    • 属性:类的属性,根据其类型,都默认初始化值 整型(byteshortintlong : 0 ) 浮点型(floatdoubel : 0.0 ) 字符型(char : 0 (或'\u0000')) 布尔型(boolean : false) 引用数据类型(类、数组、接口 : null
    • 局部变量:没有默认初始化值 意味着,我们在调用局部变量之前,一定要显示赋值。 特别地:形参在调用时,我们赋值即可。
  • 在内存中加载的位置
    • 属性:加载到堆空间中(非 static)
    • 局部变量:加载到栈空间

三.类的结构之二:方法

1.方法的使用

方法:描述类应该具有的功能。

方法的声明:权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){

方法体

}

注意staticfinalabstract来修饰方法

说明

  • 关于权限修饰符:默认方法的权限修饰符先都使用publicJava规定四种权限修饰符:privatepublic、缺省、protected
  • 返回值类型: 返回值 vs 没返回值
    • 如果方法有返回值,则必须在方法声明时,指定返回值的类型。同时,方法中,需要使用return关键字来返回指定类型的变量或常量:return数据。
    • 如果方法没有返回值,则方法声明时,使用void来表示。通常,没返回值的方法中,就不需要使用return。但是,如果使用的话,只能return;表示此方法结束的意思。
    • 定义方法该不该返回值?
      • 题目要求
      • 凭经验,具体问题具体分析
  • 方法名:属于标识符,遵循标识符的规则和规范,“见名知意”。
  • 形参列表:可以声明 0 个,1 个或多个形参
    • 格式:数据类型 1 形参 1,数据类型 2 形参 2
    • 定义方法时,该不该定义形参?
      • 题目要求
      • 凭经验,具体问题具体分析
  • 方法体:方法功能的体现。
  • 方法的使用中,可以调用当前类的属性和方法
    • 特殊的:方法 A 中又调用了方法 A:递归方法。
    • 方法中,不可以定义方法。

2.关键字:return

2.1 使用范围

使用在方法体中

2.2 作用

  • 结束方法
  • 针对于返回值类型的方法,使用return数据返回所要的数据。

2.3 注意点

return关键字后面不可以声明执行语句。

3.方法的重载

3.1 定义

在同一个类中,允许存在一个以上的同名方法,只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。

3.2 总结

两同一不同

  • 同一个类、相同方法名
  • 参数列表不同:参数个数不同,参数类型不同

3.3 构成重载的举例

举例一:Arrays类中重载的 sort()

举例二:

java
public void getSum(int i, int j){
    System.out.println("1");
}
public void getSum(double d1, double d2){
    System.out.println("2");
}
public void getSum(String s, int i){
    System.out.println("3");
}
public void getSum(int i, String s){
    System.out.println("4");
}

3.4 不构成重载的举例

java
public int getSum(int i, int j){
   return 0;
}
public void getSum(int m, int n){

}
private void getSum(int i, int j){

}

3.5 如何判断是否构成方法的重载?

严格按照定义判断:两同一不同。

跟方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没关系。

3.6 如何确定类中某一个方法的调用

方法名 => 参数列表

4.可变个数形参的方法

4.1 使用说明

  • 可变个数形参的格式:数据类型...变量名
  • 当调用可变个数形参的方法时,传入的参数个数可以是:0 个,1 个,2 个。
  • 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参不同的方法之间构成重载
  • 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说,二者不能共存
  • 可变个数形参在方法的形参中,必须声明在末尾
  • 可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。

4.2 举例说明

java
public void show(int i){

}
public void show(String s){
  System.out.println("show String s");
}
public void show(String ... strs){
  System.out.println("String ... strs");
    for(int i = 0;i < strs.length;i++){
        System.out.println(strs[i]);
    }
}
// 不能与上一个方法同时存在
//  public void show(String [] strs){
//
// }

5.Java 的值传递机制

5.1 针对于方法内变量的赋值举例

规则

  • 如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值。
  • 如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。

5.2 针对于方法的参数概念

形参:方法定义时,声明的小括号内的参数

实参:方法调用时,实际传递给形参的参数

5.3 java 中参数传递机制

规则

  • 如果参数是基本数据类型,此时实参赋给形参的是实参真实存储的数据值。
  • 如果参数是引用数据类型,此时实参赋给形参的是实参存储数据的地址值。

推广

  • 如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值。
  • 如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。

6.递归方法

6.1 定义

递归方法:一个方法体内调用它自身。

6.2 如何理解递归方法?

  • 方法递归包含了一种隐式的循环,它会重复执行某段代码,但这种重复执行无须循环控制。
  • 递归一定要向已知方向递归,否则这种递归就变成了无穷递归,类似于死循环。

6.3 举例

java
// 计算1-n之间所有自然数的和
public int getSum(int n){
    if(n == 1){
        return 1;
    }else{
        return n + getSum(n - 1);
    }
}

四.面向对象的特征一:封装性

1.为什么要引入封装性?

  • 我们程序设计追求“高内聚,低耦合”。
    • 高内聚:类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;
    • 低耦合:仅对外暴露少量的方法用于使用。
  • 隐藏对象内部的复杂性,只对外公开简单的接口。便于外界调用,从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说,把该隐藏的隐藏起来,把该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

2.问题引入

当我们创建一个类的对象以后,我们可以通过“对象.属性”的方式,对对象的属性进行赋值。这里,赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外,没其他制约条件。但是,在实际问题中,我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现,我们只能通过方法进行限制条件的增加。(比如:setLegs()同时,我们需要避免用户再使用“对象.属性”的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private)) 此时,针对与属性就体现了封装性。

3.封装性思想具体的代码体现

3.1 体现一

将类的属性 xxx 私有化(private),同时,提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值。

java
private double redius;
public void setRedius(double redius){
    this.redius = redius;
}
public double getRedius(double redius){
    return this.redius;
}

3.2 体现二

不对外暴露私有的方法

3.3 体现三

单例模式(将构造器私有化)

3.4 体现四

如果不希望类在包外被调用,可以将类设置为缺省的。

4.Java 规定的四种权限修饰符

4.1 权限从小到大顺序为

private => 缺省 => protected => public

4.2 具体的修饰范围

修饰符类内部同一个包不同包的子类同一个工程
privateYes
缺省YesYes
protectedYesYesYes
publicYesYesYesYes

4.3 权限修饰符可用来修饰的结构说明

4 种权限都可以用来修饰类的内部结构:属性、方法、构造器、内部类。

修饰类的话,只能使用:缺省、public

五.类的结构:构造器

1.构造器(或构造方法):Constructor

构造器的作用

  1. 创建对象
  2. 初始化对象的信息

2.使用说明

  1. 如果没显示的定义类的构造器的话,则系统默认提供一个空参的构造器。
  2. 定义构造器的格式:权限修饰符 类名(形参列表){}
  3. 一个类中定义的多个构造器,彼此构成重载
  4. 一旦我们显示的定义了类的构造器之后,系统就不在提供默认的空参构造器
  5. 一个类中,至少会有一个构造器

3.举例

java
// 构造器
public void Person(){
    System.out.println("Person()");
}
public void Person(String n){
    name = n;
}
public void Person(String n,int a){
    name = n;
    age = a;
}

4.总结:属性赋值的先后顺序

  1. 默认初始化
  2. 显示初始化
  3. 构造器中初始化
  4. 通过“对象.方法”或“对象.属性”的方式赋值

以上操作的先后顺序:1-2-3-4

5.JavaBean

所谓JavaBean,是指符合如下标准的Java

  • 类是公共的
  • 一个无参的公共的构造器
  • 属性,而且对应的getset方法

六.关键字:this

1.可以调用的结构

属性、方法、构造器

2.this 调用属性、方法

this理解为:当前对象 或 当前正在创建的对象

  • 在类的方法中,我们可以使用this.属性或this.方法的方式,调用当前对象属性或方法。但是,通常情况下,我们都省略this。特殊情况下,如果方法的形参和类的属性同名时,我们必须显示的使用this.变量的方式,表明此变量是属性,而非形参。
  • 在类的构造器中,我们可以使用this.属性或this.方法的方式,调用当前正在创建的对象属性或方法。但是,通常情况下,我们都省略this。特殊情况下,如果构造器的形参和类的属性同名时,我们必须显示的使用this.变量的方式,表明此变量是属性,而非形参。

3.this 调用构造器

  1. 我们在类的构造器中,可以显示的使用this(形参列表)的方式,调用本类中指定的其他构造器。
  2. 构造器中不能通过this(形参列表)的方式调用自己。
  3. 如果一个类中有n个构造器,则最多有n-1构造器中使用了this(形参列表)
  4. 规定:this(形参列表)必须声明在当前构造器首行。
  5. 构造器内部,最多只能声明一个this(形参列表),用来调用其他构造器。

七.关键字:package/import

1.package 的使用

1.1 使用说明

  • 为了更好的实现项目中类的管理,提供包的概念
  • 使用package声明类或接口所属的包,声明在源文件的首行
  • 包,属于标识符,遵循标识符的命名规则,规范(xxxyyyzzz)、“见名知意”
  • .一次,就代表一层文件目录

1.2JDK 的主要包介绍

2.import 的使用

import:导入

  • 在源文件中显示的使用import结构导入指定包下的类、接口
  • 声明在包的声明和类的声明之间
  • 如果需要导入多个结构,则并列写出即可
  • 可以使用xxx.*的方式,表示可以导入xxx包下的所有结构
  • 如果使用的类或接口是java.lang包下定义的,则可以省略import结构
  • 如果使用的类或接口是本包下定义的,则可以省略import结构
  • 如果在源文件中,使用了不同包下的同名的类,则必须至少一个类需要以全类名的方式显示
  • 使用xxx.*的方式表面可以调用xxx包下的所有结构。但是如果使用的是xxx子包下的结构,则仍需要显示导入
  • import static:导入指定类或接口中的静态结构:属性或方法

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