Java面向对象编程
初识面向对象
- 面向过程思想：
- 步骤清晰简单，第一部步做什么，第二步做什么......
- 面对过程适合处理一些较为简单的问题
- 面向对象思想
- 物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会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考
- 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
- 对于描述复杂的事务，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
- 面向对象编程简称OOP
- 面向对象编程的本质：以类的方式组织代码，以对象的形式组织(封装)数据
- 抽象
- 三大特性：封装，继承，多态
- 从认识的角度考虑是先有对象后有类。对象是具体的事务；类是抽象的，是对对象的抽象
- 从代码的角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板
方法的回顾和加深
方法的定义
- 修饰符
- 返回类型
- break：跳出switch，结束循环。return：结束方法，返回一个结果
- 方法名：驼峰命名法，见名知意
- 参数列表：(参数类型，参数名)，(参数类型...)
- 异常抛出
例子1
//Demo01 类
public class Demo01 {
//main 方法
public static void main(String[] args) { }
/*
修饰符 返回值类型 方法名(参数...){
//方法体
return 返回值;
}
*/
public String sayhello() {
return "hello world";
}
public int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;//三元运算符
}
//第一个遇到的异常：数组下标越界Arrayindexoitofbounds
//完整的方法
public void readFiles(String file) throws IOException { }
}
方法的调用
-
静态方法与非静态方法
例子2
public class Demo02 { //静态方法 static //非静态方法 public static void main(String[] args) { //实例化类 new //对象类型 对象名 = 对象值 Student student = new Student(); student.say(); } //static和类一起加载 public static void a() { // b();//报错 } //类实例化后才存在 public void b() { a();//没报错 } }//学生类 public class Student { //方法 public void say() { System.out.println("学生说话了"); } } -
形参与实参
例子3
public class Demo03 { public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = 2; int add = Demo03.add(a, b); System.out.println(add); } public static int add(int a, int b) { return a + b; } } -
值传递
例子4
//值传递 public class Demo04 { public static void main(String[] args) { int a = 1; System.out.println(a);//1 Demo04.change(a); System.out.println(a);//1 } //返回值为空 public static void change(int a) { a = 10; } } -
引用传递
例子5
//引用传递：对象。本质还是值传递 public class Demo05 { public static void main(String[] args) { Person person = new Person(); System.out.println(person.name);//null Demo05.change(person); System.out.println(person.name);//jdl } public static void change(Person person) { //person是一个对象，指向->Person person = new Person();这是一个具体的人，可以改变属性 person.name = "jdl"; } } //定义了一个Person类，有一个属性name class Person{ String name;//默认值null } -
this关键字
对象的创建分析
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，但是并不代表某一个具体的事物
- 对象是抽象概念的具体实例。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
例子6
//一个项目应该只存在一个main方法 public class Application { public static void main(String[] args) { //类：抽象的，需要实例化 //类实例化后会返回一个自己的对象 //student对象就是一个Student类的具体实例 Student xm = new Student(); Student xh = new Student(); xm.name = "小明"; xm.age = 3; System.out.println(xm.name); System.out.println(xm.age); xh.name = "小红"; xh.age = 3; System.out.println(xh.name); System.out.println(xh.age); } }//学生类 public class Student { //属性：字段 String name; int age; //方法 public void study(){ System.out.println(this.name+"在学习"); } }
创建与初始化对象
- 使用new关键字创建对象
- 使用new关键字创建的时候，出了分配内存空间外，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，并且构造器有以下两个特点
- 必须和类的名字相同
- 必须没有返回类型，也不能写void
- 构造器必须要掌握
例子7
public class Application { public static void main(String[] args) { //new实例化了一个对象 Person person = new Person(); System.out.println(person.name);//jdl } }public class Person { //一个类，即使什么都不写，也会存在一个方法 //显示的定义构造器 String name; //1.使用new关键字，本质是在调用构造器 //2.用来初始化值 public Person(){ this.name = "jdl"; } //有参构造:一旦定义了有参构造，无参构造就必须显示定义 public Person(String name){ this.name = name; } //alt + insert快捷键，自动生成构造器 }
总结：
构造器：
1.与类名相同
2.没有返回值
作用：
1.使用new关键字，本质是在调用构造器
2.初始化对象的值
注意：
1.定义有参构造后，如果想使用无参构造，要手动再定义一个无参构造
快捷键alt+insert，自动生成一个构造器
创建对象内存分析
例子8
public class Application { public static void main(String[] args) { Pet dog = new Pet(); dog.name = "旺财"; dog.age = 3; dog.shout(); System.out.println(dog.name); System.out.println(dog.age); Pet cat = new Pet(); } }public class Pet { public String name; public int age; //默认有一个无参构造 public void shout() { System.out.println("叫了一声"); } }
面向对象的三大特性
封装
- 该露的露，该藏得藏
- 程序设计要追求“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：仅暴露少量的方法给外部使用
- 程序设计要追求“高内聚，低耦合”。
- 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表示，而应通过操作接口来访问，这成为信息隐藏
- 重点：属性私有，get/set
封装的作用：
- 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
- 增加系统的可维护性
例子9
public class Application { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(); s1.setName("jdl"); System.out.println(s1.getName()); s1.setAge(120); System.out.println(s1.getAge()); } }public class Student { //属性私有 private String name;//名字 private int id;//学号 private char sex;//性别 private int age;//年龄 //提供一些可以操作这个属性的方法 //提供一些public的get、set方法 //get 获得数据 public String getName() { return this.name; } //set 给数据设置值 public void setName(String name) { this.name = name; } //alt+insert快捷键，快速设置get、set public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { if (age > 120 || age < 0) { this.age = 3; } else { this.age = age; } } }
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，从意义上讲应该具有“is a”的关系
子类继承了父类，就会拥有父类的全部方法
快捷键ctrl + H，打开层次结构，查看类与类之间的继承关系
例子10
public class Application { public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student.say(); System.out.println(student.getMoney()); } }public class Person { //public //protected //default //private private int money = 10_0000_0000; public void say(){ System.out.println("说了一句话"); } public int getMoney() { return money; } public void setMoney(int money) { this.money = money; } }public class Student extends Person { }
object类
- 在Java中，所有的类都默认直接或间接继承Object类
super
-
注意点：
- super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一行
- super必须只能出现在子类的方法或者二构造方法中
- super和this不能同时调用构造方法
-
与this的区别：
-
代表的对象不同
this：本身调用者这个对象
super：代表父类对象的引用
-
前提：
this：没有继承也可以使用
super：只能在继承条件下才可以使用
-
构造方法：
this（）：本类的构造
super（）：父类的构造
-
例子11
public class Application { public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student.test1("杰达鲁"); student.test2(); } }public class Student extends Person { private String name = "llk"; public void test1(String name){ System.out.println(name); System.out.println(this.name); System.out.println(super.name); } public void print(){ System.out.println("Student"); } public void test2(){ print(); this.print(); super.print(); } public Student() { //隐藏代码：调用了父类的无参构造 //调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行 super(); System.out.println("Student无参"); } }public class Person { protected String name = "jdl"; public void print(){ System.out.println("Person"); } public Person() { System.out.println("Person无参"); } }
方法重写
-
重写需要有继承关系，子类重写父类的方法
- 方法名必须相同
- 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：范围可以被缩小，不能扩大
-
子类的方法与父类必须要一致，方法体不同
-
重写都是方法的重写，与属性无关
-
为什么需要重写：
-
父类的功能，子类不一定需要，或者满足
快捷键alt+insert：override
例子12
public class Application { public static void main(String[] args) { //静态方法与非静态方法的区别很大 //静态方法：方法调用只和定义数据的类型有关 A a = new A(); a.test();//A=>test() //父类的引用指向了子类 B b = new A();//子类重写了父类的方法 b.test();//B=>test() } }public class A extends B{ //Override 重写 @Override //注解，有功能的注释 public void test() { System.out.println("A=>test()"); } }public class B { public void test(){ System.out.println("B=>test()"); } }
- 不能重写的方法
- static：静态方法，属于类，不属于实例
- final：常量
- private：私有方法
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(父类，有关系的类)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
-
注意多态是方法的多态，属性没有多态性
-
instanceof：(类型转换)，引用类型
例子13
public class Application { public static void main(String[] args) { //一个对象的实际类型是确定的 //可以指向的引用类型不确定，父类的引用指向子类 Student s1 = new Student(); Person s2 = new Student(); Object s3 = new Student(); s2.run();//子类重写了父类的方法，执行了子类的方法 s1.run(); //对象能执行哪些方法主要看左边的类型，和右边关系不大 ((Student)s2).eat(); s1.eat(); } }public class Student extends Person{ @Override public void run() { System.out.println("son"); } public void eat(){ System.out.println("eat"); } }public class Person { public void run(){ System.out.println("run"); } }
- 注意事项
- 多态是方法的多态，属性没有多态
- 父类和子类要有联系，不能随便转换。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 f1 = new Son();
instanceof
-
父类引用指向子类的对象
-
把子类转换为父类，向上转型
-
把父类转换为子类，向下转型；强制转换
-
方便方法的调用，减少重复代码
Object object = new Student();
System.out.println(object instanceof Student);
static(补充)
public class Person {
//第二个执行
{
//代码块（匿名代码块），可以用来赋初始值
System.out.println("匿名代码块");
}
//第一个执行，只执行一次
static {
//代码块（静态代码块）
System.out.println("静态代码块");
}
//第三个执行
public Person() {
System.out.println("构造方法");
}
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
System.out.println("----------");
Person p2 = new Person();
}
}
抽象类和接口
抽象类
public abstract class Action {
//约束
//abstract抽象方法：只有方法名，没有方法的实现
public abstract void doSomeSthing();
}
//继承了抽象类的子类，必须要实现抽象类的方法，除非子类也是抽象类，那么由下一个子类实现方法
public class A extends Action{
@Override
public void doSomeSthing() {
System.out.println("hello world");
}
}
- 抽象类不能new，只能靠子类实现
- 抽象类中可以写普通得方法
- 抽象方法必须再抽象类中
- 抽象的抽象：约束
- 抽象类有构造方法
- 存在的意义：规范代码，提高开发效率
接口的定义和实现
-
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，专业的约束。可以让约束和实现分离，面向接口编程
-
接口就是规范，定义的是一组规划 ，体现了现实世界中“如果你是...则必须能...”的思想。
-
接口的本质是契约。
-
OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。
-
声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
作用：
1. 约束
2. 定义一些方法，让不同的人实现
3. 接口中的方法都是public abstract
4. 接口中的常量都是public static final
5. 接口不能被实例化，接口中没有构造方法
6. implements可以实现多个接口
7. 必须要重写接口中的方法
//interface定义的关键字，接口都需要实现类
public interface UserService {
//接口中的所有定义其实都是抽象的 public abstract
void add(String name);
void delete(String name);
void update(String name);
void query(String name);
}
public interface TimeService {
void timer();
//接口中定义的属性都是常量 public static final
int AGE = 99;
}
//类可以实现接口：implements 接口
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
//利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService {
@Override
public void add(String name) { }
@Override
public void delete(String name) { }
@Override
public void update(String name) { }
@Override
public void query(String name) { }
@Override
public void timer() { }
}
内部类
- 内部类就是在一个类的内部再定义一个类
- 内部类有成员内部类，静态内部类，局部内部类，匿名内部类
public class Outer {
private int id = 10;
public void out(){
System.out.println("这是外部类的方法");
}
public class Inner{
public void in(){
System.out.println("这是内部类的方法");
}
//获得外部类的私有属性和私有方法
public void getID(){
System.out.println(id);
}
}
//局部内部类
public void method(){
class Inner{
public void in(){
System.out.println("0");
}
}
}
}
//一个java类中可以有多个class类，但是只能有一个public class
class A{ }
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//没有名字去初始化类，不用将实例保存到变量中
new Apple().eat();
//匿名内部类
UserService userService = new UserService(){
@Override
public void hello() {
System.out.println("hello world");
}
};
}
}
class Apple{
public void eat(){
System.out.println("1");
}
}
interface UserService{
void hello();
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Outer outer = new Outer();
//通过外部类实例化内部类
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
inner.in();
inner.getID();
}
}