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  • Java面向对象

    类和对象

    类:对一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义,具有属性和方法。
    对象:是实际存在的该类事物的每个个体,因而也称为实例(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。

    1.方法

    重载(overload)

    方法参数的值传
    可变个数的形参

    2.对象的创建与对象的内存解析

    举例1:

    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:

     

    3、匿名对象

    我们创建的对象,没显式的赋给一个变量名。即为匿名对象
    特点:匿名对象只能调用一次。
    举例:

    public class CustomerTest3 {
        public static void main(String[] args) {
    //        Customer c = new Customer();
    //        c.sleep(2);
            new Customer().eat();//匿名对象调用方法
        }
    }
    class Customer{
        //属性
        String name;
        //方法
        public void eat(){
            System.out.println("客户吃饭");
        }
    }
    View Code

    封装

    1.为什么引入封装性?

    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,该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想

    2.封装性思想代码体现?

    1. 将类的属性xxx私化(private),同时,提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值
    2. 不对外暴露的私有的方法
    3. 单例模式(将构造器私有化)
    4. 如果不希望类在包外被调用,可以将类设置为缺省的。

    3、权限修饰符

    权限从小到大顺序为:private <  缺省 < protected < public

    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;

    继承

    继承是使⽤已存在的类的定义作为基础建⽴新类的技术,新类的定义可以增加新的数据或新的功
    能,也可以⽤⽗类的功能,但不能选择性地继承⽗类。

    1.为什么要有类的继承性?(继承性的好处)
    ① 减少了代码的冗余,提高了代码的复用性
    ② 便于功能的扩展
    ③ 为之后多态性的使用,提供了前提
    注意:

    • ⼦类拥有⽗类对象所有的属性和⽅法(包括私有属性和私有⽅法),但是⽗类中的私有属性和⽅法⼦类是⽆法访问,只是拥有。
    • ⼦类可以拥有⾃⼰属性和⽅法,即⼦类可以对⽗类进⾏扩展。
    • ⼦类可以重写⽗类的⽅法。
       

    2.继承性的格式:
    class A extends B{}
     *    A:子类、派生类、subclass
     *    B:父类、超类、基类、superclass

    3.子类继承父类以后有哪些不同?
    3.1体现:一旦子类A继承父类B以后,子类A中就获取了父类B中声明的所有的属性和方法。
     *  特别的,父类中声明为private的属性或方法,子类继承父类以后,仍然认为获取了父类中私的结构。只因为封装性的影响,使得子类不能直接调用父类的结构而已(可以通过get()方法获取)。

    3.2 子类继承父类以后,还可以声明自己特有的属性或方法:实现功能的拓展。


    4.Java中继承性的说明
    1.一个类可以被多个子类继承。
    2.Java中类的单继承性:一个类只能有一个父类
    3.子父类是相对的概念。
    4.子类直接继承的父类,称为:直接父类。间接继承的父类称为:间接父类
    5.子类继承父类以后,就获取了直接父类以及所间接父类中声明的属性和方法

    多态

    1.多态性的理解:可以理解为一个事物的多种形态。


    2.何为多态性:
    父类的引用指向子类的对象(或子类的对象赋给父类的引用)
    举例:
    Person p = new Man();
    Object obj = new Date();


    3.多态性的使用:虚拟方法调用
    > 有了对象的多态性以后,我们在编译期,只能调用父类中声明的方法,但在运行期,我们实际执行的是子类重写父类的方法。
    > 总结:编译,看左边;运行,看右边。


    4.多态性的使用前提:
    ① 类的继承关系  ② 方法的重写


    5.多态性的应用举例:
    举例一:
        public void func(Animal animal){//Animal animal = new Dog();
            animal.eat();
            animal.shout();
        }
    举例二:
    public void method(Object obj){
            
        }
    举例三:
    class Driver{
        
        public void doData(Connection conn){//conn = new MySQlConnection(); / conn = new OracleConnection();
            //规范的步骤去操作数据
    //        conn.method1();
    //        conn.method2();
    //        conn.method3();
            
        }
        
    }

    6.多态性使用的注意点:
    对象的多态性,只适用于方法,不适用于属性(编译和运行都看左边)


    7.关于向上转型与向下转型
    7.1 向上转型:多态
    7.2 向下转型:


    7.2.1 为什么使用向下转型
    有了对象的多态性以后,内存中实际上是加载了子类特有的属性和方法的,但是由于变量声明为父类类型,导致编译时,只能调用父类中声明的属性和方法。子类特有的属性和方法不能调用。如何才能调用子类特的属性和方法?使用向下转型。


    7.2.2 如何实现向下转型:
    使用强制类型转换符:()


    7.2.3 使用时的注意点:
    ① 使用强转时,可能出现ClassCastException的异常。
    ② 为了避免在向下转型时出现ClassCastException的异常,我们在向下转型之前,先进行instanceof的判断,一旦返回true,就进行向下转型。如果返回false,不进行向下转型。


    7.2.4 instanceof的使用:
    ① a instanceof A:判断对象a是否是类A的实例。如果是,返回true;如果不是,返回false。
    ② 如果 a instanceof A返回true,则 a instanceof B也返回true.其中,类B是类A的父类。
    ③ 要求a所属的类与类A必须是子类和父类的关系,否则编译错误。
    7.2.5 图示:

    8. 面试题:
    8.1 谈谈你对多态性的理解?
    ① 实现代码的通用性。
    ② Object类中定义的public boolean equals(Object obj){  }
      JDBC:使用java程序操作(获取数据库连接、CRUD)数据库(MySQL、Oracle、DB2、SQL Server)
    ③ 抽象类、接口的使用肯定体现了多态性。(抽象类、接口不能实例化)


    8.2 多态是编译时行为还是运行时行为

    Object类的使用

    1.java.lang.Object类的说明:

    1. Object类是所Java类的根父类
    2. 如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类,则默认父类为java.lang.Object类
    3. Object类中的功能(属性、方法)就具通用性。属性:无。方法:equals() / toString() / getClass() /hashCode() / clone() / finalize()、wait() 、 notify()、notifyAll()、。
    4. Object类只声明了一个空参的构造器

    2.equals()方法
    2.1 equals()的使用:
       1. 是一个方法,而非运算符
     * 2. 只能适用于引用数据类型
     * 3. Object类中equals()的定义:
     *    public boolean equals(Object obj) {
                return (this == obj);
          }
     *    说明:Object类中定义的equals()和==的作用是相同的:比较两个对象的地址值是否相同.即两个引用是否指向同一个对象实体
     *
     * 4. 像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的equals()方法。重写以后,比较的不是
     *    两个引用的地址是否相同,而是比较两个对象的"实体内容"是否相同。
     *    
     * 5. 通常情况下,我们自定义的类如果使用equals()的话,也通常是比较两个对象的"实体内容"是否相同。那么,我们
     *    就需要对Object类中的equals()进行重写.
     *    重写的原则:比较两个对象的实体内容是否相同.


    2.2 如何重写equals()
    2.2.1 手动重写举例:
    class User{
    String name;
    int age;
        //重写其equals()方法
        public boolean equals(Object obj){
            if(obj == this){
                return true;
            }
            if(obj instanceof User){
                User u = (User)obj;
                return this.age == u.age && this.name.equals(u.name);
            }
            return false;
        }
    }
    2.2.2 开发中如何实现:自动生成的


    2.3 回顾 == 运算符的使用:
     * == :运算符
     * 1. 可以使用在基本数据类型变量和引用数据类型变量中
     * 2. 如果比较的是基本数据类型变量:比较两个变量保存的数据是否相等。(不一定类型要相同)
     *    如果比较的是引用数据类型变量:比较两个对象的地址值是否相同.即两个引用是否指向同一个对象实体
     * 补充: == 符号使用时,必须保证符号左右两边的变量类型一致。

    3. toString()方法
    3.1 toString()的使用:
       1. 当我们输出一个对象的引用时,实际上就是调用当前对象的toString()
     *
     * 2. Object类中toString()的定义:
     *   public String toString() {
            return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
         }
     *
     * 3. 像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的toString()方法。
     *    使得在调用对象的toString()时,返回"实体内容"信息
     *    
     * 4. 自定义类也可以重写toString()方法,当调用此方法时,返回对象的"实体内容"
    3.2 如何重写toString()
    举例:
    //自动实现
        @Override
        public String toString() {
            return "Customer [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }

    包装类的使用

    1.为什么要有包装类(或封装类)
    为了使基本数据类型的变量具有类的特征,引入包装类。

    2.基本数据类型与对应的包装类:


    3.需要掌握的类型间的转换:(基本数据类型、包装类、String)


    简易版:

    • 基本数据类型<--->包装类:JDK 5.0 新特性:自动装箱 与自动拆箱
    • 基本数据类型、包装类->String:调用String重载的valueOf(Xxx xxx)
    • String->基本数据类型、包装类:调用包装类的parseXxx(String s)
    •      注意:转换时,可能会报NumberFormatException

    应用场景举例:
    ① Vector类中关于添加元素,只定义了形参为Object类型的方法:
    v.addElement(Object obj);   //基本数据类型 --->包装类 --->使用多态

    关键字

    this VS super

    finalfinallyfinallize

    final、finally、finalize的区别?

    == 和 equals()

    Static

    1.可以用来修饰的结构:主要用来修饰类的内部结构(属性、方法、代码块、内部类)

    2.static修饰属性:静态变量(或类变量)
            2.1 属性,是否使用static修饰,又分为:静态属性  vs 非静态属性(实例变量)
     *            实例变量:我们创建了类的多个对象,每个对象都独立的拥一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时,不会导致其他对象中同样的属性值的修改。
     *           静态变量:我们创建了类的多个对象,多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时,会导致其他对象调用此静态变量时,是修改过了的。
     *         2.2 static修饰属性的其他说明:
     *          ① 静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用
     *          ② 静态变量的加载要早于对象的创建。
     *          ③ 由于类只会加载一次,则静态变量在内存中也只会存在一份存在方法区的静态域中
     *          
     *          ④        类变量    实例变量
     *          类        yes        no
     *          对象    yes        yes
     *          
     *         2.3 静态属性举例:System.out; Math.PI;

    3.静态变量内存解析:

     
    4.static修饰方法:静态方法、类方法
    ① 随着类的加载而加载,可以通过"类.静态方法"的方式进行调用
    ②                      静态方法    非静态方法
     *          类            yes           no
     *          对象        yes          yes
    ③ 静态方法中,只能调用静态的方法或属性
      非静态方法中,既可以调用非静态的方法或属性,也可以调用静态的方法或属性

    5. static的注意点:
    5.1 在静态的方法内,不能使用this关键字、super关键字
    5.2 关于静态属性和静态方法的使用,大家都从生命周期的角度去理解。

    6.如何判定属性和方法应该使用static关键字:
    6.1 关于属性
    > 属性是可以被多个对象所共享的,不会随着对象的不同而不同的。
    > 类中的常量也常常声明为static

    6.2 关于方法
    > 操作静态属性的方法,通常设置为static的
    > 工具类中的方法,习惯上声明为static的。 比如:Math、Arrays、Collections


    7.使用举例:
    举例一:Arrays、Math、Collections等工具类
    举例二:单例模式

    abstract

    abstract: 抽象的
    1.可以用来修饰:类、方法
    2.具体的:
    abstract修饰类:抽象类
     *      > 此类不能实例化
     *      > 抽象类中一定有构造器,便于子类实例化时调用(涉及:子类对象实例化的全过程)
     *      > 开发中,都会提供抽象类的子类,让子类对象实例化,完成相关的操作 --->抽象的使用前提:继承性

    abstract修饰方法:抽象方法
     *         > 抽象方法只方法的声明,没方法体
     *         > 包含抽象方法的类,一定是一个抽象类。反之,抽象类中可以没有抽象方法的。
     *        > 若子类重写了父类中的所的抽象方法后,此子类方可实例化
     *          若子类没重写父类中的所的抽象方法,则此子类也是一个抽象类,需要使用abstract修饰


    3.注意点:
     * 1.abstract不能用来修饰:属性、构造器等结构
     * 2.abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类


    4.abstract的应用举例:
    举例一:


    举例二:
    abstract class GeometricObject{
    public abstract double findArea();
    }
    class Circle extends GeometricObject{
    private double radius;
    public double findArea(){
            return 3.14 * radius * radius;
    };
    }
    举例三:IO流中设计到的抽象类:InputStream/OutputStream / Reader /Writer。在其内部
    定义了抽象的read()、write()方法。

    Interface

    1.使用说明:
       1.接口使用interface来定义
     * 2.Java中,接口和类是并列的两个结构
     * 3.如何定义接口:定义接口中的成员
     *         
     *         3.1 JDK7及以前:只能定义全局常量和抽象方法
     *             >全局常量:public static final的.但是书写时,可以省略不写
     *             >抽象方法:public abstract的
     *             
     *         3.2 JDK8:除了定义全局常量和抽象方法之外,还可以定义静态方法、默认方法(略
     *
     * 4. 接口中不能定义构造器的!意味着接口不可以实例化
     *
     * 5. Java开发中,接口通过让类去实现(implements)的方式来使用.
     *    如果实现类覆盖了接口中的所抽象方法,则此实现类就可以实例化
     *    如果实现类没覆盖接口中所的抽象方法,则此实现类仍为一个抽象类
     *    
     * 6. Java类可以实现多个接口   --->弥补了Java单继承性的局限性
     *   格式:class AA extends BB implements CC,DD,EE
     *   
     * 7. 接口与接口之间可以继承,而且可以多继承
     *
     * *******************************
     * 8. 接口的具体使用,体现多态性
     * 9. 接口,实际上可以看做是一种规范

    2.举例:

     1 class Computer{
     2     public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
     3         usb.start();
     4         System.out.println("具体传输数据的细节");
     5         usb.stop();
     6     }
     7 }
     8 
     9 interface USB{
    10     //常量:定义了长、宽、最大最小的传输速度等
    11     void start();
    12     void stop();
    13 }
    14 
    15 class Flash implements USB{
    16     @Override
    17     public void start() {
    18         System.out.println("U盘开启工作");
    19     }
    20 
    21     @Override
    22     public void stop() {
    23         System.out.println("U盘结束工作");
    24     }
    25 }
    26 
    27 class Printer implements USB{
    28     @Override
    29     public void start() {
    30         System.out.println("打印机开启工作");
    31     }
    32 
    33     @Override
    34     public void stop() {
    35         System.out.println("打印机结束工作");
    36     }
    37 }
    View Code


    体会:
     * 1.接口使用上也满足多态性
     * 2.接口,实际上就是定义了一种规范
     * 3.开发中,体会面向接口编程!    


    3.体会面向接口编程的思想

    面向接口编程:我们在应用程序中,调用的结构都是JDBC中定义的接口,不会出现具体某一个
    数据库厂商的API。


    4.Java8中关于接口的新规范
    //知识点1:接口中定义的静态方法,只能通过接口来调用。

    //知识点2:通过实现类的对象,可以调用接口中的默认方法。
    //如果实现类重写了接口中的默认方法,调用时,仍然调用的是重写以后的方法

    //知识点3:如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法,那么子类在没重写此方法的情况下,默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则
    //知识点4:如果实现类实现了多个接口,而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法,
    //那么在实现类没重写此方法的情况下,报错。-->接口冲突。
    //这就需要我们必须在实现类中重写此方法
    //知识点5:如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法
        public void myMethod(){
            method3();//调用自己定义的重写的方法
            super.method3();//调用的是父类中声明的
            //调用接口中的默认方法
            CompareA.super.method3();
            CompareB.super.method3();
        }


    5.面试题:
    抽象类和接口的异同?
    相同点:不能实例化;都可以包含抽象方法的。
    不同点:
    1)把抽象类和接口(java7,java8,java9)的定义、内部结构解释说明
    2)类:单继承性    接口:多继承
       类与接口:多实现


    涉及垃圾回收的说明

    垃圾回收机制关键点

    垃圾回收机制只回收JVM堆内存里的对象空间。

    对其他物理连接,比如数据库连接、输入流输出流、Socket连接无能为力

    现在的JVM有多种垃圾回收实现算法,表现各异。

    垃圾回收发生具有不可预知性,程序无法精确控制垃圾回收机制执行。

    可以将对象的引用变量设置为null,暗示垃圾回收机制可以回收该对象。

    程序员可以通过System.gc()或者Runtime.getRuntime().gc()来通知系统进行垃圾回收,会有一些效果,但是系统是否进行垃圾回收依然不确定。

    垃圾回收机制回收任何对象之前,总会先调用它的finalize方法(如果覆盖该方法,让一个新的引用变量重新引用该对象,则会重新激活对象)。

    永远不要主动调用某个对象的finalize方法,应该交给垃圾回收机制调用。

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