Java面向对象详解（一）

一. 面向对象基础

　　1. 面向对象思想

　　　　1.1 概述

　　　　　　面向对象是相对于面向过程来讲的，指的是把相关的数据和方法组织为一个整体来看待，从更高的层次来进行系统建模，更贴近事物的自然运行模式。

　　　　　　面向过程到面向对象，是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变。

　　　　1.2  三大思想

　　　　　　面向对象思想从概念上讲分为以下三种：OOA、OOD、OOP

　　　　　　OOA：面向对象分析（Object Oriented Analysis）

　　　　　　OOD：面向对象设计（Object Oriented Design）

　　　　　　OOP：面向对象程序（Object Oriented Programming）

　　　　1.3  三大特征

　　　　　　封装性：所有的内容对外部不可见

　　　　　　继承性：将其他的功能继承下来继续发展

　　　　　　多态性：方法的重载本身就是一个多态性的体现

　　2. 类和对象

　　　类表示一个共性的产物，是一个综合的特征，而对象，是一个个性的产物，是一个个体的特征。

　　　　类必须通过对象才可以使用，对象的所有操作都在类中定义。

　　　　类由属性和方法组成：

　　　　　　属性：就相当于人的一个个的特征

　　　　　　方法：就相当于人的一个个的行为，例如：说话、吃饭、唱歌、睡觉

　　3. 创建对象内存分析

　　　　3.1  栈

　　　　　　Java栈的区域很小，大概2m左右，特点是存取的速度特别快

　　　　　　栈存储的特点是，先进后出

　　　　　　存储速度快的原因:

　　　　　　　　（1）栈内存, 通过 '栈指针' 来创建空间与释放空间 

　　　　　　　　（2）指针向下移动, 会创建新的内存，向上移动，会释放这些内存 

　　　　　　　　（3）这种方式速度特别快，仅次于PC寄存器

　　　　　　　　但是这种移动的方式, 必须要明确移动的大小与范围，明确大小与范围是为了方便指针的移动 , 这是一个对于数据存储的限制，存储的数据大小是固定的，影响了程序的灵活性。所以我们把更大部分的数据 存储到了堆内存中。

　　　　　　　　存储的是基本数据类型的数据 以及 引用数据类型的引用。

　　　　3.2 堆

　　　　　　堆存放的是类的对象。Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式。new关键字，是指告诉JVM ，需要明确的去创建一个新的对象，去开辟一块新的堆内存空间。　　　　　

　　　　　　堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时，不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间，也不需要关注内存占用时长，堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的。当栈内存中不存在此对象的引用时，则视其为垃圾，等待垃圾回收器回收。

　　　　3.3 方法区

　　　　　　方法区存放的是：

　　　　　　　　（1）类信息

　　　　　　　　（2）静态的变量

　　　　　　　　（3）常量

　　　　　　　　（4）成员方法

　　　　3.4 PC寄存器

　　　　　　PC寄存器保存的是当前正在执行的JVM指令的地址，在Java程序中，每个线程启动时，都会创建一个PC寄存器。

　　　　3.5 本地方法栈

　　　　　　保存本地(native)方法的地址

　　4. 构造方法

　　　　4.1 概述

　　　　　　用于对象初始化，在创建对象时自动调用。所有的Java类中都会至少存在一个构造方法，如果一个类中没有明确的编写构造方法，则编译器会自动生成一个无参的构造方法，构造方法中没有任何的代码。如果自行编写了任意一个构造器, 则编译器不会再自动生成无参的构造方法。

　　　　4.2 格式

　　　　　　例子：

　　　　　　　　class Person{

　　　　　　　　　　String name;

　　　　　　　　　　int age;

　　　　　　　　　　// 无参构造方法

　　　　　　　　　　public Person(){

　　　　　　　　　　　　System.out.println("对象创建时,此方法调用");

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　　　// 全参构造方法

　　　　　　　　　　public Person(String name,int age){

　　　　　　　　　　　　this.name = name;

　　　　　　　　　　　　this.age = age;

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　}

　　　　4.3 建议

　　　　　　（1）建议自定义无参构造方法，不要对编译器形成依赖，避免错误发生。

　　　　　　（2）当类中有非常量成员变量时，建议提供两个版本的构造方法，一个是无参构造方法，一个是全属性做参数的构造方法。

　　　　　　（3）当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时，建议不提供任何版本的构造。

　　5.方法重载

　　　　方法名称相同, 参数类型或参数长度不同（参数顺序）, 可以完成方法的重载。

　　　　方法的重载与返回值无关。

　　　　方法的重载 ,可以让我们在不同的需求下, 通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。

　　　　例子：

　　　　　　  class Math{

 

　　　　　　　　int sum (int x,int y){

　　　　　　　　　　int z = x+y;

　　　　　　　　　　return z;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　// 参数类型不同

　　　　　　　　double sum (double x,double y){

　　　　　　　　　　double z = x+y;

　　　　　　　　　　return z;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　// 方法3和方法4的参数顺序不同，也可构成重载

　　　　　　　　double sum (double x,int y){

　　　　　　　　　　double z = x+y;

　　　　　　　　　　return z;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　double sum (int y,double x){

　　　　　　　　　　double z = x+y;

　　　　　　　　　　return z;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　// 参数长度不同

　　　　　　　　double sum (double x){

　　　　　　　　　　double z = x+10;

　　　　　　　　　　return z;

　　　　　　　　}

　　　　　　　}

　　6. 构造方法重载

　　　　与方法重载类似

　　　　空的构造方法和全参的构造方法其实就属于构造方法的重载

　　7. 匿名对象

　　　　没有对象名称的对象 就是匿名对象。

　　　　匿名对象只能使用一次，因为没有任何的对象引用，所以将称为垃圾，等待被GC回收。　　

　　　　例子：

　　　　　　public class Demo{

　　　　　　　　public static void main (String[] args){

　　　　　　　　　　int n = new Math().sum(100,200);

　　　　　　　　　　System.out.println(n);

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　　　class Math{

　　　　　　　　int sum(int x,int y){

　　　　　　　　　　return x+y;

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　如果一个对象要使用两次或两次以上时必须要给对象创建对象名

　　　　例子：　　

　　　　　　public class Demo{

　　　　　　　　public static void main (String[] args){

　　　　　　　　　　new Student().name = "张三";

　　　　　　　　　　new Student().name = 18;

　　　　　　　　　　new Student().say();

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　　　class Student{

　　　　　　　　String name;

　　　　　　　　int age;

　　　　　　　　void say(){

　　　　　　　　　　System.out.println("姓名："+name+"\n年龄："+age);

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　　　　　此时输出的结果为

　　　　　　姓名：null

　　　　　　年龄：0

　　　　　　new三次对象相当于在堆中开辟三块空间

　　　　　　第一块给只name赋值；第二块只给age赋值；第三块只调用say方法，此时没有赋值，因此name为null、age为0

 二. 面向对象进阶

　　1. 封装private

　　　　封装的意义在于保护或防止代码（数据）被我们无意中破坏。保护成员属性，不让类以外的程序直接访问和修改。

　　　　原则：隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开访问方法，并且控制访问级别。

　　　　在开发中，为了避免出现逻辑错误，我们建议对所有属性进行封装，并为其提供setter及getter方法进行设置和取得操作。

　　　　例子：

　　　　　　class Student{

　　　　　　　　private String name;

　　　　　　　　private int age;

　　　　　　　　public void getName(){

　　　　　　　　　　return this.name;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　public void setName(String name){

　　　　　　　　　　this.name = name;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　public void getAge(){

　　　　　　　　　　return this.age;

　　　　　　　　}

　　　　　　　　public void setAge(int age){

　　　　　　　　　　this.age = age;

　　　　　　　　}

　　　　　　}

　　2. this

　　　　在Java基础中，this关键字是一个最重要的概念。使用this关键字可以完成以下的操作：

　　　　　　（1）调用类中的属性

　　　　　　（2）调用类中的方法或构造方法；在一个构造方法中，调用另一个构造方法时，调用的代码必须编写在构造方法的第一行。

　　　　　　　　例子：

　　　　　　　　　　Student(){

　　　　　　　　　　　　this("默认姓名",1);

　　　　　　　　　　　　System.out.println("123");

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　　　此时 this("默认姓名",1);必须写在第一行，因为在执行这句代码时对象还没初始化完毕，这时候如果执行其他代码时可能会

　　　　　　　　造成某些错误，因此规则上必须写在第一行

　　　　　　　　　　Student(String name,int age){

　　　　　　　　　　　　this.name = name;

　　　　　　　　　　　　this.age = age;

　　　　　　　　　　}

　　　　　　（3）表示当前对象

　　3. static

　　　　3.1 概述

　　　　　　static表示“静态”的意思，可以用来修饰成员变量和成员方法

　　　　　　static的主要作用在于创建独立于具体对象的域变量或者方法，可以简单理解为，被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于

　　　　对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。并且不会因为对象的多次创建 而在内存中建立多份数据。

　　　　3.2 重点

　　　　　　（1）静态成员在类加载时加载并初始化。

　　　　　　（2）无论一个类存在多少个对象，静态的属性，永远在内存中只有一份( 可以理解为所有对象公用 )

　　　　　　（3）在访问时： 静态不能访问非静态 , 非静态可以访问静态。静态修饰的方法被调用时，对象可能还没创建

　　　　　　  例子：

　　　　　　　　（1）class Student{

　　　　　　　　　　void static say(){

　　　　　　　　　　　　System.out.println("你好");

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　　　void say2(){

　　　　　　　　　　　　say();

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　}

　　　　　　　　（2）class Student{

　　　　　　　　　　void static say(){

　　　　　　　　　　　　say2();

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　　　void say2(){

　　　　　　　　　　　　System.out.println("你好");

　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　}

　　　　　　　　（1）不会报错，因为此时如果say2能执行，说名对象已经创建，则say一定存在。

　　　　　　　　（2）会报错，因为say被调用时对象不一定创建，因此无法调用say2方法。

　　4. 包

　　　　4.1 包介绍

　　　　　　（1）把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。

　　　　　　（2）包如同文件夹一样，不同的包中的类的名字是可以相同的，当同时调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。因此，包可以避免名字冲突。

　　　　　　（3）包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

　　　　4.2 包的使用规则

　　　　　　包的定义：

　　　　　　　通常由多个单词组成， 所有单词的字母小写， 单词与单词之间使用.隔开 ，一般命名为“com.公司名.项目名.模块名....”。　

　　　　4.3 import关键字

　　　　　　import 包名.类名

　　5. 代码块

　　　　（1）普通代码块

　　　　　　在执行的流程中出现的代码块，我们称其为普通代码块。

　　　　（2）构造代码块

　　　　　　在类中的成员代码块，我们称其为构造代码块，在每次对象创建时执行，执行在构造方法之前。

　　　　　　例子：

　　　　　　　　{

　　　　　　　　　　执行语句;

　　　　　　　　}

　　　　（3）静态代码块

　　　　　　在类中使用static修饰的成员代码块，我们称其为静态代码块，在类加载时执行。每次程序启动到关闭只会执行一次的代码块。

　　　　　　　　static{

　　　　　　　　　　执行语句;

　　　　　　　　}

　　　　（4）同步代码块

　　　　　　在后续多线程技术中学习。

　　　　面试题：

　　　　　　构造方法 与 构造代码块 以及 静态代码块的执行顺序：

　　　　　　　　静态代码块 --> 构造代码块 --> 构造方法

　　　　　　原因：静态代码块在对象还没创建时就已经执行，而构造代码块在构造方法执行前先执行，因此执行的顺序为 静态代码块 --> 构造代码块 --> 构造方法。

　　6. 权限修饰符　

　　　　修饰符        类        包        子类       其他包
　　　　public          √         √　　   √　　    √
　　　　protected    √ 　　 √　　   √            x
　　　　default 　　√　　  √　　   x            x
　　　　private        √          x          x            x

　　7. main方法详解

　　　　main()方法一直写到了今天：

　　　　public static void main(String args[])

　　　　　　以上的各个参数的含义如下：

　　　　　　　　（1）public：表示公共的内容，可以被所有操作所调用

　　　　　　　　（2）static：表示方法是静态的，可以由类名称直接调用。

　　　　　　　　（3）void：表示没有任何的返回值操作

　　　　　　　　（4）main：系统规定好的方法名称。如果main写错了或没有，会报错：NoSuchMethodError: main

　　　　　　　　（5）String[] args：字符串数组，接收参数的