Java学习笔记_面向对象

面向过程&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，然后堆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。

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先有对象后有类。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先有类后有对象。类是对象的模板。

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
- 张三就是人和一个具体实例，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
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。

// 学生类
public class Student {
    //属性：字段
    String name;
    int age;

    //方法
    public void study(){
        System.out.println(this.name + "学生在学习");
    }
}

//一个香茗应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类是抽象的,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 xiaoming = new Student();
        Student xiaohong = new Student();

        xiaoming.name = "小明";
        xiaoming.age = 1;

        System.out.println(xiaoming.name);
        System.out.println(xiaoming.age);

        System.out.println(xiaohong.name);
        System.out.println(xiaohong.age);
    }
}

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

public class Person {
    //一个类即使什么都不写，它也会存在一个方法
    //显示的定义构造器

    String name;
    int age;

    //实例化初始值
    //1.使用new关键字，必须要有构造器
    //2.用来初始化值
    public Person() {
    }

    //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
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    /*
    构造器作用：
    1. new 本质是在调用构造方法
    2. 初始化对象的值

    注意点：
    1. 定义了有参构造之后，如果想使用无参构造，显示的定义一个无参的构造
     */
}

//一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //new 实例化了一个对象
        Person person = new Person();

    }
}

默认初始化
- 数字：0
- char：u0000
- boolean:false
- 引用：null

封装

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：仅暴露少量的方法给外部使用。
通常，应禁止直接访问一个对象中的数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏
属性私有，get/set

封装的意义

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
提高系统可维护性

继承

继承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。
extands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表示。
子类和父类之间，从意义上讲应该具有"is a"的关系

object类

在Java中，所有的类，都默认直接间接继承Object类

super和this

代表的对象不同

super：代表父类对象的应用
this：本身调用者这个对象

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();本类构的构造
super();父类的构造

super注意点：

super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
super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！

方法重写

快捷键： Alt + Insert -> override

需要有继承关系，子类重写父类的方法！

注意点：

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：范围可以被缩小但不能扩大 ClassNotFoundException --> Exception(大)

重写，子类的方法和父类必须要一致，方法体不同！

为什么要重写

父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足！

//重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
    public void test(){
        System.out.println("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 Application {
    //静态的方法和非静态方法区别很大!
    //静态方法:方法的调用只和左边定义的数据类型有关
    //非静态：重写
    public static void main(String[] args) {


        A a = new A();
        a.test();//A

        //父类的引用指向了子类
        B b = new A();//子类重写了父类方法
        b.test();//B

    }

多态

动态编译：类型：可扩展性
即同一个方法可以根据发送对象的不同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：多态是方法的多态，属性没有多态性。

instanceof （类型转换）- 引用类型，判断一个对象是什么类型

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}

public class Student extends Person{

}

public class Teacher extends Person{
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //Object > String
        //Object > Person > Teacher
        //Object > Person > Student
        //System.out.println(X instanceof Y);
        Object object = new Student();
        System.out.println(object instanceof Student);//true
        System.out.println(object instanceof Person);//true
        System.out.println(object instanceof Object);//true
        System.out.println(object instanceof Teacher);//false
        System.out.println(object instanceof String);//false

        System.out.println("================");
        Person person = new Student();
        System.out.println(person instanceof Student);//true
        System.out.println(person instanceof Person);//true
        System.out.println(person instanceof Object);//true
        System.out.println(person instanceof Teacher);//false
        //System.out.println(person instanceof String);//编译报错

        System.out.println("================");
        Student student = new Student();
        System.out.println(student instanceof Student);//true
        System.out.println(student instanceof Person);//true
        System.out.println(student instanceof Object);//true
        //System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错
    }
}

类型转换例子：

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}

public class Student extends Person{
    public void go(){
        System.out.println("go");
    }
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转换: 父 子
        //高                     低
        Person obj = new Student();

        //student将这个对象转换为Student类型，我们就可以使用Student类型的方法了

        Student student = (Student) obj;
        student.go();

        ((Student)obj).go();
        //==============

        //子类转换为父类，可能会丢失自己本来的一些方法
        Student s1 = new Student();
        s1.go();
        Person person = s1;

        /*
        1. 父类引用指向子类的对象
        2. 把子类转换为父类，向上转型
        3. 把父类转换为子类，向下转型；需要强制转换
        4. 方便方法的调用，减少重复的代码

        封装、继承、多态、抽象类、接口
         */
    }
}

多态注意事项：

多态是方法的多态，属性没有多态
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 f1 = new Son();

不能重写的方法：

static 方法，属于类，他不属于实例
final 常量
private方法

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}

public class Student extends Person{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("吃");
    }
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型是确定的
        //new Student();
        //new Persion();

        //可以指向的引用类型就不确定了

        //Student能调用的方法都是自己的或者继承父类的！
        Student s1 = new Student();
        //Person父类型，可以指向子类，但不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student();//父类的引用指向子类
        Object s3 = new Student();

        s2.run();//子类重写了父类的方法，执行子类方法
        s1.run();

        //对象能执行哪些方法，主要看对象的左边的类型，和右边关系不大
        //s2.eat();
        s1.eat();

    }
}

Static

静态方法和静态变量

和类一起加载
可以直接用类名.调用
非静态方法可以调用静态方法

public class Student {

    private static int age;//静态变量
    private double score;//非静态变量

    public void run(){

    }

    public static void go(){

    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();

        System.out.println(Student.age);
        System.out.println(s1.age);
        System.out.println(s1.score);
        
        Student.go();
        go();//本类可以直接用名字调用

    }
}

静态代码块

public final class Person {
    {//2
        //匿名代码块
        System.out.println("匿名代码块");
    }

    static {
        //1
        //静态代码块   只执行一次
        System.out.println("静态代码块");
    }

    //3
    public Person() {
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();

        System.out.println("===");
        Person person1 = new Person();

    }
}

静态导入包

//静态导入包
import static java.lang.Math.PI;
import static java.lang.Math.random;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(random());
        System.out.println(PI);
    }
}

final

被final修饰的不能被继承。

抽象类

abstact 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。

抽象类特点：

不能new这个抽象类，只能靠子类去实现
抽象类中可以写普通的方法
抽象方法必须在抽象类中

思考：抽象类不能new对象，那么它存在构造器吗

答：抽象类存在构造器，子类会继承

//abstract 抽象类  Java只有单继承，接口可以多继承
public abstract class Action {

    public Action() {
        System.out.println("抽象类构造方法");
    }

    //abstract 抽象方法， 只有方法名，没有方法体
    public abstract void doSomathing();
}

//抽象类的所有方法，继承了它的子类都必须要实现它的方法，除非子类也是抽象
public class A extends Action{

    public A() {
        System.out.println("子类构造器");
    }

    @Override
    public void doSomathing() {

    }

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();

    }
}

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！约束和实现分离
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。如果你是天使则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你是好人，则必须干掉坏人；如果你是坏人，则必须欺负好人。
接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。
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），就是因为设计模式锁研究的，实际上就是如何合理的去抽象。

接口的作用：

约束
定义一些方法，让不同的人实现
方法都是public abstract修饰的
接口不能直接被实例化，因为接口没有构造方法
implements可以实现多个接口
必须要重写接口中的方法

public interface UserService {

    //常量 public static final
    int AGE = 99;
    //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();
}

//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在定义一个类，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B类来说就是外部类了。
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("这是外部类方法");

        //局部内部类
        class Inner{
        }
    }


    public class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }

        //可以获得外部类的私有属性
        public void getID(){
            System.out.println(id);
        }
    }

}
//一个Java类可以有多个class类，但是只能有一个public class 类
class A{

}

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(){
        System.out.println("1");
    }
}

interface UserService{
    void hello();
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        Outer outer = new Outer();
        //通过外部类来实例化内部类
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();

    }
}

posted @ 2022-02-11 02:15 写个代码阅读(31) 评论(0) 编辑收藏举报

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