封装与继承的详解
第三章 封装与继承
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1.1.封装
封装是什么?
将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问,是面向对象三大特征之一。
封装的原则:把所有的属性藏起来;把尽可能多的东西藏起来,对外提供便捷的接口(简单记忆:隐藏细节,开放接口)。
如何实现封装:
封装的好处:
- 便于使用者正确使用系统,防止错误修改属性
- 有助于系统之间的松耦合(软件设计原理:高内聚,低耦合),提高系统独立性
- 提高软件的可重用性
- 降低了构建大型系统的风险
1.2.包
包:允许类组成较小的单元(类似文件夹),易于找到和使用相应的文件。
作用:防止命名冲突,区分名字相同的类;有助于实施访问控制权限
命名规范:
- 包名由小写字母组成,不能以原点开头或结尾
- package mypackage
- 包名之前最好加上唯一的前缀,通常使用组织倒置的网络域名
- package net.javagroup.mypackage;
- 包名后续部分依不同机构内部的规范不同而不同
- package net.javagroup.research.powerproject;
包导入语句:为了使用不在同一包中的类,需要在java程序中使用import关键字导入这个类。
语法:
import 包名.类名;
eg:
import java.util.Scanner;//导入java.util包中的Scanner类
import java.util.*;//导入java.util包中的所有类
注意事项:
- 一个类同时引用了两个来自不同包的同名类
- 必须通过完整类名来区分
eg:已创建两个dog类
import cn.com.Dog
import cn.com.oop.Dog
在main函数中调用时,只能通过类的完整限定名来区分
cn.com.Dog dog1 = new cn.com.Dog();
cn.com.oop.Dog dog2 = new cn.com.oop.Dog();
- 每个包都是独立的,顶层包不会包含子包的类
- package和import的顺序是固定的
- package必须位于(代码的)第一行
- 只允许有一个package语句
- 其次是import
- 接着是类的声明
1.3.访问权限控制
- 类的访问控制
- public修饰符:公有访问级别
- 默认修饰符:包级私有访问级别(本包内可以访问,不同包内无法访问)
- 类成员的访问控制
作用域 修饰符 | 同一个类中 | 同一个包中 | 子类中 | 任何地方 |
private | 可以 | 不可以 | 不可以 | 不可以 |
默认修饰符 | 可以 | 可以 | 不可以 | 不可以 |
protected | 可以 | 可以 | 可以 | 不可以 |
public | 可以 | 可以 | 可以 | 可以 |
protected:被proctected关键字修饰的成员也自然是“被保护”的,其只对本包及其子类可见。
- 父类的proctected成员包内可见,并且对子类可见。
- 子类父类不在同一个包里的话子类只能访问从父类继承的proctected方法。
- 子类不能访问被其他子类继承的proctected方法。
protected:
- 可以修饰属性和方法
- 本类、同包、子类可以访问
区别 | this | super |
访问属性 | 访问本类属性 如果没有则从父类找 | 访问父类中的属性 |
访问方法 | 访问本类访问 如果没有则从父类找 | 访问父类中的方法 |
访问构造 | 访问本类构造 放在构造方法首行 | 调用父类构造 放在子类构造方法首行 |
1.4.static修饰符
static可以用来修饰:
-
1.4.1.成员变量
- 静态变量,可以直接通过类名访问
类的成员变量包括:
- 类变量(静态变量):
- 被static修饰的变量
- 在内存中只有一个拷贝
- 类内部,可以在任何方法内直接访问静态变量
- 其它类中,可以直接通过类名访问
- 实例变量
- 没有被static修饰的变量
- 每创建一个实例,就会为实例变量分配一次内存,实例变量可以在内存中有多个拷贝,互不影响
- 通过访问
static变量的作用:
(1)能被类的所有实例共享,可作为实例之间进行交流的共享数据
(2)如果类的所有实例都包含一个相同的常量属性,可把这个属性定义为静态常量类型,从而节省内存空间
-
1.4.2.成员方法
- 静态方法,可以直接通过类名访问
static方法:
- 静态方法:可以直接通过类名访问
- 静态方法中不能使用this和super
- 不能直接访问所属类的实例变量和实例方法
- 可直接访问类的静态变量和静态方法
- 实例方法:通过实例访问
- 可以直接访问所属类的静态变量、静态方法、实例变量和实例方法;不可以定义static变量
- 静态方法必须被实现
- main()就是最常用的的静态方法
-
1.4.3.代码块
- 静态代码块,当Java虚拟机加载类时,就会执行该代码块
static代码块:
- JVM加载类时,加载静态代码块
- 如果有多个静态块,按顺序加载
- 每个静态代码块只会被执行一次
2.1.继承
使用继承修改后的好处:方便修改代码、减少代码量。
如何使用继承:
- 使用继承
- 编写父类
[访问修饰符] class Pet {
//公共的属性和方法
}
- 编写子类,继承父类
[访问修饰符] class Dog extends Pet {
//子类特有的属性和方法
}
- 编写父类
Java中只支持单根继承,即一个类中只能有一个直接父类。
- 子类访问父类成员:
- 访问父类构造方法
super();
super(name);
- 访问父类属性
super.name;
- 访问父类方法
super.print();
- 访问父类构造方法
使用super关键字来访问(调用)父类的成员时:
- 使用super关键字,super代表父类对象。
- 在子类构造方法中调用并且必须是第一句。
- 不能访问父类中定义为private的属性,即私有属性。
使用super.属性 || super.方法()
继承条件下的构造方法
继承条件下构造方法的调用规则:
- 子类构造方法没有通过super显式调用父类的有参构造方法,也没通过this显式调用自身其他构造方法。
- 系统默认调用父类的无参构造方法
- 子类构造方法通过super显式调用父类的有参构造方法。
- 执行父类相应构造方法,而不执行父类无参构造方法
- 子类构造方法通过this显式调用自身的其他构造方法,在相应构造方法中应用以上两条规则。
子类继承父类:
- 继承public和protected 修饰的属性和方法,不管子类和父类是否在同一个包里。
- 继承默认权限修饰符修饰的属性和方法,但子类和父类必须在同一个包里。
子类不能继承父类的成员:
- private成员
- 子类与父类不在同包,使用默认访问权限的成员
- 构造方法
继承例题:
输出结果是什么?
class Car {
private int site = 4; //座位数
Car(){
System.out.println ("载客量是"+site+"人");
}
public void setSite(int site){
this.site = site;
}
void print(){
System.out.print("载客量是"+site+"人");
}
}
class Bus extends Car {
Bus(int site){
setSite(site);
}
}
public static void main(String[] args) {
Bus bus = new Bus(20);
bus.print();
}
运行结果:载客量是4人,载客量是20人。
解析:系统调用时,先调用无参构造函数即红色部分,后执行相应的内容后,进行调用蓝色部分。
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