第四章 面向对象编程（上）

一. 引入

Java面向对象学习的三条主线：

1.Java类及类的成员：属性、方法、构造器；代码块、内部类

2.面向对象的三大特征：封装性、继承性、多态性（、抽象性）

3.其它关键字：this、super、static、final、abstract、interface、package、import等

 

面向过程POP   Vs.  面向对象OOP

Procedure Oriented Programming      Object Oriented Programming

e.g. “人把大象装进冰箱”

面向过程：强调的是功能行为，以函数为最小单位，考虑怎么做

①把冰箱打开

②抬起大象，塞进冰箱

③把冰箱门关闭

面向对象：将功能封装进对象，强调具备了功能的对象，以类/对象为最小单位，考虑谁来做

人{

        打开( 冰箱 ){

                冰箱.开开( );

        }

        抬起( 大象 ){

                大象.进入(冰箱 );

        }

        关闭( 冰箱 ){

                冰箱.闭合( );

        }

}

冰箱{

        开开( ){ }

        闭合( ){ }

}

大象{

        进入( 冰箱 ){ }

}

 

二. 类和对象

类：对一类事物的描述，是抽象的、概念上的定义

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

 

属性 = 成员变量 = field = 域、字段

方法 = 成员方法 = 函数 = method

创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

 

类和对象的使用(面向对象思想落地的实现)：

①创建类，设计类的成员

②创建类的对象

③通过“对象.属性”或者“对象.方法”调用对象的结构

 

说明：某个类的多个对象有独立的一套类属性( 非static的 )，相互之间互不影响

 

对象的内存解析：

 

编译完源程序以后，生成一个或多个字节码文件

我们使用JVM中的类的加载器和解释器对生成的字节码文件进行解释运行。意味着，需要将字节码文件对应的类加载到内存中，涉及到内存解析。

 

1.类中属性的使用

 

 

 

• 成员变量和局部变量的区别：

 

注：局部变量没有初始化值，意味着调用局部变量之前一定要显示赋值

       非static成员变量加载到内存的堆空间，static变量加载到方法区中

 

 

2.类中方法的声明和使用

 

什么是方法(method、函数):

• 方法是类或对象行为特征的抽象，用来完成某个功能操作。在某些语言中也称为函数或过程。
• 将功能封装为方法的目的是，可以实现代码重用，简化代码
• Java里的方法不能独立存在，所有的方法必须定义在类里。 

 

 

理解“万事万物皆对象”

1. 在java语言范畴中，我们都将功能、结构等封装到类中，通过类的实例化来调用具体的功能结构

    >Scanner，String等

    >文件：File

    >网络资源：URL

2. 涉及到java语言与前端、后端数据库的交互时，前后端的结构在java层面交互时都体现为类、对象

 

内存解析的说明

>引用类型的变量，只可能存储两类值：null 或 地址值(含变量的类型)

 

匿名对象的使用：

1. 理解：我们创建的对象，没有显式的赋给一个变量名。即为匿名对象

2. 特征：匿名对象只能调用一次  e.g.    new phone( ).price = 1999;

3. 使用如下

 

 

3.方法的重载

定义：在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可

   “两同一不同”：同一个类、相同方法名

                            参数列表不同：参数个数、参数类型不同（参数顺序）

 

3.1 可变个数形参的方法

> jdk 5.0新增的内容

> 具体使用：

① 可变个数形参的格式： 数据类型 … 变量名   e.g.    String … strs

②当调用可变个数形参的方法时，传入的参数个数可以是0, 1, 2….

③可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参不同的方法之间构成重载

    e.g.    public void show( String s )  参数明确为一个  ；   public void show( String … strs ) 参数个数不确定

④可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参类型也相同的数组之间不构成重载，二者不能并存，方法的定义和调用区别见下图：

 

⑤可变个数形参在方法的形参中，必须声明在末尾

⑥可变个数形参在方法的形参中，最多只能声明一个可变形参

 

 

 

3.2 关于变量的赋值

> 如果变量是基本数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据值

> 如果变量时引用数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据的地址值

 

3.2 方法的形参传递机制：值传递

> 形参：方法定义时，声明的小括号内的参数

> 实参：方法调用时，实际传递给形参的数据

 

值传递机制：

> 如果参数是基本数据类型，此时实参赋给形参的是实参真实存储的数据值

> 如果参数是引用数据类型，此时实参赋给形参的是实参存储数据的地址值

 

 

三. 面向对象的特征一：封装与隐藏

 

1.问题的引入

    当我们创建一个累的对象以后，我们可以通过“对象.属性”的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没有其他限制条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加 e.g.  setLegs( ) 同时，我们需要避免用户再使用“对象.属性”的方式对属性进行赋值。则需要将属声明为私有的( private )  —> 此时，针对属性就体现了封装性

 

2.封装性的体现

    我们将类的属性XXX私有化( private )，同时，提供公共的( public )方法来获取( getXXX )和设置( setXXX )

    上述只是封装性的一种体现，此外还有：不对外暴露的私有方法，单例模式等等

 

3.封装性的体现，需要权限修饰符来配合

    Java规定的4种权限（从小到大）： private、缺省、protected、public

    > 具体的，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，只能用：缺省、public

       

 

       > 4种权限修饰符体现了类及类的内部结构在被调用时的可见性的大小

 

4.类的成员之三：构造器constructor

> 构造器的特征：

• 具有与类相同的名称
• 不声明返回值类型（与声明为void不同）
• 不能被static、final、synchronized、abstrat、native修饰，不能有return语句返回值

> 构造器的作用：创建对象；给对象进行初始化

> 说明：

• 每个类都至少有一个构造器
• 如果没有显示的定义类的构造器的话，系统默认提供一个隐式无参构造器
• 默认构造器的修饰符与所属类的修饰符一致
• 一旦显示定义了类的构造器之后，系统就不再提供默认的空参构造器
• 一个类中定义的多个构造器之间彼此构成重载
• 父类的构造器不可被子类继承

 

5.总结：属性赋值的先后顺序

    ① 默认初始化

    ② 显示初始化

    ③ 构造器中初始化

    ④ 通过 “对象.方法” 或 “对象.属性” 的方式赋值

 

 

6.拓展：JavaBean与UML类图

> JavaBean是一种Java语言写成的可重用组件

> 所谓JavaBean，是指符合如下标准的java类：

• • 类是公共的
  • 有一个无参的公共的构造器
  • 有属性，且有对应的get、set方法

> 用户可以使用JavaBean将功能、处理、值、数据库访问和其他任何可以用Java代码创造的对象进行打包，并且其他的开发者可以通过内部的JSP页面、Servlet、其他JavaBean、applet程序或者应用来使用这些对象。用户可以认为JavaBean提供了一种随时随地的复制和粘贴的功能，而不用关心任何改变。

  

 

 

7.关键字：this的使用

> this理解为：当前对象 或 当前正在创建的对象

> this可以调用类的属性、方法和构造器

> 在类的方法中，我们可以使用 “this.属性” 或 “this.方法” 的方式，调用当前对象属性或方法。但通常情况下我们都选择省略“this.”。特殊情况下，若方法的形参和类的属性同名时，我们必须显示的使用“this.属性”的方式来区分属性和形参   e.g.   this.name = name

> 使用this访问属性和方法时，如果在本类中未找到，会从父类中查找

> this调用构造器：

• • 我们在类的构造器中，可以显示的使用 “this(形参列表)” 方式，调用本类中重载的其他构造器
  • 构造器中不能通过 “this(形参列表)” 方式调用自己
  • 如果一个类中有n个构造器，则最多有n-1个构造器中使用了“this(形参列表)”，也就是说不能构成循环调用
  • 规定：“this(形参列表)” 必须声明在当前构造器的首行
  • 构造器内部，最多只能声明一个“this(形参列表)”，用来调用其他的构造器

 

8.关键字：package的使用

> 为了更好的实现项目中类的管理，提供包的概念

> 使用package声明类或接口所属的包，声明在源文件的首行。若缺省该语句，则指定为无名包

> 包，属于标识符，遵循标识符的命名规则、规范( xxxyyyzzz )、“见名知意”。通常使用所在公司域名的倒置：com.atguigu.xxx

> 每“.”一次，代表一层文件目录

注：同一个包下，不能命名同名的接口、类

       不同包下，可以命名同名的接口和类

 

9.关键字：import的使用

    为使用定义在不同包中的java类，需用import语句来引入指定包层次下所需要的类或全部类( .* )

    import语句告诉编译器到哪里去寻找类

    > 说明：

• 在源文件中显式的使用import结构导入指定包下的类、接口
• import语句声明在包的声明和类的声明之间
• 如果需要导入多个结构，并列写出即可
• 可以使用 xxx.* 的方式，一次性导入xxx包下的所有结构
• 如果导入的类或接口是java.lang包下的，或者当前包下的，则可以省略import语句
• 如果在源文件中，使用了不同包下的同名的类，则必须至少有一个类需要以全类名的方式显示

• 尽管使用 xxx.* 的方式可以调用xxx包下的所有结构，但如果使用的是xxx子包下的结构，则仍需要显式导入
• import static组合的使用：调用指定类或接口下的静态的属性或方法