11.面向对象

面向对象

• 面向对象编程：本质就是“以类得方式组织代码，以对象得组织(封装)数据”

类与对象得关系

• 类是一种抽象得数据类型，它是对某一类事物的描述/定义，但是并不能代表某一个具体的事物。
  • 动物，食物，手机等
  • Person，Food，Phone等，这些类都是用来描述某一个具体事物应该具备的特点和行为。
• 对象是抽象概念的具体实例
  • 张三就是人的具体实例。
  • 能够体现出具体的特点和功能的是实例，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；

//类目 实例化对象名 = new 构造方法；
Classname name = new Classname();

构造器

• 构造器本质就是一个名称和类目相同的方法，没有返回值，也不能写void。当你用new去实例一个对象，就会调用构造器。
• 默认构造器：每个类都隐式的存在一个无参构造器。
• 如果该对象不想被外部实例，那么只需要在构造器加上private修饰符。
• 构造器的重载和普通方法一致，如果重载了构造器，那么无参构造器就必须显式的存在，否则实例化对象时无法使用无参构造器。
• 构造器的作用：1、new实例化对象；2、初始化对象的值。

Java三大特性

封装

• 封装的定义

​ 封装（Encapsulation）是面向对象方法的重要思想，就是把对象的属性和方法的实现过程结合成整体，尽量隐藏对象的内部信息。

• 封装的好出

1. 提高程序的安全性，保护数据；
2. 隐藏代码的实现细节；
3. 增加程序的可维护性；
4. 提供统一的接口

继承

继承的概念

• 继承就是子类继承父类的特征和行为，也就拥有了父类的所有方法

继承的格式

class 父类 {
}
 
class 子类 extends 父类 {
}

为什么要继承

• 继承可以增加代码的复用性。例如Person类有say()方法，那么Man就可以继承Person，这样Man也就拥有了say()方法，避免重新写一遍say()方法，提高代码的复用性。

继承的特性

• 子类拥有父类非 private 的属性、方法。
• 子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。
• Java 的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如 B 类继承 A 类，C 类继承 B 类，所以按照关系就是 B 类是 C 类的父类，A 类是 B 类的父类，这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。
• 提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密，代码独立性越差）。

super和this关键字

• super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

• this关键字：指向自己的引用。

• super()方法是隐式存在于子类的第一行。若显式存在，也必须在子类第一行

• this()方法必须在子类的第一行

重写

定义：在子类中创建一个与父类方法名相同、返回值类型相同（或是该返回值的子类）、形参相同的方法，只是具体的实现内容不一样，这就是方法的重写（Override）

为什么要重写：

父类的方法无法满足子类的需求，因此子类可以沿用父类的方法重写方法体的内容，定义自己的方法。这样可以提高方法的扩展性和复用性，不同的对象去调用相同的方法名，返回不一样的结果。体现了java的多态性。

总结：

1. 重写方法的方法名和参数列表要和被重写方法一致。
2. 在重写的时候，重写方法的返回值类型可以是被重写方法返回值类型的子类。
3. 重写方法不能使用比被重写方法更严格的权限，即重写方法的权限要大于或者等于被重写方法的权限。
4. private修饰不支持继承，所以无法重写private修饰的方法。final修饰的方法也不能重写。static修饰的方法也不能被重写。虽然在子类中可以存在与父类中private方法和static方法相同名称的方法，但是并不存在多态，所以并不是重写。
5. 静态方法和非静态方法是不一样的：在静态方法中，方法的调用只和左边声明的对象类型有关，左边是什么类型，就调用该类型对应的方法。
6. 抛出的异常的范围可以缩小，但不能大于被重写的方法；

访问权限：

修饰符	同一个类中	同一个包中	子类	不同包中
public	Yes	Yes	Yes	Yes
protected	Yes	Yes	Yes
default	Yes	Yes
private	Yes

多态

• 即同一个方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

• 一个对象的实际类型是确定的，但是可以指向对象的引用的类型有很多（父类，有关系的类）

• 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

• 多态是方法的多态，属性没有多态性

• instanceof

  //引用类型 instanceof 类目
  obj instanceof Class
  

  其中 obj 为一个对象实例，Class 为类名或者一个接口名，当 obj 为 Class 的实例，或是其子类实例，或是其接口的实现类实例，都返回 true，否则返回false。

  需要注意的是obj 必须为引用类型，不能是基本类型。

• 总结：

  • 父类引用指向子类的对象
  • 把子类转换为父类，向上转型，不需要强转
  • 把父类转为子类，向下转型，需要强转
  • 方便方法的调用，提高代码的复用性

static关键字

1. static方法：
   1. static方法被称为静态方法，静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问。并且由于这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。
   2. 如果该静态方法在当前类，那么就可以直接写方法名调用，否则通过类名调用。
2. static变量
   1. static变量也称作静态变量，静态变量和非静态变量的区别是：静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响。
   2. static成员变量初始化顺序按照定义的顺序执行。
3. static代码块
   1. static代码块可以放在类的任意位置，只在类加载的时候执行一次，因此可以用来优化程序性能

​ 扩展：

4. 静态导入包

//通过static关键字可以导入对应的方法
import static java.lang.Math.random;

//通过方法名直接调用方法
System.out.println(random());

抽象类（abstract）

1. 抽象类通过abstract关键字修饰。
2. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
3. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。
4. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
5. 构造方法，类方法（用 static 修饰的方法）不能声明为抽象方法。
6. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类

接口（interface）

接口在java中是一种抽象类型，无法实例化，但是可以被其他类实现。

接口的声明

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

接口的实现

public ClassName implements 接口名称A,接口名称B...

接口的特性

• 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。
• 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

抽象类和接口的区别

1. 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
4. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。
5. 接口没有构造方法。

内部类

[内部类详解](### 面向对象

• 面向对象编程：本质就是“以类得方式组织代码，以对象得组织(封装)数据”

类与对象得关系

• 类是一种抽象得数据类型，它是对某一类事物的描述/定义，但是并不能代表某一个具体的事物。
  • 动物，食物，手机等
  • Person，Food，Phone等，这些类都是用来描述某一个具体事物应该具备的特点和行为。
• 对象是抽象概念的具体实例
  • 张三就是人的具体实例。
  • 能够体现出具体的特点和功能的是实例，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；

//类目 实例化对象名 = new 构造方法；
Classname name = new Classname();

构造器

• 构造器本质就是一个名称和类目相同的方法，没有返回值，也不能写void。当你用new去实例一个对象，就会调用构造器。
• 默认构造器：每个类都隐式的存在一个无参构造器。
• 如果该对象不想被外部实例，那么只需要在构造器加上private修饰符。
• 构造器的重载和普通方法一致，如果重载了构造器，那么无参构造器就必须显式的存在，否则实例化对象时无法使用无参构造器。
• 构造器的作用：1、new实例化对象；2、初始化对象的值。

Java三大特性

封装

• 封装的定义

​ 封装（Encapsulation）是面向对象方法的重要思想，就是把对象的属性和方法的实现过程结合成整体，尽量隐藏对象的内部信息。

• 封装的好出

1. 提高程序的安全性，保护数据；
2. 隐藏代码的实现细节；
3. 增加程序的可维护性；
4. 提供统一的接口

继承

继承的概念

• 继承就是子类继承父类的特征和行为，也就拥有了父类的所有方法

继承的格式

class 父类 {
}
 
class 子类 extends 父类 {
}

为什么要继承

• 继承可以增加代码的复用性。例如Person类有say()方法，那么Man就可以继承Person，这样Man也就拥有了say()方法，避免重新写一遍say()方法，提高代码的复用性。

继承的特性

• 子类拥有父类非 private 的属性、方法。
• 子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。
• Java 的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如 B 类继承 A 类，C 类继承 B 类，所以按照关系就是 B 类是 C 类的父类，A 类是 B 类的父类，这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。
• 提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密，代码独立性越差）。

super和this关键字

• super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

• this关键字：指向自己的引用。

• super()方法是隐式存在于子类的第一行。若显式存在，也必须在子类第一行

• this()方法必须在子类的第一行

重写

定义：在子类中创建一个与父类方法名相同、返回值类型相同（或是该返回值的子类）、形参相同的方法，只是具体的实现内容不一样，这就是方法的重写（Override）

为什么要重写：

父类的方法无法满足子类的需求，因此子类可以沿用父类的方法重写方法体的内容，定义自己的方法。这样可以提高方法的扩展性和复用性，不同的对象去调用相同的方法名，返回不一样的结果。体现了java的多态性。

总结：

1. 重写方法的方法名和参数列表要和被重写方法一致。
2. 在重写的时候，重写方法的返回值类型可以是被重写方法返回值类型的子类。
3. 重写方法不能使用比被重写方法更严格的权限，即重写方法的权限要大于或者等于被重写方法的权限。
4. private修饰不支持继承，所以无法重写private修饰的方法。final修饰的方法也不能重写。static修饰的方法也不能被重写。虽然在子类中可以存在与父类中private方法和static方法相同名称的方法，但是并不存在多态，所以并不是重写。
5. 静态方法和非静态方法是不一样的：在静态方法中，方法的调用只和左边声明的对象类型有关，左边是什么类型，就调用该类型对应的方法。
6. 抛出的异常的范围可以缩小，但不能大于被重写的方法；

访问权限：

修饰符	同一个类中	同一个包中	子类	不同包中
public	Yes	Yes	Yes	Yes
protected	Yes	Yes	Yes
default	Yes	Yes
private	Yes

多态

• 即同一个方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

• 一个对象的实际类型是确定的，但是可以指向对象的引用的类型有很多（父类，有关系的类）

• 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

• 多态是方法的多态，属性没有多态性

• instanceof

  //引用类型 instanceof 类目
  obj instanceof Class
  

  其中 obj 为一个对象实例，Class 为类名或者一个接口名，当 obj 为 Class 的实例，或是其子类实例，或是其接口的实现类实例，都返回 true，否则返回false。

  需要注意的是obj 必须为引用类型，不能是基本类型。

• 总结：

  • 父类引用指向子类的对象
  • 把子类转换为父类，向上转型，不需要强转
  • 把父类转为子类，向下转型，需要强转
  • 方便方法的调用，提高代码的复用性

static关键字

1. static方法：
   1. static方法被称为静态方法，静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问。并且由于这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。
   2. 如果该静态方法在当前类，那么就可以直接写方法名调用，否则通过类名调用。
2. static变量
   1. static变量也称作静态变量，静态变量和非静态变量的区别是：静态变量被所有的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响。
   2. static成员变量初始化顺序按照定义的顺序执行。
3. static代码块
   1. static代码块可以放在类的任意位置，只在类加载的时候执行一次，因此可以用来优化程序性能

​ 扩展：

4. 静态导入包

//通过static关键字可以导入对应的方法
import static java.lang.Math.random;

//通过方法名直接调用方法
System.out.println(random());

抽象类（abstract）

1. 抽象类通过abstract关键字修饰。
2. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。
3. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。
4. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。
5. 构造方法，类方法（用 static 修饰的方法）不能声明为抽象方法。
6. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类

接口（interface）

接口在java中是一种抽象类型，无法实例化，但是可以被其他类实现。

接口的声明

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

接口的实现

public ClassName implements 接口名称A,接口名称B...

接口的特性

• 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。
• 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

抽象类和接口的区别

1. 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
4. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。
5. 接口没有构造方法。

内部类

内部类详解

注：
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