Java基础教程——封装

面向对象的三大特征

• 封装：encapsulation
• 继承：inheritance
• 多态：polymorphism

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封装

类是一个最基本的封装

封装的好处：

• 数据安全：保证数据安全
• 方便调用：提供清晰的对外接口，方便外界调用
• 降低耦合：类内部的实现可以修改，不影响其他类

电脑主机就是一个封装的例子，内存等硬件封装在机箱中，对外提供显示器接口、电源接口、USB接口，加根内存条不影响外界的使用。

良好的封装：尽可能限制类和成员的可访问性 。

对于代码而言：对象的状态信息被隐藏在内部，外界无法直接访问，必须通过该类对外提供的方法访问。

可以防止外界进行不合理的赋值（如年龄赋值为负数），方便对属性值的控制

可参见“共享单车”或“公地悲剧”：

属性

1.成员变量设为private；

2.提供public的get/set方法作为访问器。

早年有书把field翻译为“属性”，现在field一般翻译为“成员变量”。成员变量不一定有方法器。

例：妖孽类有两个属性：name和species。

class 妖孽 {
	private String name;
	private String species;
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getSpecies() {
		return species;
	}
	public void setSpecies(String species) {
		this.species = species;
	}
}

Eclipse中自动生成属性的快捷键：

代码中点击右键（快捷键Ctrl+Alt+S）
->Source
->Generate Getters and Setters...
->全选（或选择需要生成的字段/方法）

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访问修饰符

（暂时可以不必全部理解，只需要关注private）

访问修饰符		自身	同包	同包	不同包	不同包
			继承	不继承	继承	不继承
public	大家用	●	●	●	●	●
protected	子类用，同包用	●	●	●	●	X
（default）	同包用（不写）	●	●	●	X	X
private	自己用	●	X	X	X	X

成员变量·局部变量

成员变量：类里面定义的变量

局部变量：（1）方法中定义的变量；（2）复合语句中定义的变量for(int n : arr){...}

public class 变量 {
	int 成员变量 = 1;
	void m() {
		int 局部变量 = 2;
		System.out.println("m():" + 局部变量 + "," + 成员变量);
	}
	void m2() {
		int 局部变量 = 3;
		System.out.println("m2():" + 局部变量 + "," + 成员变量);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.print(i + " ");
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		变量 t = new 变量();
		t.m();
		t.m2();
	}
}

成员变量和局部变量不同之处：

	成员变量	局部变量
定义位置	方法内存	方法内部，甚至语句中
作用范围	整个类都可以用	方法中可用，甚至语句范围内可用
生命周期	方法调用时诞生，方法结束消失	对象创建诞生，对象被回收消失
默认值	有默认值，规则和数组一样	无默认值，必须手动赋值
内存位置	栈（方法调用入栈，结束出栈）	堆

方法（method）

方法，是类或对象行为的抽象。从功能上，方法类似于函数。

Java里的方法不能独立存在，必须写在类中。

传参：值传递

Java只有一种参数传递方式——值传递。

所谓值传递，就是将“实际参数”的副本传入方法，“实际参数”本身不受任何影响。
如经典的交换方法swap：

public class PassParameter {
	static void swap(int a, int b) {
		int temp = a;
		a = b;
		b = temp;
		System.out.println("内部：a = " + a + ", b = " + b);
	}
	public static void main(String[] args) {
		int x = 100, y = 200;
		System.out.println("交换前:x = " + x + ", y = " + y);
		swap(x, y);
		// 并没有交换成功
		System.out.println("交换后:x = " + x + ", y = " + y);
	}
}

↑swap得到的参数，只是实参x、y的复制品，实际上出现了4个变量。
运行结果：

交换前:x = 100, y = 200
内部：a = 200, b = 100
交换后:x = 100, y = 200

​ 要想交换两数的值，可以将其封装到类中，类是引用类型，但传参的时候还是“值传递”。

​ 不过，类变量中存放的其实是对象的引用，方法中对类变量进行修改，改变的不是变量的内存，而是其引用的实例对象的内容。

public class PassParameter2 {
	static void swap(MyData data) {
		int temp = data.a;
		data.a = data.b;
		data.b = temp;
	}
	public static void main(String[] args) {
		MyData md = new MyData();
		md.a = 100;
		md.b = 200;
		swap(md);
		System.out.println("md.a = " + md.a + ", md.b = " + md.b);
	}
}
class MyData {
	int a;
	int b;
}

注意，企图在函数中，对"类类型"的对象直接赋值是不行的，只能对其中的变量进行赋值。
所以不要意图通过方法调用对字符串进行赋值。

例如：

public class TestMethod {
	void changeData(MyData2 md) {
		md = new MyData2();
	}
	void changeStr(String s) {
		s = "新";
	}
	public static void main(String[] args) {
		TestMethod t = new TestMethod();
		MyData2 md2 = null;
		// 方法中对类对象赋值
		t.changeData(md2);
		System.out.println("md = " + md2);
		// 方法中对字符串赋值
		String s = "旧";
		t.changeStr(s);
		System.out.println(s);
	}
}
class MyData2 {
}

运行结果：

md = null
旧

构造方法

构造方法也叫构造器，Constructor。

• 作用：初始化对象，通常是为成员变量赋初始值。

• 特点：1.没有返回值；2.方法名必须和类名一致。

其实构造方法的返回值是隐式的，就是当前类的对象。
new一个对象，实际上是调用其构造方法。
对象在构造方法调用前已经产生，但是需要通过构造方法返回。

public class 类和对象 {
	public static void main(String[] args) {
		Tiger c = new Tiger();
	}
}
class Tiger {
	public Tiger() {
		System.out.println("---构造方法---");
	}
}

运行结果：

---构造方法---

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无参构造方法：

• 如果不手写构造方法，系统默认提供一个“无参构造方法”。

• 如果手写构造方法，系统不再提供无参构造方法。

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构造方法自动生成：

自动生成的构造方法中往往会有一句super()，表示调用父类的无参构造方法，删掉也会调用。

class Tiger {
	private String name;
	public Tiger(String name) {
		super();// 此代码可以不要，表示调用父类构造方法
		// 成员变量和参数同名，根据就近原则，name使用参数，加this表示使用成员变量
		this.name = name;
	}
}

重载·overload

1.方法名相同
2.参数列表不同：
a)参数类型相同，个数不同
b)参数个数相同，类型不同
3.重载不管修饰符、返回类型等(方法调用可以不管返回值)

public class TestOverload {
	static void m(int a, int b) {
		System.out.println("m1");
	}
	static void m(int a, double b) {
		System.out.println("m2");
	}
	public static void main(String[] args) {
		m(1, 2);
		m(1, 2.0);
	}
}

静态·static

static可以用来修饰{类、成员变量、方法、代码块}，表示这些成分属于“类本身”而不是“实例”。

静态变量

成员变量分为：
|-类变量（静态）
|-实例变量

实例可以有多个，每个实例可以有自己的数据；
类只有一个，static修饰的变量属于类，也只有一份，多个对象可以共享。

示例：数猫咪

public class Test静态变量 {
	public static void main(String[] args) {
		Cat c1 = null;
		for (int i = 1; i <= 100; i++) {
			c1 = new Cat();
			c1.count++;
			c1.countStatic++;
		}
		System.out.println(c1.count);
		System.out.println(c1.countStatic);
		Cat.countStatic++;// 静态变量可以直接通过类名调用
		System.out.println(c1.countStatic);
	}
}
class Cat {
	static int countStatic = 1;
	int count = 1;
}

静态方法

静态方法不属于对象，属于类。
静态分不需要new（实例化对象）就可以使用。

最著名的静态方法就是main方法。

静态方法的使用方式：类名.静态方法名(参数列表)；

Array.sort(...)就是一个静态方法，没有new一个Arrays类出来，就可以使用之。

package ah;
public class Test静态方法 {
	public static void main(String[] args) {
		Dog.method静态方法();// 其他类中:类名调用
		// 非静态方法（普通方法）:new对象调用
		Dog _dog = new Dog();
		_dog.method普通方法();
	}
}
class Dog {
	void method普通方法() {
		System.out.println("Dog：method普通方法");
	}
	static void method静态方法() {
		System.out.println("Dog：method静态方法");
	}
}

如果是在当前类中调用，类名可以省略。

public class Test静态方法2 {
	void method普通方法() {
		System.out.println("method普通方法");
	}
	static void method静态方法() {
		System.out.println("method静态方法");
	}
	// -----------------------------
	public static void main(String[] args) {
		Test静态方法2.method静态方法();// 本类中：类名调用
		method静态方法();// 本类：直接调用
		// 即自己的非静态方法，也必须new
		Test静态方法2 _self = new Test静态方法2();
		_self.method普通方法();
	}
}

静态代码块

普通代码块：类被创建(new)的时候执行,比构造方法还早。
静态代码块：类被使用的时候执行，比普通代码块还早。
|--当第一次使用本类时，静态代码块执行，且之后不会再执行。

public class Test静态代码块 {
	public static void main(String[] args) {
		Tiger _t = new Tiger();
	}
}
class Tiger {
	public Tiger() {
		System.out.println("构造方法");
	}
	{
		System.out.println("普通代码块");
	}
	static {
		System.out.println("静态代码块");
	}
}

输出结果：

静态代码块
普通代码块
构造方法

静态代码块的典型用途：一次性对静态成员变量进行赋值。
如：

public class Test静态代码块 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Driver.os);
	}
}
class Driver {
	static String os;
	static {
		if ("Windows 10".equals(System.getProperty("os.name"))) {
			os = "WinDriver";
		} else {
			os = "Driver";
		}
	}
}