声明形式
[public] [abstract | final] class 类名称
[extends 父类名称]
[implements 接口名称列表]
{
数据成员声明及初始化;
方法成员声明及方法体;
}
关键字
◦ class: 表明其后声明的是一个类。
◦ extends: 如果所声明的类是从某一父类派生而来,那么,父类的名字应写在 extends 之后
◦ implements: 如果所声明的类要实现某些接口,那么,接口的名字应写在 implements 之后
类修饰符
可以有多个,用来限定类的使用方式
◦ public: 表明此类为公有类
◦ abstract: 指明此类为抽象类
◦ final: 指明此类为终结类
类声明体
◦ 数据成员声明及初始化
– 可以有多个
◦ 方法成员声明及方法体
– 可以有多个
数据成员
◦ 表示 Java 类的状态
◦ 声明数据成员必须给出变量名及其所属的类型,同时还可以指定其他特性
◦ 在一个类中成员变量名是唯一的
◦ 数据成员的类型可以是 Java 中任意的数据类型( 基本 类型,类,接口,数组)
方法成员
◦ 定义类的行为
– 一个对象能够做的事情
– 我们能够从一个对象取得的信息
◦ 可以没有,也可以有多个;
◦ 分为实例方法和类方法 ( 静态方法 )
类成员的访问控制
public
◦ 这些成员能被所有的类访问
protected
◦ 这些成员只能被类本身, 派生类或者同一个包下的类访问。
private
◦ 这些成员除了类本身外任何类不允许访问。
default
◦ 不加任何访问控制保留字,这些成员只能被 类本身或同一个包下的类访问。
2,类的特殊成员
构造方法
◦ 构造方法的名字和类名相同,并且没有返回值(连 void 都不允许)。
◦ 构造方法主要用于为类的对象定义初始化状态。
◦ 我们不能直接调用构造方法,必须通过 new 关键字来自动调用,从而创建类的实例。
◦ Java 的类都要求有构造方法,如果没有定义构造方法, Java 编译器会为我们提供一个缺省的构造方法,也就是不带参数的构造方法。
静态数据成员
◦ 静态成员以 static 关键字修饰,如:
◦ Class Person{
staticint name;
public static void getName(){……};
}
静态方法和静态变量是属于某一个类,而不属于类的对象,不管对象有多少,静态成员在内存中只存在一份拷贝,所有对象共享同一份静态成员。
静态方法和静态变量的引用可以直接通过类名引用,而不需要经过类的实例化。如: Person.name; Person.getName ();
在静态方法中不能调用非静态的方法和引用非静态的成员变量。反之,则可以。
final 数据成员
◦ final 数据成员类似于 C++ 中的 const 数据,以及 C 中宏定义。
◦ final 数据成员一旦被初始化便不可改变,这里不可改变的意思对基本类型来说是其值不可变,而对于对象变量来说其引用不可再变,但引用变量所指向的对象中的内容还是可以改变的。
final 方法成员
◦ 派生类只能从父类继承 final 方法,但是不能覆盖该 final 方法。
◦ 当一个方法提供的功能已经满足要求,不需要再进行扩展,或者不想被子类覆盖时,可以将方法声明为 final 。
抽象方法和抽象类
在类中没有方法体的方法,就是抽象方法。
含有抽象方法的类,即为抽象类。
如果一个子类没有实现抽象基类中所有的抽象方法,则子类也成为一个抽象类。
我们可以将一个没有任何抽象方法的类声明为 abstract ,避免由这个类产生任何的对象。
构造方法、静态方法、私有方法、final方法不能被声明为抽象的方法
3,面向对象的概念
设计一个窗口
◦ 面向过程:
在一个结构体中定义窗口的大小,位置,颜色,背景等属性,对窗口操作的函数与窗口本身的定义没有任何关系,如HideWindow,MoveWindow这些函数都需要接受一个代表被操作的窗口参数,这可以理解为,谓语与宾语的关系。
◦ 面向对象:
定义窗口时,除了要指定在窗口的属性,如大小,位置,颜色等等之外,还要指定该窗口可能具有的动作,如隐藏,移动等。这些函数被调用时,都是以某个窗口要隐藏,某个窗口要移动的格式来使用,可以理解为主语与谓语的关系。
面向对象的三大特征
封装
◦ 封装是把过程和数据组织起来,对数据的访问只能通过已定义的方法。
◦ 封装的目的在于将对象的使用者和设计者分开,使用者不必知道行为实现的细节,只需使用设计者提供的消息来访问对象
继承
◦ 新的类可以获得已有类(称为超类、基类或父类)的属性和行为,称新类为已有类的派生类(也称为子类)。
继承可以增加代码的重用性,在拥有父类的功能基础上增加自己的功能。
多态
◦ 发送消息给某个对象,让该对象自行决定响应何种行为。 可以理解为横向上的重载,纵向上的覆盖。
◦ 使语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势,很好地解决了应用程序方法同名问题
重载 (Overload)
BaseClass base = newBaseClass();
int temp = 1;
base.fun(); //不带参数
base.fun(temp); //带int型参数
覆盖 (Override)
DerivedC derived=newDerivedC(); //Derived继承于BaseClass.
BaseClassbase= derived;
base.play(); //执行的是DerivedC中定义的play().
类的申明
public class Window{
int size;
private int position[2];
protected int color;
public void setSize(intnewSize){
size = newSize;
}
protected void setPosition(int x,int y){
position[0] = x;
position[1] = y;
}
private void setColor(intnewcolor){
color = newColor;
}
……
}
类的实例
类并不会执行任何功能,而是由类创建的对象实例去完成某些功能。
对象的创建
◦
Person per = new Person( );
◦
Person per; per = new Person();
◦
每个对象都必须经过关键字
new
分配内存空间后方能使用。
数据成员的调用
◦
per.name=“Li”;
◦
per.tell
();
4,所有对象都是引用
C++
有两种方式操纵对象
◦
1.
以标识符直接标识对象
;
Person per = Person();
per.say();
◦
2.
通过指针以标识符间接标识对象。
Person *per = new Person();
per->say();
Java
只有一种方式操纵对象
◦
所有对象标识均是对象引用。
引用VS指针
引用类似于指针,但是引用没有指针的语义。
指针支持算术运算,允许前后随意移动。也正因为这样,导致指针存在诸多不安全性。
引用只能通过赋值指称新的对象,不允许算术运算。可以将引用理解为更安全的指针。
所谓引用数据类型,实际上传递的就是堆内存的使用权,可以同时为一个堆内存空间定义多个栈内存的引用操作。
public class Person{
◦
String name;
◦
int
age;
◦
public void tell(){
–
System.out.println
(
“姓名
:
”
+name+
“年龄
:
”
+age);
◦
}
public class Example{
public static void main(String args[]){
Person per1=null;
Person per2=null;
per1=new Person();
per2=new Person();
per1.name=“张三”;
per1.age=30;
per2.name=“李四”;
per2.age=33;
per2=per1;
per2.age=25;
per1.tell(); //输出什么? 姓名:张三 年龄:25
}
}
对象的内存分配
对象保存在栈内存中,数据成员保存在堆内存中。每个对象在内存里都有自己的一份数据拷贝。
方法成员保存在代码区,在内存中只有一份拷贝,同一个类的所有对象共享同一段程序代码。
思考:对象共享同一段程序代码,如何区分不同对象的数据?
this
变量代表对象本身。
每一个方法成员内部都有一个
this
引用变量,指向当前的对象。
每当调用一个实例方法时,
this
变量将被设置成引用该实例方法的特定的类对象,
Java
编译器会将该变量传递到实例方法。方法的代码接着可以与
this
所代表的对象的特定数据建立关联。
5,对象复制:深复制与浅复制
1,什么时候需要用到对象复制?
状态复制
◦
显示的赋值
–
直接将一个对象的状态复制到另一个对象
◦
对象初始化
–
用一个现有对象的状态确定一个新建对象的状态
制作副本
◦
对象作为方法的参数
–
对象按值调用。
◦
对象作为返回值
–
将方法中的局部对象复制一份并返回
JAVA的对象传递
在
Java
中,对象作为参数的传递效果总是按引用传递。只有对象引用的复制,不会发生对象实例的复制。
◦
优点:高效(无需制作副本)
◦
缺点:不安全(方法调用有副作用)
用
final
修改对象参数,仍无法改正以上缺点,因为这样仅仅保证了对象引用没有副作用,对象实例仍可能被改变。
解决方法:在方法里复制对象,达到按值传递对象的效果。
◦
优点:安全
◦
缺点:低效(需要制作副本,更多的手工编程)
2,深复制与浅复制的区别
复合对象:对象中还包含了其他对象的引用。
深浅复制只对复合对象才有意义,对普通对象来说效果一样。
对复合对象,深浅复制的区别:
◦
浅复制:仅复制复合对象的根对象——只复制了对象引用,不复制对象实例
◦
深复制:复制复合对象的整个结构——深复制递归复制复合对象中的每个子对象
深浅复制实例
——
实现
Cloneable
接口
Object
类是所有类的基类,所有的类都继承自
Object
类。
Object
类里定义的
clone()
方法采用的是浅复制策略。
public class Teacher{
String name;
int age;
public Teacher(String name, int age){
This.name = name;
This.age = age;
}
}
public class student implements
Cloneable
{
String name;
Teacher teacher;
public student(String name, Teacher teacher){
this.name=name;
this.teacher=teacher;
}
public Object clone(){
Student stu=null;
try{
stu=(Student)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
System.out.println(e.toString());
}
//stu.teacher=(Teacher)teacher.clone();
return stu;
}
}
Teacher teacher = new Teacher(“张三”,30);
Student stu1 = new Student(“小明”,teacher);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
stu2.teacher.name=“李四”;
stu2.teacher.age = 32;
System.out.println(stu1.name+“老师信息:”+stu1.teacher.name+“ ”+stu1.teacher.age );
//输出结果是?
小明老师信息:李四 32
深复制
修改
Teacher
类(父类),为
Teacher
类重定义
clone
方法。
public class Teacher
inplements
Cloneable
{
String name;
int age;
public Teacher(String name, int age){
This.name = name;
This.age = age;
}
public Object clone(){
Teacher teacher=null;
try{
teacher=(Teacher)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
System.out.println(e.toString());
}
//this.name = new String(teacher.name);
return teacher;
}
}