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Java面向对象

目录

面向对象

面向过程 & 面向对象

  • 面向过程思想
    • 步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么…..
    • 面对过程适合处理一些较为简单的问题
  • 面向对象思想
    • 物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
    • 面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题!
  • 对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握、从整体上合理分析，我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是，具体到微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理

什么是面向对象

  • 面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)
  • 面向对象编程的本质就是:以类的方式组织代码，以对象的组织(封装)数据。
  • 抽象
  • 三大特性:
    • 封装
    • 继承
    • 多态
  • 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对象的抽象
  • 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物
    • 动物、植物、手机、电脑.....
    • Person类、Pet类、Car类等，这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为
  • 对象是抽象概念的具体实例
    • 张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例
    • 能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,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

    //一个项目应该只存一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类:抽象的，实例化
        //类实例化后会返回一个自己的对象!
        //student对象就是一个student类的具体实例!

        Student xm = new Student();
        Student xh = new Student();

        xm.name="小明";
        xm.age=18;

        System.out.println(xm.name);
        System.out.println(xm.age);
        xm.study();

        xh.name="小红";
        xh.age=17;

        System.out.println(xh.name);
        System.out.println(xh.age);
        xh.study();
    }
}

    //学生类
public class Student {
    //属性：字段
    String name;//null
    int age;//0

    //方法
    public void study(){
        System.out.println(this.name+"在学习");
    }
}

  • 使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。

  • 类中的构造器也称为构造方法，是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下俩个特点:

    1. 必须和类的名字相同
    2. 必须没有返回类型,也不能写void
    3. 注意点：定义有参构造之后，如果想使用无参构造，显示的定义一个无参的构造
    4. 快捷键：alt+insert

  • 构造器必须要掌握

    public class Person {
    //快速生成构造器：alt+insert
    //一个类即使什么都不写，它也会存在一个方法
    //显示的定义构造器
    String name;
    //实例化初始值
    //1.使用new关键字，必须要有构造器
    public Person(){

    }
    //2.有参构造器:一旦定义了有参构造，无参就必须显示定义
    public Person(String name){
        this.name=name;
    }
}

/*
//一个项目应该只存一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //new 实例化一个对象
        Person person = new Person("小明");
        System.out.println(person.name);
    }
}
 */

封装

  • 该露的露，该藏的藏

    • 程序设计要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉;低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。

  • 封装（数据的隐藏)

    • 通常，应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。

  • 记住这句话就够了:属性私有，get/set

  • 封装的好处：（快捷键：alt+insert）

    1. 提高程序的安全性，保护数据
    2. 隐藏代码的实现细节
    3. 统一接口
    4. 系统可维护增加
    public class Student {
    //属性私有
    private String name;//名字
    private int age;//年龄

    //提供一些可以操作这个属性的方法!
    //提供一些public 的get、set方法

    //get 获得这个数据
    public String getName(){
        return this.name;
    }
    //set 给这个数据设置值
    public void setName(String name){
        this.name=name;
    }

    //快捷键：alt+insert
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age>120 || age<0){
            this.age = 3;
        }else {
            this.age = age;
        }
    }
}

/*
//一个项目应该只存一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("潆勖");
        System.out.println(s1.getName());
        s1.setAge(18);
        System.out.println(s1.getAge());
    }
}
 */

继承

  • 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。

  • extends的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。（ctrl+H打开继承关系）

  • JAVA中类只有单继承，没有多继承!（一个儿子只能有一个爸爸，但是一个爸爸可以有多个儿子）

  • 继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。

  • 继承关系的俩个类，一个为子类(派生类).一个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends来表示。

  • 子类和父类之间,从意义上讲应该具有"is a"的关系

    //Person 人：父类,基类
public class Person {
    private int money=1_0000_0000;
    public void say(){
        System.out.println("说了一句话");
    }

    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }
}

    //学生 is 人：派生类,子类
//子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法!
public class Student extends Person {
}

    //老师 is 人：派生类,子类
//子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法!
public class Teacher extends Person{
}

    //一个项目应该只存一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.say();
        System.out.println(student.getMoney());
    }
}

  • object类

  • super（调用父类的东西）- - - - - this

    super注意点:
    1. super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
    2. super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中!
    3. super和 this 不能同时调用构造方法!

Vs  this:
    代表的对象不同:
        this:本身调用者这个对象
        super:代表父类对象的应用
    前提
        this:没有继承也可以使用
        super:只能在继承条件下才可以使用
    构造方法
        this();本类的构造
        super():父类的构造!

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

  • 方法重写--->多态

    public class Application {
    //静态的方法和非静态的方法区别很大!
        //静态方法：//方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
        //非静态：重写
    public static void main(String[] args) {
        //方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
        A a = new A();
        a.test();//A

        //父类的引用指向了子类
        B b=new A();//子类重写了父类的方法
        b.test();
    }
}

    public class A extends B{
    //Override  重写
    @Override//注解:有功能的注释!
    public void test() {
        System.out.println("A==>test()");
    }
}

    //重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
    public void test(){
        System.out.println("B==>test()");
    }
}

    重写：需要有继承关系，子类重写父类的方法!
    1.方法名必须相同
    2.参数列表列表必须相同
    3.修饰符:范围可以扩天:public(公共的)>protected(受保护的)>Default(默认的)>private(私有的)
    4.抛出的异常:范围，可以被缩小，但不能扩大;ClassNotFoundException --> Exception(大)

重写，子类的方法和父类必要一致;方法体不同!

为什么需要重写:
    1.父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足!
    Alt + Insert : override;

多态

  • 动态编译: 类型: 可扩展性

  • 即同一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
    • 父类引用指向子类对象
    public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型是确定的
        //new Student();
        //new Person();

        //可以指向的引用类型就不确定了:父类的引用指向子类

        //Student能调的方法都是自己的或者继承父类的!
        Student s1 = new Student();
        //Person父类型，可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student();
        Object s3 = new Student();
        //对象能执行哪些方法,主要看对象左边的类型，和右边关系不大!
        ((Student) s2).eat();//子类重写了父类的方法，执行子类的方法
        s1.eat();

    }
}

    public class Student extends Person{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("eat");
    }
}

    public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("Person");
    }
}

    多态注意事项:
1.多态是方法的多态,属性没有多态
2.父类和子类，有联系类型转换异常! CLassCastException !
3.存在条件:继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类对象!   Father f1 = new Son();
    不能重写的方法：（不能重写就无法多态）
    1.static 静态方法,属于类,它不属于实例
    2.finaL  常量;
    3.private  私有方法;

  • 注意:多态是方法的多态，属性没有多态性。

  • instanceof （类型转换）引用类型转换，判断一个对象是什么类型～

    //Object > String
//Object > Person > Teacher
//Object > Person > Student
Object object = new Student();

//System.out.println(X instanceof Y);//能不能编辑通过！

System.out.println(object instanceof Student);//true
System.out.println(object instanceof Person);//true
System.out.println(object instanceof Object);//true
System.out.println(object instanceof Teacher);//false
System.out.println(object instanceof String);//false
System.out.println("=================================");
Person person= new Student();
System.out.println(person instanceof Student);//true
System.out.println(person instanceof Person);//true
System.out.println(person instanceof Object);//true
System.out.println(person instanceof Teacher);//false
//System.out.println(person instanceof String);//编译报错！
System.out.println("=================================");
Student student= new Student();
System.out.println(student instanceof Student);//true
System.out.println(student instanceof Person);//true
System.out.println(student instanceof Object);//true
//System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错！
//System.out.println(student instanceof String);//编译报错！

    //类型之问的转化: 父   子
//高              低
//第一种
Person student = new Student();
((Student )student).go();
System.out.println("========================");
//第二种
Student student1 = new Student();
student1.go();
Person person=student1;

    1.父类引用指向子类的对象
2.把子类转换为父类,向上转型;
3.把父类转换为子类,向下转型;强制转换
4.方便方法的调用，减少重复的代码!简洁

  • static关键字：

    private static int age;//静态的变量
private double score;//非静态的变量

public static void main(String[] args) {
    Student s1=new Student();
    System.out.println(Student.age);
    System.out.println(s1.age);
    System.out.println(s1.score);
    //方法
    go();
    Student student = new Student();
    student.run();
}
public void run(){

}
public static void go(){

}

    import static java.lang.Math.PI;
import static java.lang.Math.random;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(random());//随机数
        System.out.println(PI);
    }
}

抽象类

  • abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类,如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类。

  • 抽象类中可以没有抽象方法,但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。

  • 抽象类,不能使用new关键字来创建对象,它是用来让子类继承的。

  • 抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的。

  • 子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类。

    //abstract 抽象类：类 extends：单继承~  接口可以多继承
public abstract class Action {
    //约束~有人帮我们实现~
    //abstract，抽象方法，只有方法名字，没有方法的实现
    public abstract void doSomething();
    //1.不能new这个抽象类，只能靠子类去实现它;约束!
    //2.抽象类中可以写普通的方法~
    //3.抽象方法必须在抽象类中~
    //抽象的抽象:约束~
}

    //抽象类的所有方法，继承了它的子类，都必须要实现它的方法~
// 除非~本身也定义一个abstract抽象类
public class A extends Action{
    @Override
    public void doSomething() {

    }
}

接口

  • 普通类:只有具体实现

  • 抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有!

  • 接口:只有规范! 自己无法写方法~专业的约束! 约束和实现分离:面向接口编程~

  • 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是...则必须能.….”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你好人，则必须干掉坏人;如果你是坏人，则必须欺负好人。

  • 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。

  • OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言（比如c++、java、c#等)，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。

    声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface
实现接口关键字：implements

    //interface 定义的关键字 , 接口都需要有实现类
public interface UserService {
    //常量~ public static final
    int age=99;

    //接口中的所有定义的方法其实都是抽象的 public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}

    public interface TimeService {
    void time();
}

    //抽象类:extends~
//类可以实现接口 implements接口
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法~

//多继承~利用接口实现多继承~
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{
    @Override
    public void add(String name) {

    }

    @Override
    public void delete(String name) {

    }

    @Override
    public void update(String name) {

    }

    @Override
    public void query(String name) {

    }

    @Override
    public void time() {

    }
}

    接口作用：
    1.约束
    2.定义一些方法，让不同的人实现～  10个人完成-->1个项目
    3.public abstract  方法
    4.public static final 常量
    5.接口不能被实例化，接口中没有构造方法~
    6.implements可以实现多个接口
    7.必须要重写接口中的方法~

内部类

  • 内部类就是在一个类的内部在定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。

    public class Outer {
    private int id=10;
    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }
    //内部类
    public class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }
        //获得外部类的私有属性~
        public void getID(){
            System.out.println(id);
        }
    }
}
//一个java类中可以有多个cLass类，但是只能有一个public class
class A{

}

    public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        //通过这个外部类来实例化内部类~
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();
    }
}

    1. 成员内部类

    2. 静态内部类

    3. 局部内部类

    4. 匿名内部类

      //匿名内部类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //没有名字初始化类,不用将实例保存到变量中~
        new Apple().eat();

        new UserService(){
            @Override
            public void hello() {

            }
        };
    }
}
class Apple{
    public void eat(){
        System.out.println("吃苹果");
    }
}
//接口
interface UserService{
    void hello();
}
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