Java面向对象

初识面向对象

Java的核心思想就是OOP

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，以对象的方式组织（封装）数据。
• 核心：抽象
• 三大特性：
  1. 封装
  2. 继承
  3. 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。

方法的回顾及加深

方法的定义

• 修饰符

• 返回类型

//main方法
public static void main(String[] args) {
}
/*
修饰符 返回值类型 方法名（...）{
      //方法体
      return 返回值；
}
 */
public String sayHellp(){
    return "hello,world";
}
public int max(int a ,int b ){
    return a>b ? a : b ;//三元运算符！
}

• break 和 return 的区别（break:跳出switch，结束循环。return：结束循环，返回值）

• 方法名（注意规范，见名知意）

• 参数列表（参数类型 参数名, ...）

• 异常抛出

方法的调用：递归

• 静态方法: static 静态方法是和类一起加载，在创建的时候就已经有了（在静态方法中不可以调用非静态的方法）

• 非静态方法

/*静态方法 static
    输出：类名.方法名
*/

/*非静态方法
   1.实例化这个类 [new 类名().方法名]
   2.对象类型 对象名 = 对象值；
 */
 public static void main(String[] args) {
     Student student = new Student();
     student.say();
 }

• 形参和实参

• 值传递（Java）和引用传递

• this关键字（代表当前类或者当前对象）

类与对象的关系

• 一个java类中，可以有多个 class 类，但只能有一个 public class 类

• 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

• 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。

  一个类里面只有属性和方法。

  //类是抽象的，必须用new实例化
  //类实例化后 会返回一个自己的对象
  //返回后的对象就是抽象类的具体实例
  

• 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。并且构造器有以下特点：

  1. 必须和类的名字相同。
  2. 没有返回值。
  3. 使用new关键字，本质是在调用构造器。
  4. 类中有一个默认的无参构造函数。
  5. 一旦定义了有参构造，无参构造就必须显示定义。

面向对象三大特性

封装

• 该露的露，该藏得藏

  我们程序设计要追求 “高内聚，低耦合”。高内聚就是将类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；低耦合：尽量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。

• 属性私有，private ；public get / set ;

意义：
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、提高程序的可维护性

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。

• Java 中类只有单继承，没有多继承！

• 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。

注意：final 修饰的类不能被继承

属性：

public //公共的
protected //受保护的
default //默认的
private //私有的，无法被继承
//ctrl+h 继承树

object类

在 Java 中，所有的类，都默认、直接或者间接继承object

super—this

this 调用当前类，super 调用父类。

super注意点：
1、super 调用父类的构造方法，必须在构造方法代码的第一行
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！

super 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：只能在继承条件才可以使用

构造方法：

	this()：本类的构造

	super()：父类的构造

方法重写 Override

重写都是方法的重写，和属性无关。

重写值和非静态方法有关，只能 Public 。

需要有继承关系，子类重写父类的方法！

• 方法名必须相同
• 参数列表必须相同
• 修饰符：范围可以扩大，但不能缩小；public > protected > default > private
• 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须一致，但方法体不同！

多态

• 父类的引用可以指向子类，但不能调用子类独有的方法。

• 动态编译：类型：可扩展性更强

  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）

注意：
1、多态是方法的多态，属性没有多态性
2、父类和子类，有联系才能转换，不然会异常！类型转换异常：ClassCastException
3、存在条件：继承关系，子类重写父类方法，父类引用指向子类对象！Father father = new Son();

• 不能重写的方法：

  1、static 方法：属于类，它不属于实例
  2、final 常量：被final修饰的无法修改，属于常量池
  3、private 私有方法

• instanceof 判断一个对象是什么类型。只能用作对象判断（类型转换—引用类型之间的转换）
  System.out.println（x instanceof y）; true or false （能不能编译通过，看 x 所指向的实际类型是不是 y 的子类型）

• 转换：

  父类引用指向子类的对象，子类引用不可以指向父类。
  把子类转换为父类，向上转型；（可能会丢失自己本来的一些方法）
  把父类转换为子类，向下转型，强制转换。
  方便方法的调用，减少重复的代码。

static 关键字详解

• static加在属性上叫静态属性，加在方法上叫静态方法。

静态属性：
private static int age; // 静态的变量，可以被类中共享，多线程比较常用

静态方法：静态方法在类生成的时候就已经加载了

静态代码块：

{
    //代码块（匿名代码块）
}//创建对象的时候就已经创建了，在构造器之前

static {
    //静态代码块
}//在类一加载就已经执行，而且只加载一次

执行顺序： 静态代码块(只执行一次) > 匿名代码块 > 构造方法

public class Test {
    //第一加载；只在第一次执行
    static{
        System.out.println("静态代码块");
    }

    //第二加载；适用于赋初值
    {
        System.out.println("匿名代码块");
    }

    //第三加载
    public Test() {
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test t1 = new Test();
        System.out.println("==========");
        Test t2 = new Test();
        //第二次执行static不在执行
    }
}

静态导入包：静态导入包后可以直接调用其方法；

//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
import static java.lang.Math.PI;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println((int)(Math.random() * 50));
        //random()随机值，整数，范围（0-50）
        //使用静态导入包后可以直接System.out.println(random());
        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。

抽象类中可以有普通方法，抽象方法必须在抽象类中。

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。

抽象类中可以有构造方法

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，然后由子子类实现抽象方法。

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。”

• 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

• 接口中的所有定义其实都是抽象的，方法默认为public abstract
• 所有常量默认public static final
• 接口不能被实例化，接口中没有构造方法。
• 可以实现多个接口。
• 必须要重写接口中的方法。
• 声明接口interface,实现接口implements

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。

1. 成员内部类；（类中加类）

内部类可以获得外部类的私有属性

public class Outer {//外部类
    private int id = 10;
    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法！");
    }
    public class Inner{//内部类
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法！");
        }
    }
    //内部类可以获得外部类的私有属性
    public void getID(){
        System.out.println(id);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //外部类通过 new 获取
    Outer outer = new Outer();
    //内部类通过 外部类 . new 内部类 获得
    Outer.Inner inner = outer.new Inner();
}

2. 静态内部类；不能直接访问非静态的外部类属性（static先于非静态类生成）

3. 局部内部类；

public void method(){
    class inner{
        public void in(){

        }
    }
}

4. 匿名内部类；（没有名字去初始化类，不用将实例保存到变量中）

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        //直接使用
        new Apple().eat();
        //new接口
        new UserService(){

        };
    }
}

class Apple() {
    public void eat() {
        System.out.println("1");
    }
}

interface UserService{

}