面向对象基础
面向对象思想
概述
面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。
面向对象是相对于面向过程来讲的,指的是把 相关的数据和方法组织为一个整体 来看待,从更高的层次来进行系
统建模,更贴近事物的自然运行模式。
面向过程到面向对象思想层面的转变:
面向过程关注的是执行的过程,面向对象关注的是具备功能的对象。
面向过程到面向对象,是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变。
此概念如果直接去理解的话可能会比较抽象,因为大家缺少对原始的面向过程的开发语言的了解,下面我们举一个栗子
举一个栗子
我们通过生活中的一个脑筋急转弯, 来理解这个概念。
问:
把大象装进冰箱 , 需要分几步?
回答:
面向过程回答:
3步:1把冰箱门打开, 2把大象装进去 , 3把冰箱门关闭
面向对象回答:
2步:1招一个能操作冰箱的工人(对象),2指挥工人装大象
思考:
如果问题改成: 把100只大象依次关进冰箱,共分为几步?
面向过程的回答: 此处需要省略N字。。。
面向对象的回答还是2步:
1招一个能操作冰箱的工人(对象) , 2指挥工人把大象依次装进去。
结论:
从上述的栗子中, 我们发现面向过程很死板 ,是很难适应变化的 。 而面向对象更灵活,可复用性更高。
栗子好吃,我们再举一个
我们再描述一个生活的场景:
场景:
当我们独自生活时, 我们经常纠结一日三餐怎么吃。
面向过程:
每天亲力亲为: 买菜 - 做饭 - 吃饭 - 洗碗 的过程。
面向对象:
招聘一个保姆,每天等吃即可。
场景升级:
假设你是一个富豪, 拥有一座占地3000亩地的庄园 ,不再是只关注吃饭问题 , 还有花草树木修剪,泳池维护清洗,卫生打扫,洗衣做饭。。。。。。
面向过程:
此处省略看着就累的N字。
面向对象:
招聘一个管家, 然后让管家招聘 园丁、泳池维护工、保姆等等。
结论:
从上述的栗子中, 我们发现面向过程,我们需要关注很繁琐的过程 。而面向对象不用关注具体的细节,更关注的是统筹架构的问题。其实我们进行大型应用开发时, 就如上述的例子一样, 如果我们写程序只关注过程的话, 代码量达到一定层次以后, 就很难再编写下去了。
三大思想
面向对象思想从概念上讲分为以下三种:OOA、OOD、OOP
OOA:面向对象分析(Object Oriented Analysis)
OOD:面向对象设计(Object Oriented Design)
OOP:面向对象程序(Object Oriented Programming
三大特征
封装性:所有的内容对外部不可见
继承性:将其他的功能继承下来继续发展
多态性:方法的重载本身就是一个多态性的体现
类与对象
两者关系
类表示一个共性的产物,是一个综合的特征,而对象,是一个个性的产物,是一个个体的特征。
(类似生活中的图纸与实物的概念。)
类必须通过对象才可以使用,对象的所有操作都在类中定义。
类由属性和方法组成:
- 属性:就相当于人的一个个的特征
- 方法:就相当于人的一个个的行为,例如:说话、吃饭、唱歌、睡觉
类的定义格式
1 class 类名称{ 2 成员属性 3 成员方法 4 }
属性与方法
属性定义格式:
数据类型 属性名;
属性定义并赋值的格式:
数据类型 属性名 = 初始化值;
方法定义格式:
1 权限修饰符 返回值类型 方法名(形式参数列表){ 2 //方法体 3 return 返回值; 4 }
对象的创建与使用
一个类要想真正的进行操作,则必须依靠对象,对象的定义格式如下:
类名称 对象名称 = new 类名称() ;
如果要想访问类中的属性或方法(方法的定义),则可以依靠以下的语法形式:
访问类中的属性: 对象.属性 ;
调用类中的方法: 对象.方法(实际参数列表) ;
创建对象内存分析
栈
Java栈的区域很小 , 大概2m左右 , 特点是存取的速度特别快,栈存储的特点是, 先进后出。
存储速度快的原因:
栈内存, 通过 '栈指针' 来创建空间与释放空间 !
指针向下移动,会创建新的内存,向上移动,会释放这些内存 !
这种方式速度特别快,仅次于PC寄存器 !
但是这种移动的方式,必须要明确移动的大小与范围,明确大小与范围是为了方便指针的移动 ,这是一个对于数据存储的限制,存储的数据大小是固定的,影响了程序的灵活性 ~
所以我们把更大部分的数据 存储到了堆内存中。
存储的是:
基本数据类型的数据 以及 引用数据类型的引用!
例如:
int a =10;
Person p = new Person();
10存储在栈内存中 , 第二句代码创建的对象的引用(p)存在栈内存中
堆
存放的是类的对象 .
Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式:
所有类的对象都是通过new关键字创建
new关键字, 是指告诉JVM , 需要明确的去创建一个新的对象 , 去开辟一块新的堆内存空间:
堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时 , 不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间 , 也不需要关注内存占用时长 !
堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的
垃圾回收器 回收堆内存的规则:
当栈内存中不存在此对象的引用时,则视其为垃圾 , 等待垃圾回收器回收 !
例如:
Person p0 = new Person();
Person p1 = p0;
Person p2 = new Person();
方法区
存放的是
- 类信息
- 静态的变量
- 常量
- 成员方法
方法区中包含了一个特殊的区域 ( 常量池 )(存储的是使用static修饰的成员)
PC寄存器
PC寄存器保存的是 当前正在执行的 JVM指令的 地址 !
在Java程序中, 每个线程启动时, 都会创建一个PC寄存器 !
本地方法栈
保存本地(native)方法的地址 !
构造方法
回顾对象创建
Person p = new Person();
在右侧Person后面出现的小括号, 其实就是在调用构造方法 !
概述
作用:
用于对象初始化。
执行时机:
在创建对象时,自动调用
特点:
所有的Java类中都会至少存在一个构造方法
如果一个类中没有明确的编写构造方法, 则编译器会自动生成一个无参的构造方法, 构造方法中没有任何的代码!
如果自行编写了任意一个构造器, 则编译器不会再自动生成无参的构造方法。
定义格式
定义的格式:
与普通方法基本相同, 区别在于: 方法名称必须与类名相同, 没有返回值类型的声明 !
案例:
1 public class Demo3{ 2 public static void main(String[] args){ 3 Person p = new Person(); 4 p = new Person(); 5 p = new Person(); 6 p = new Person(); 7 } 8 } 9 class Person{ 10 public Person(){ 11 System.out.println("对象创建时,此方法调用"); 12 } 13 }
构造方法设计
建议自定义无参构造方法,不要对编译器形成依赖,避免错误发生。
当类中有非常量成员变量时,建议提供两个版本的构造方法,一个是无参构造方法,一个是全属性做参数的构造方法。
当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时,建议不提供任何版本的构造。
方法的重载
方法名称相同, 参数类型或参数长度不同, 可以完成方法的重载 ! 方法的重载与返回值无关!
方法的重载 ,可以让我们在不同的需求下, 通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。
构造方法的重载
一个类, 可以存在多个构造方法 :
参数列表的长度或类型不同即可完成构造方法的重载 ~
构造方法的重载 ,可以让我们在不同的创建对象的需求下, 调用不同的方法来完成对象的初始化!
匿名对象
没有对象名称的对象 就是匿名对象。
匿名对象只能使用一次,因为没有任何的对象引用,所以将称为垃圾,等待被G·C回收。
只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成,这一点在以后的开发中将经常使用到。