JAVA面向对象三大特性

JAVA面向对象三大特性

Java 是面向对象的高级编程语言，类和对象是 Java 程序的构成核心。围绕着 Java 类和 Java 对象，有三大基本特性：封装是 Java 类的编写规范、继承是类与类之间联系的一种形式、而多态为系统组件或模块之间解耦提供了解决方案。

一，面向对象

面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

面向对象：主要关注点是：主要关注对象（独立体）能完成哪些功能。

优点：耦合度低，扩展力强，更容易解决现实世界当中更复杂的业务逻辑。

缺点： 性能比面向过程低

C语言是纯面向过程的语言

C++半面向对象

Java纯面向对象

面向对象生命周期

面向对象的方式开发一个软件，生命周期可分为三个阶段：

面向对象的分析：OOA

面向对象的设计：OOD

面向对象的编程：OOP

二，封装

概念：

将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。

封装步骤：

1，所有属性私有化，使用private关键字进行修饰，修饰的所有数据只能在本类中访问

2，对外提供简单的操作入口，

对外提供两个公开的方法：get和set

1）get方法命名规范：

eg: public int getAge(){

​ return age

}

2）set 方法命名规范：

eg: public void setAge(int a){

​ age=a;

}

注意：setter and getter方法没有static关键字

有static 关键字修饰的方法调用：类名.方法名(实参) 。 eg: newc.age=30;

没有static 关键字修饰的方法调用：引用.方法名(实参)。 eg: newc.setAge(30) , newc.getAge()

一个属性通常访问的形式：

1，读取这个属性的值：get

2，修改这个属性的值：set

get方法根据方法需要，提供相应的返回值

set方法没有返回值，因为set方法只负责修改属性值

封装步骤图例：

关于JAVA关键字

Java 的访问权限修饰关键字。Java 中主要有 private、protected、public 和 默认访问权限 四种：

public 修饰符，具有最大的访问权限，可以访问任何一个在 CLASSPATH 下的类、接口、异常等。

protected 修饰符，主要作用就是用来保护子类，子类可以访问这些成员变量和方法，其余类不可以。

default 修饰符，主要是本包的类可以访问。

private 修饰符，访问权限仅限于本类内部，在实际开发过程中，大多数的成员变量和方法都是使用 private 修饰的。

this关键字

this是一个关键字，

thisj 一个引用，this是一个变量，this变量中保存了内存地址指向了自身，this存储在JVM堆内存java对象内部。每创建一个对象都有其对应的this

this可以出现在“实例方法”当中，this指向当前正在执行这个动作的对象。（this 代表当前对象）

this在多数情况下可以省略不写，

this 不能使用在带有static的方法中

return this；可以用于返回本类对象的方法的操作

this（参数列表）调用具有对应参数列表的构造方法

构造方法：

• 1,构造方法：又称构造函数、构造器，constructor
• 2,构造方法语法结构：

[修饰符列表] 构造方法名(形参列表){
	构造方法体
}

• 3,普通方法的语法结构：

[修饰符列表] 返回值类型  方法名(形参列表){
	方法体
}

• 4，对于构造方法来说，“返回值类型”不需要指定，并且不能写void，只要写上void，则这个方法变成普通方法

• 5，对于构造方法来说，构造方法名必须与类列保持一致

• 6，构造方法的作用：通过构造方法的调用，可以创建对象

• 7，构造方法的调用：

  • 普通方法的调用：方法修饰符中有static时，类名.方法名（实参列表）；方法修饰符中没有static时，引用.方法名（实参列表）
  • 构造方法调用： new 构造方法名(实参列表)

• 8，构造方法调用执行之后，都有返回值，但这个return是隐式的，系统自动返回，不需要再编写return语句，返回值是他本身。

• 9，当一个 类中没有定义任何构造方法时，系统默认给该类提供一个无参数的构造方法，这个构造方法被称为缺省构造器。

• 10,当一个类显示的将构造方法定义出来，那么系统则不再默认为这个类提供缺省构造器。建议开发中手动提供无参构造方法，因为无参数构造方法太常用。

• 11，构造方法支持重载机制，在一个类当中编写多个构造方法，这多个构造方法就构成方法重载。

  • 只要构造函数调用就会创建对象，并且一定是在”堆内存“中开辟内存空间。

构造方法作用：

1，创建对象

2，创建对象的同时，初始化实例变量的内存空间

成员变量之实例变量，属于对象级别的变量，这种变量必须先有对象才能有实例变量

实例变量没有手动赋值时，系统默认赋值，

3，实例变量什么时候完成初始化？

在类加载时，只加载了代码片段，没有创建对象，所以实例变量此时并没有初始化。

实际上，实例变量的内存空间是在构造方法执行过程当中完成开辟的，完成初始化的。

系统默认赋值是，也是在构造方法执行过程当中完成的赋值。

三，继承

概念：

一个新类从已有的类那里获得其已有的属性和方法，这种现象叫类的继承。
（这个新类被称为子类，也叫派生类，已有的那个类叫做父类，也叫做基类。）

语法结构：

class 子类 extends 父类{}

如：B继承A类的所有属性和方法

注意：私有属性和方法不能被继承。

class A{
public void f(){
System.out.println(“AAAA\n”);
}}

class B extends A{
public void f(){
super.f();
System.out.println(“BBBB\n”);
}}

继承与扩展

子类拥有父类非private的属性，方法。

子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。

子类可以用自己的方式实现父类的方法或者属性–重写。

Java只能单继承，不能多继承。但是可以多重继承。

方法的重载

1，方法重载又称为Overload

2，方法重载什么时候使用

当在同一个类当中，方法完成 的功能是相似的，建议方法名相同，方便编程，如同在调用 一个方法。

3，怎么样构成 方法重载？

在同一个类当中，

方法名相同

参数列表不同：类型，顺序，个数

4，方法重载与什么无关

与方法的返回值类型无关

与方法的修饰符列表无关

方法的覆盖

1，方法覆盖又称为Override/Overwrite

2，什么时候使用方法重写？

当父类中的方法已经无法满足当前子类的业务需求

子类有必要将父类中继承过来的方法进行重新编写

这个重新编写的方法的过程称为方法重写/方法覆盖

3，什么条件满足方法重写？（代码在什么条件下，构成方法的覆盖）

方法重写发生在具胡继承关系的父子类之间

方法重写的时候，返回值 类型相同，方法名相同，形参列表 相同

方法重写时，访问权限不能更低，可以更高

方法重写时，抛出异常不能更多，可以更少

4，建议方法重写的时候尽量复制粘贴，不要编写，避免出错

5，注意：

私有方法不能继承，所以不能覆盖

构造 方法不能继承，所以不能覆盖

静态方法不存在覆盖。

覆盖只针对方法，不针对属性

final关键字

使用final关键字做标识有“最终的”含义。

1. final 修饰类，则该类不允许被继承。

2. final 修饰方法，则该方法不允许被覆盖(重写)。

3. final 修饰属性，则该类的该属性不会进行隐式的初始化，所以 该final 属性的初始化属性必须有值，或在**构造方法中赋值(但只能选其一，且必须选其一，因为没有默认值！)，**且初始化之后就不能改了，只能赋值一次。

4. final 修饰变量，则该变量的值只能赋一次值，在声明变量的时候才能赋值，即变为常量。

super关键字

在对象的内部使用，可以代表父类对象。

1、访问父类的属性：super.age

2、访问父类的方法：super.eat()

super的应用：

首先我们知道子类的构造的过程当中必须调用父类的构造方法。其实这个过程已经隐式地使用了我们的super关键字。

这是因为如果子类的构造方法中没有显示调用父类的构造方法，则系统默认调用父类无参的构造方法。

那么如果自己用super关键字在子类里调用父类的构造方法，则必须在子类的构造方法中的第一行。

继承和类实例化过程

（1）在多个不同的类中抽取出共性的数据和逻辑，对这些共性的内容进行封装一个新的类即父类（也叫做超类或基类），让之前的类来继承这个类，那些共性的内容在子类中就不必重复定义，比如 BaseDAO、BaseAction 等。

* （2）Java 的继承机制是单继承，即一个类只能有一个直接父类。

* （3）如果子类和父类有同名成员变量和方法，子类可以使用 super 关键字调用父类的成员变量和方法，上述使用方式前提是成员在子类可见。

* （4）在调用子类构造方法时，会隐式的调用父类的构造方法 super()。如果父类没有无参构造方法，为了避免编译错误，需要在子类构造方法中显式的调用父类的含参构造方法。

（5）子类创建时调用父类构造方法：子类需要使用父类的成员变量和方法，所以就要调用父类构造方法来初始化，之后再进行子类成员变量和方法的初始化。因此，构造方法是无法覆盖的。

* （6）当子类需要扩展父类的某个方法时，可以覆盖父类方法，但是子类方法访问权限必须大于或等于父类权限。

（7）继承提高了程序的复用性、扩展性，也是 Java 语言多态特征的前提。

（8）在实际开发、程序设计过程中，并非先有的父类，而是先有了子类中通用的数据和逻辑，然后再抽取封装出来的父类。

四，多态

概念：

多态：指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。（发送消息就是函数调用）

实现多态的技术称为：动态绑定（dynamicbinding），是指在执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。

作用：

消除类型之间的耦合关系。

多态存在的三个必要条件

多态存在的三个必要条件

一、要有继承；

二、要有重写；

三、父类引用指向子类对象。

多态的好处：

1)可替换性（substitutability）:多态对已存在代码具有可替换性。例如，多态对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。

2)可扩充性（extensibility）:多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如，在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上，很容易增添球体类的多态性。

3)接口性（interface-ability）:多态是超类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法，computeArea()以及computeVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，完善或者覆盖这两个接口方法。

4)灵活性（flexibility）:它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。

5)简化性（simplicity）:多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。

6.Java中多态的实现方式：接口实现，继承父类进行方法重写，同一个类中进行方法重载。

7.Java中多态的分类：

在java中，多态大致可以分为以下几种情况：

1)person为父类，student为子类。那么：personp=newstudent()；

2)fliable为接口，bird为实现接口的类，那么：fliablef=newbird()；

3)fliable为抽象类，bird为继承fliable的类，那么：fliablef=newbird()；

多态时需要说明p声明为父类的引用，但他实际为子类引用。但是他只能调用父类中的方法。如果子类中的方法覆盖了父类方法，那么将调用父类方法（虚方法调用）。接口多态也是同样的，也许你会问，如果f要调用自己的方法，那岂不是出错了？其实这里也是方法的覆盖，因为实现接口的子类肯定会实现接口中的方法，所以此种情况下调用的是bird中的方法。但是如果bird有一个方法在接口中没有定义，那么f不能调用。

本质：多态的本质就是将子类对象赋值给父类变量,在运行时期会表现出具体的子类特征(调用子类的重写方法)。

例如:我家里养了一只动物,叫乖乖…

乖乖是狗 发了了汪汪的叫声

是猫 发了喵喵…

参考文档：https://www.cnblogs.com/hysum/p/7100874.html

https://www.cnblogs.com/xugf/p/8475931.html