Java study（面向对象和封装）

1、面向对象

      面向过程：当需要实现一个功能的时候，每一个具体的步骤都要亲力亲为，详细处理每一个细节
      面向对象：当需要实现一个功能的时候，不关心具体的步骤，而是找一个已经具有该功能的人，来帮我做事儿。

import java.util.Arrays;

public class ArrayPrint01 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {10,20,30,40,50};
        //要求打印格式为[10,20,30,40,50]
        //使用面向对象过程，每一个步骤细节都要亲力亲为

        //System.out.println("hello world");
        System.out.print("[");
        for (int i = 0; i <array.length ; i++) {
            if(i == array.length-1){
                System.out.println(array[i]+"]");
            }else {
                System.out.print(array[i]+" ,");
            }
        }

        System.out.println("=================");
        //使用面向对象
        //找一个JDK给我们提供好的Arrays类
        //其中有一个toString方法，直接就能将数数组变成想要的格式的字符串
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

2、面向对象的三个基本特征：封装、继承和多态

2.1封装

      封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。

      在Java中类中成员的属性有：public， protected， < default >， private，这四个属性的访问权限依次降低。

2.2继承

      面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

• 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

• 被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

2.3多态

      多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

      实现多态，有二种方式，覆盖，重载。

• 覆盖，是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

• 重载，是指允许存在多个同名函数，而这些函数的参数表不同（或许参数个数不同，或许参数类型不同，或许两者都不同）。

3、类和对象

3.1什么是类

      类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。

• 属性：就是该事物的状态信息
• 行为：就是该事物的能够做什么

3.2什么是对象

      对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。

3.3类和对象的关系

• 类是对一类事物的描述，是抽象的。
• 对象是一类事物的实例，是具体的。
• 类是对象的模板，对象是类的实例。

4、类的定义

4.1 事物与类的对比

   现实世界的一类事物
      属性：事物的状态信息
      行为：事物能够做什么
  Java中用class描述事物也是如此
      成员变量：对应事物的属性
      成员方法：对应事物的行为

4.2 类的定义格式

   定义一个类，用来模拟“学生”事物。其中有两个组成部分
   属性（是什么）：
         姓名
         年龄
   行为（能做什么）
         吃饭
          睡觉
          学习
对应到Java的类当中
   成员变量（属性）：
         String name;//姓名
          int age;//年龄
    成员方法（行为）：
          public void eat(){}；//吃饭
          public void sleep(){}；//睡觉
          public void study(){}；//学习
注意事项：
      1.成员变量是直接定义在类当中的，在方法外边
      2.成员方法不要写static关键字

public class Student {

	String name;//姓名
    int age;//年龄
    //成员方法
    public void eat(){
        System.out.println("eat eat eat");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("sleep sleep sleep");
    }
    public void study(){
        System.out.println("study study study");
    }

}

5、对象的创建及其使用

      通常情况下，一个类并不能直接使用，需要根据类创建一个对象，才能使用。
      1.导包，也就是指出需要使用的类，在什么位置。
            import 包成名.类名称
            import demo1.Student;
      对于和当前类属于同一个包的情况，可以省略导包语句不写。
      2.创建，格式：
            类名称 对象名 = new 类名称（）；
            Student stu = new Student();
      3.使用，分两种情况
            使用成员变量：对象名.成员变量名
            使用成员方法：对象名.成员方法名（参数）
      （也就是说，想用谁，就用对象名点儿谁）
注意：
       如果成员变量没有进行赋值，那么将会有一个默认值，规则和数组规则一样。

public class Demo02Student {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();

        System.out.println(stu.age);
        System.out.println(stu.name);

        stu.name = "alex";
        stu.eat();
        stu.sleep();
        stu.study();
    }

}

6、一个对象的内存图

• 1.在方法区（method area）中存放着两个.class文件 Phone.class Demo01PhoneOne.class
        Phone.class：存放成员变量和成员方法
        Demo01PhoneOne.class：存放着主函数

• 2.在栈中首先存放着主函数main（String[] args）
        执行 Phone one = new Phone(); 结果为new Phone();在堆中的地址0x666；
  上述语句执行后，在堆（heap）中会新建一个new Phone();其中它的成员变量则会默认初始化，成员方法则会初始化为方法区中的成员方法的地址0x333。
  执行System.out.println(one.brand) System.out.println(one.price) System.out.println(one.color)
  会根据one在堆中的地址0x66查找相应的变量

• 3.执行System.out.println(one.call)
        首先会把call(String who) 进栈，然后根据one在堆中的地址0x666，查找成员方法，然后再根据成员方法在方法区中的地址0x333获得对应的成员方法。执行结束后，将此方法出栈。

• 4.最后主函数执行完后也会出栈。

7、两个对象使用同一个方法的内存图

8、两个引用指向同一个对象的内存图

9、使用对象类型作为方法的参数

      注意：当一个对象作为参数，传递到方法当中时，实际上传递进去的是对象的地址值。

public class Phone {
    String brand;
    double price;
    String color;

    public void S(){

    }
}

public class Demo01Phone {
    public static void main(String[] args) {
        Phone one = new Phone();
        one.brand = "苹果";
        one.price = 1888.0;
        one.color = "土豪金";
        method(one);    //传递进去的参数其实就是地址值

    }

   public static void method(Phone param){
        System.out.println(param.brand);
        System.out.println(param.color);
        System.out.println(param.price);
    }
}

10、使用对象类型作为方法的返回值

      注意：当使用一个对象类型作为方法的返回值时：返回值其实就是对象的地址值；

public class Demo02Phone {
    public static void main(String[] args) {
        Phone two = getPhone();
        System.out.println(two.price);
        System.out.println(two.color);
        System.out.println(two.brand);

    }
    public static Phone getPhone(){
       Phone one = new Phone();
       one.color = "玫瑰金";
       one.price = 8888.0;
       one.brand = "苹果";
       return one;
    }
}

11、成员变量和局部变量的区别

• 1.定义的位置不一样
        局部变量：在方法的内部
         成员变量：在方法的外部，直接写在类当中
• 2.作用范围不一样
        局部变量：只有方法当中才可以使用，出了方法就不能再使用
        成员变量：整个类全都可以通用
• 3.默认值不一样
        局部变量：没有默认值，如果要想使用，必须手动进行赋值
        成员变量：如果没有赋值，会有默认值，规则和数组一样
• 4.内存的位置不一样
        局部变量：位于栈内存
        成员变量：位于堆内存
• 5.生命周期不同
        局部变量：随着方法进栈而诞生，随着方法出栈而消失
        成员变量：随着对象创建而诞生，随着对象被垃圾回收而消失

public class Demo01VariableDifference {

    String name;//成员变量；
    public void methodA(){
       int num = 20;//局部变量
       System.out.println(num); 
       System.out.println(name); 
    }
    
    public void methodB(int param){//方法的参数就是局部变量
        //参数在方法调用的时候，必然会被赋值的。
        System.out.println(param);
        
        int age;//局部变量
        System.out.println(age);//没有赋值，不能使用
        System.out.println(num);//num是局部变量。错误写法
        System.out.println(name);
    }

12、面向对象三大特征：封装性

      封装性在java当中的体现：

• 1.方法就是一种封装
• 2.关键字private也是一种封装
  封装就是将一些细节信息隐藏起来，对于外界不可见。

public class Demo01Method {
    public static void main(String[] args) {
        int [] array = {5,15,63,1000,45,400};
        int max = getMax(array);
        System.out.println(max);
    }
    public static int getMax(int[] array){
        int max = array[0];
        for (int i = 1; i <array.length ; i++) {
            if(max < array[i]){
                max = array[i];
            }else {
                continue;
            }
        }
        return max;
    }
}

• 3.使用private修饰时
        一旦使用了private进行修饰，那么本类当中仍然可以随意访问。但是，超出了本类范围之外就不能再直接访问了。
        间接访问private成员变量，就是定义一对getxxx/setxxx方法必须叫setxxx或者getxxx命名规则。对于getxxx来说，不能有参数，返回值类型和成员变量对应对应setxxx来说，不能有返回值，参数类型和成员变量对应

public class Person {
    String name;
    private int age;//私有成员变量

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void show(){
        System.out.println("我叫"+name+"，年龄："+age);
    }
}

• 注意：对于基本类型当中的boolean值，getxxx方法一定要写成isxxx的形式，而setxxx规则不变。

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private boolean male;

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setMale(boolean male) {
        this.male = male;
    }

    public boolean isMale() {
        return male;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Demo02Student {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.setName("Alex");
        stu.setAge(18);
        stu.setMale(true);
        System.out.println("姓名:"+stu.getName());
        System.out.println("年龄:"+stu.getAge());
        System.out.println("姓名:"+stu.isMale());
    }
}

13、this关键字的作用

      当方法的局部变量和类的成员变量重名的时候，根据“就近原则”，优先使用局部变量，如果需要访问本类当中的成员变量，需要使用格式：

• this.成员变量名
• 通过调用谁的方法，谁就是this

public class PersonThis {
    String name;
    public void sayHello(String name){
        System.out.println(name+"，你好，我是"+ this.name);
    }
}

14、构造方法

      构造方法是专门用来创建对象的方法，当我们通过关键字new来创建对象时，其实就是在调用构造方法。

• 格式：
     public 类名（参数类型 参数名称）{
        方法体
        }
• 注意事项：
        1.构造方法的名称必须和所在的类名称完全一样，就连大小写也要一样
        2.构造方法不要写返回值类型。连void都不写。
        3.构造方法不能return一个具体的返回值
        4.如果没有编写任何构造函数，那么编辑器将会默认一个构造函数，没有参数、方法体什么事情都不做
        5.一旦编写了至少一个构造方法，那么编辑器将不再赠送。
        6.构造方法也是可以进行重载的
        重载：方法名称相同，参数列表不同

public class GouZaoFunction {
    String name;
    int age;
    public GouZaoFunction(){
        System.out.println("构造方法执行了");
    }
    public GouZaoFunction(String name,int age){
        System.out.println("重构构造方法执行了");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

}

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        GouZaoFunction gouZaoFunction1 = new GouZaoFunction();//无参构造函数执行
        GouZaoFunction gouZaoFunction2 = new GouZaoFunction("Alex",18); //有参构造函数执行
        System.out.println("姓名:"+gouZaoFunction2.getName()+",年龄:"+gouZaoFunction2.getAge());
        gouZaoFunction2.setAge(21);
        System.out.println("姓名:"+gouZaoFunction2.getName()+",年龄:"+gouZaoFunction2.getAge());
    }

}

15、定义一个标准类

   一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分：

• 1.所有的成员变量都要使用private关键字修饰
• 2.为每一个成员变量编写一对getxxx/setxxx方法（boolean是isxxx/setxxx）
• 3.编写一个无参数的构造方法
• 4.编写一个全参数的构造方法

      注意：在IDEA有快捷方式创建构造函数和settr和getter方法。

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}