Java学习6 面向对象编程进阶

包(package)

为便于管理大型软件系统中数目众多的类，解决类的命名冲突问题。
package语句作为java源文件的第一条语句，指明该文件中定义的类所在的包。若缺省package语句，则指定为无名包。

package p1;

编译和生成包

生成class文件要加入`'-d'`参数值，若不适用`'-d'`参数，class文件不会按java文件的包路径生成对应文件夹。

javac -d destpth Test.java

import语句

使用定义在不同包中的java类

import p1.Test; //或 import p1.*;

Question：
import p1.*;会否有性能影响？
Answer：
不会，效果与import p1.Test;一样

注意： 一个类如果未声明为public的，则只能在其所在包中被引用，其他包中的类无法用import语句引入它。

JDK中主要的包介绍

包名	功能说明	包名含义
java.lang	包含了java语言程序设计的基础类	lang是language的简写
java.awt	包含了用于创建图形用户界面和绘制图形图像的相关类	awt是抽象窗口工具类(abstract window toolkit)的简写
java.util	包含集合、日期、国际化和各种实用工具类	util是utility的简写
java.io	包含可提供数据输入/输出相关功能的类	io是input/output的简写
java.net	提供用于实现java网络编程的相关功能类	net意为网络
java.sql	提供数据库操作相关功能类	sql是数据化查询语言(structed query language)的简写

继承(Inheritance)

Java只支持单继承，不允许多重继承。

访问控制

• public的类可在任意场合被引用和使用，而非public的类只能在其所在包中被使用。

• 类中成员的访问控制：

  修饰符	同一个类中	同一个包中	子类中	任意范围
  private	Yes
  缺省	Yes	Yes
  protected	Yes	Yes	Yes
  public	Yes	Yes	Yes	Yes

方法重写、重载(Override)

• 重写方法必须和被重写方法具有相同的方法名称、参数列表和返回值类型；
• 重写方法不能使用比被重写方法更严格的访问权限
• 重写方法不允许声明抛出比被重写方法范围更大的异常类型

关键字super

在存在命名冲突（子类中存在方法重写或添加同名属性）的情况下，子类中的代码将自动使用子类中的同名属性或重写后的方法。也可以在子类中使用关键字super引用父类中的成分。

super.<属性名>
super.<方法名>(实参列表)

说明：super的追溯不仅限于直接父类

多态性

虚方法调用（Virtual Method Invocation）

// 正常方法调用
Person e = new Person();
e.getInfo(); //调用Person的方法
Student e = new Student();
e.getInfo(); //调用Student的方法

//虚方法调用
Person e = new Student();
e.getInfo(); //运行时，调用的是子对象的方法

对象造型（Casting）

引用类型数据值之间的强制类型转换称为造型。

1. 从子类到父类的类型转换可以自动进行：

   Person p = new Student();

2. 在多态的情况下，从父类到子类的类型转换必须通过造型（强制类型转换）实现：

   Person p1 = new Student();
   Student s1 = (Student)p1;//合法
   
   Person p2 = new Person();
   Student s2 = (Student)p2; //非法

3. 无继承关系的引用类型间的转换是非法的：

   String s = "Hello, World!";
   Person p = (Person)s; //非法

instanceof运算符

用于检测一个对象的真正类型。注意：先判断子类，再判断父类。

class Person {
  //---
}
class Student extends Person {
  //---
}
class Graduate extends Student {
  //---
}

public class TestInstanceof {
  public void distribute(Person p) {
    if(p instanceof Graduate) {
        // 处理子类Graduate
    } else if (p instanceof Student) {
        // 处理子类Student
    } else {
        // 处理父类Person
    }
  }
}

协变返回类型

协变返回类型：重写方法时，修改其返回值的类型；但必须是重写前方法返回值类型的子类或实现类类型。

class Person{
    // --
}
class Student extends Person{
    // --
}

class Parent {
    public Person getAssistor(){
        Person p = new Person();
        //--
        return p;
    }
}

public class CovarianReturn extends Parent {
    public Student getAssistor(){
        Student s = new Student();
        //--
        return s;
    }
}

方法重载（Overload）

一个类中存在多个同名方法，重载参数列表必须不同。

构造方法也可以重载。

可以在构造方法的第一行使用关键字this调用本类其他重载的构造方法（注意：若this不在第一行，将会编译报错，同样super也是第一行的，所以二者只能用其一）：

class Person {
    private String name;

    private int age;

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

    public Person(String name) {
        this(name,18); //调用其他构造方法
    }

    public Person(int age) {
        this("Anonymous",age); //调用其他构造方法
    }
}

关键字static

• static属性
• static方法
  静态方法中只能调用静态属性和静态方法。

• static初始化块
  static块仅在其所属的类被载入时执行一次，通常用于初始化static（类）属性。

  public class TestStatic {
      public static void main(String[] args) {
          System.out.println("Hello World!");
          System.out.println("total="+Person.total); //Person类被载入时，调用static初始化块
      }
  }
  
  class Person {
      public static int total;
      static {
          total = 100;
          System.out.println("in static block!");
      }
  }
  
  output:
  D:\xiaocancan\code\helloworld\2_TestStatic>java TestStatic
  Hello World!
  in static block!
  total=100

• 非static初始化块
  非static的初始化块在创建对象时被自动调用。（可能被调用多次）

public class TestStatic {
    public static void main(String[] args) {
        new A(); //调用非static初始化块
        new A(3); //再次调用非static初始化块
    }
}

class A {
    {
        System.out.println("in none static block!");
    }
    private int i=5;
    public A() {}
    public A(int a) {
        System.out.println("begin");
        i = a;
        System.out.println("end");
    }
}

output:
D:\xiaocancan\code\helloworld\2_TestStatic>java
in none static block!
in none static block!
begin
end

静态导入

静态导入用于在一个类中导入其他类或者接口中的static成员。

import static java.lang.Math.*;

public class TestStatic {
    public static void main(String[] args) {
        double d = sin(PI*0.45); //double d= Math.sin(Math.PI*0.45);
        System.out.println(d);
    }
}

Singleton设计模式

单例模式：只有一个对象实例，如打印机类对象

• 构造方法private
• 通过Static方法获取实例对象

public class Single{
    private Single(){}
    private static Single onlyone = new Single();
    public static Single getSingle(){
        return onlyone;
    }
}

关键字final

• final标记的类不能被继承
• final标记的方法不能被子类重写
• final标记的变量（成员变量或局部变量）即成为常量，只能赋值一次
• final标记的成员变量必须在声明的同时或在每个构造方法中显式赋值，然后才能使用
• final不允许用于修饰构造方法、抽象类以及抽象方法