黑马程序员——面向对象



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面向对象

 

面向对象是相对面向过程而言的。

面向对象和面向过程都是一种思想。

面向过程：强调的是功能行为。

面向对象：将功能封装进对象，强调了具备功能的对象。

面向对象是基于面向过程的。 

面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想，现实生活中存在各种形态不同的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象来映射现实中的事物，使用对象的关系来描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。

面向对象是一种思想，它能让复杂的问题简单化，能让我们得角度进行转变，从执行者变为指挥者 。 

人开门：名词提炼法

人

｛ 开门 （门）

｛ 门。开｝；｝

门

｛ 开（） ｛操作门轴等。｝｝ 

面向过程和面向对象图例：

 

面向对象有三个特征：封装、继承、多态。

面向对象的特点：

以后开发，就是找对象使用，没有对象就自己建立一个对象使用。

找对象，建立对象，使用对象，并维护对象的关系。

类和对象的关系：

类：就是对现实生活中事物的描述。

对象：就是这类事物实实在在存在的个体。

现实生活中的对象：张三、李四

想要描述：提取对象中共性内容，对具体的抽象。

描述时：这些对象的共性有姓名、年龄、性别、学习JAVA的功能。

映射到JAVA中，描述就是class定义的类。

具体对象就是对应JAVA在堆内存中用new建立实体。

例：

需求：描述汽车（颜色，轮胎数），描述事物其实就是描述事物的属性和行为。

成员变量和局部变量：

作用范围：

成员变量：作用于整个类中

局部变量：作用于函数中，或者语句中。

在内存中的位置：

成员变量：在堆内存中，因为对象的存在，才在内存中存在。

局部变量：存在栈内存中。

 

匿名对象

匿名对象是对象的简化形式。

匿名对象两种使用情况：

1、当对对象方法仅进行一次调用时。

2、匿名对象可以作为实际参数进行传递。

匿名对象使用方法之一：当对对象的方法只调用一次，可以用匿名对象来完成，这样写比较简化。

如果一个对象进行多个成员调用，必须给这个对象起个名字。

匿名对象使用方法之二：可以将匿名对象作为实际参数进行传递。

封装

封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

好处：

将变化隔离。

便于使用。

提高重用性。

提高安全性。

封装原则：

        将不需要对外提供的内容都隐藏起来。

        把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。 

Private(私有)关键字

Private是一个修饰符。用于修饰成员（成员变量和成员函数），被私有化的成员只在本类中有效。

常用之一：将成员变量私有化，对外提供对应的set ,get方法对其进行访问，提高对数据访问的安全性。

注意：私有仅仅是封装的一种表现形式。

Private 图例：

 

构造函数 

特点：

1、函数名与类名相同。

2、不用定义返回值类型。

3、不可以写return语句。

对象一建立就会调用与之对应的构造函数。

构造函数的作用：可以用于给对象进行初始化。

构造函数的小细节：

当一个类中没有定义构造函数时，那么系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数。

如果定义了一个构造函数，系统将不会默认定义一个构造函数。

构造函数和一般函数有什么不同：

构造函数和一般函数在写法上有不同。

在运行上也有不同。

构造函数是在对象一建立就运行，给对象初始化。

而一般方法是对象调用才执行，给是对象添加对象具备的功能。

一个对象建立，构造函数只运行一次。

而一般方法可以被该对象调用多次。

什么时候定义构造函数呢？

当分析事物时，该事物存在具备一些特性或者行为，那么将这些内容在构造函数中。 

构造代码块

作用：给对象进行初始化

对象一建立就运行，而且优先于构造函数执行。

和构造函数的区别：

构造代码块是给所有对象进行统一初始化。

而构造函数是给对应的对象初始化。

构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容。

例：

class Person

{         Stringname;

         intage;

         Person(Stringname,int age) //定义一个带有参数的构造函数

         {

                   this.name= name;

                   this.age= age;

         }

}

 

this关键字 

this:看上去，是用于区分局部变量和成员变量同名的情况。

this为什么可以解决这个问题呢？

this到底代表的是什么呢？

this：就代表本类的对象，到底代表哪一个。

this代表它所在函数所属对象的引用。

简单说，哪个对象在调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

this的应用：当定义类中功能时，该函数内部要用到调用该函数的对象时，这时用this来表示这个对象。但凡本类功能内部使用了本类对象都用this来表示。

构造函数间的调用只能用this语句。

注意：this语句只能定义在构造函数的第一行，因为初始化要先执行。

this(name);//用于构造函数间的调用。

例：

这种调用是不允许存在的，是死循环。 

静态：static

用法：是一个修饰符，用于修饰成员（成员变量和成员函数）。

当成员被静态修饰后，就多一个调用方式，除了可以被对象调用外，还可以直接被类名调用 类名.静态成员

static特点：

1、随着类的加载而加载

       也就是说：静态会随着类的消失而消失，说明它的生命周期最长。

2、优先于的对象存在

       明确一点：静态是先存在的，对象是后存在的。

3、被所有对象所共享

4、可以直接被类名所调用

实例变量和类变量的区别：

1、存放位置

       类变量随着类的加载而存在于方法区中。

       实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。

2、生命周期

       类变量生命周期最长，随着类的消失而消失。

       实例变量生命周期随着对象的消失而消失。

静态的使用注意事项：

1、静态方法只能访问静态成员。非静态方法即可以访问静态也可以访问非静态。

2、静态方法中不可以定义this、super关键字，因为静态优先于对象存在，所以静态方法中不可以出现this。

3、主函数是静态的。

静态有利有弊：

利：对对象的共享数据进行单独空间的存储，节省空间，没有必要每一个对象中都存储一份。可以直接被类名调用。

弊端：生命周期过长。访问出现局限性。（静态虽好，只能访问静态）。 

什么时候使用静态？

要从两方面下手：

因为静态修饰的内容有成员变量和函数。

什么时候定义静态变量（类变量）呢？

当对象中出现共享数据时，该数据被静态所修饰。

对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中。

什么时候定义静态函数呢？

当功能内部没有访问到非静态数据（对象的特有数据），

那么该功能可以定义成静态的。 

静态的应用:

每一个应用程序中都有共性的功能。

可以将这些功能进行抽取，独立封装，以便复用。

public static void main(String[] args)

主函数：是一个特殊的函数，作为程序的入口，可以被jvm调用。

主函数的定义：

public：代表着该函数访问权限是最大的。

static：代表主函数随着类的加载就已经存在了。

void:主函数没有具体的返回值。

main:不是关键字，但是是一个特殊的单词，可以被jvm识别。

(String[] args):函数的参数,参数类型是一个数组，该数组中的元素是字符串，字符串类型的数组。

主函数是固定格式的：jvm识别。

jvm在调用主函数时，传入的是new String[0];

虽然可以通过ArrayTool对象使用这些工具方法，对数据进行操作。

发现了问题：

1、对象是用于封装数据的，可是ArrayTool对象并未封装特有数据。

2、操作数组的每一个方法都没有用到ArrayTool对象中的特有数据。

这时就考虑，让程序更严谨，是不需要对象的。

可以将ArrayTool中的方法都定义成static，直接通过类名调用即可。

将方法都静态后，可以方便于使用，但是该类还是可以被其他程序建立对象。

为了更严谨，强制让该类不能建立对象。

可以通过将构造函数私有化完成。

接下来，将ArrayTool.class文件发送给其他人，其他人只要将该文件设置到classpath路径下，就可以使用该工具类。

但是，很遗憾，该类中到底定义了多少个方法，对方却不清楚，因为该类并没有使用说明书。

 

例：开始制作程序的说明书，java的说明书通过文档注释来完成。

/**

这是一个可以对数组进行操作的工具类，该类提供了，获取最值，排序等功能。

@author 张三

@version V1.1

*/

/**

       获取一个整形数组中的最大值。

       @param arr接收一个Int类型的数组

       @return 会返回一个该数组中最大值

       */

生成java说明书

E:\EditPlus\0622>javadoc -d -author -versionArrayTool.java

正在创建目标目录: "-author\"

正在加载源文件ArrayTool.java...

正在构造 Javadoc 信息...

javadoc: 错误 - 找不到可以文档化的公共或受保护的类。

1 个错误

解决方法：类必须是public修饰的。 

一个类中默认会有一个空参数的构造函数。

这个默认的构造函数的权限和所属类一致。

如果类被public修饰，那么默认的构造函数，也没有public修饰。

默认构造函数的权限是随着类的变化而变化的。 

静态代码块：

格式：

static

{

       静态代码块中的执行语句。

}

特点：随着类的加载而执行，只执行一次。并优先于主函数执行。

用于给类进行初始化的。

静态代码块图例：

Person p=new Person("zhangsan",20);

1、因为new 用到了Person.class，所以会先找到Person.class文件并加载到内存中。

2、执行该类中的static代码块，如果有的话，给Person.class类进行初始化。

3、在堆内存中开辟空间，分配内存地址。

4、在堆内存中建立对象的特有属性，并进行默认初始化。

5、对属性进行显示初始化。

6、对对象进行构造代码块初始化。

7、对对象进行对应的构造函数初始化。

8、将内存地址付给栈内存中的p变量。

 

extends：继承关键字

继承：

1、提高代码的复用性。

2、让类与类之间产生了关系，有了这个关系，才有了多态的特性。

java语言中：java只支持单继承，不支持多继承。

因为多继承容易带来安全隐患：当多个父类中定义了相同的功能，当功能内容不同时，子类对象不确定要运行哪一个。

但是java保留这种机制，并用另一种体现形式来完成表示，多实现。

java支持多层继承，也就是一个继承体系。

如何使用一个继承体系中的功能呢？

想要使用体系，先查阅体系父类的描述，因为父类中定义的是该体系中共性功能。

通过了解共性功能，就可以知道该体系的基本功能。

那么这个体系已经可以基本使用了。

那么在具体调用时，要创建最子类的对象，为什么呢？

一是因为有可能父类不能创建对象，二是创建子类对象可以使用更多的内容，包括基本的也包括特有的。

简单一句话就是:查阅父类功能，创建子类对象使用功能。

注意：千万不要为了获取其他类的功能，简化代码而继承；

         必须是类与类之间有所属关系才可以继承，所属关系 is a 。 

子父类出现后，类成员的特点：

类中成员：

1、变量

2、函数

3、构造函数

1、变量：

如果子父类中出现非私有的同名成员变量时，

子类要访问本类中的变量，用this。

子类要访问父类中的同名变量，用super。

super的使用和this的使用几乎一致。

this代表的是本类对象的引用

super代表的是父类对象的引用 

2、子父类中的函数

当子类出现和父类一模一样的函数时，

当子类对象调用该函数，会运行子类函数的内容。

如同父类的函数被覆盖一样。

这种情况是函数的另一个特性：重写（覆盖）。

当子类继承了父类，沿袭了父类的功能到子类中，

但是子类虽具备该功能，但是功能的内容却和父类不一致。

这时，没有必要定义新功能，而是使用覆盖特殊，保留父类的功能定义，并重写功能内容。 

覆盖：

1、子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败。

2、静态只能覆盖静态。

记住：

重载：只看同名函数的参数列表。

重写：子父类方法要一模一样。

3、子父类中的构造函数

在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会运行。

那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句super();

super()：会访问父类中空参数的构造函数，而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();

为什么子类一定要访问父类中的构造函数？

因为父类中的数据子类可以直接获取。所以子类对象在建立时，需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。

所以子类在对象初始化时，要先访问一下父类中的构造函数。

如果要访问父类中指定的构造函数，可以通过手动定义super语句的方式来指定。

注意：super语句一定定义在子类构造函数的第一行。 

子类的实例化过程：

结论：

子类的所有的构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。

因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式的super();

当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过super语句形式来指定要访问的构造函数。

当然：子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数，子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

例：

 

final:最终，作为一个修饰符

特点：

1、可以修饰类、变量、函数。

2、被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承，被子类复写功能。

3、被final修饰的方法不可以被复写。

4、被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次，既可以修饰成员变量，也可以修饰局部变量。

       当在描述事物时，一些数据的出现值是固定的，那么这时为了增强阅读性，都给这些值起个名字，方便于阅读。

       而这个值不需要改变，所以加上final修饰，作为常量：常量的书写规范所有字母都大写，如果由多个单词组成，单词间通过_连接。

5、内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量。 

抽象类

当多个类中出现相同功能，但是功能文体不同。

这是可以进行向上抽取，这时，只抽取功能定义，而不抽取功能文体。 

抽象类的特点：

1、抽象方法一定定义在抽象类中。

2、抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。

3、抽象类不可以用new创建对象，因为调用抽象方法没意义。

4、抽象类中的方法要被使用，必须由子类复写其所有的抽象方法后，建立子类对象调用。

       如果子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

抽象类和一般类没有太大的不同。

该如何描述事物就描述事物，只不过，该事物出现了一些看不懂的东西。

这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出现，但是无法定义主体。

通过抽象方法来表示。

抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

抽象类不可以实例化。 

特殊：抽象类中可以不定义抽象方法，这样做仅仅是不让该类建立对象。

练习：

假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模，员工包括3个属性：

姓名、工号以及工资，经理也是员工，除了含有员工的属性外，另外还有一个

奖金属性，请使用继承的思想设计出员工类和经理类，要求类中提供必要的方法

进行属性访问。

思路：员工类：name id pay

      经理类：继承了员工类，并有自己的特有的奖金属性bonus。

需求：

获取一段程序运行的时间。

原理：获取程序开始和结束的时间并相减即可。

获取时间：System.currentTimeMillis();

当代码完成优化后，就可以解决这类问题。

这种方式，叫做模版方法设计模式。 

什么是模版方法呢？

在定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定，而确定的部分在使用不确定的部分。

那么这时就将不确定的部分暴露出去，由该类的子类去完成。 

接口

初期理解，可以认为是一个特殊的抽象类。

当抽象类中的方法都是抽象的，那么该类可以通过街道口的形式来表示。

class用于定义类

interface用于定义接口 

接口定义时，格式特点：

1、接口中常见定义：常量，抽象方法。

2、接口中的成员都有固定修饰符

       常量：public static final

       方法：public abstract 

记住：接口中的成员都是public的。

接口：是不可以创建对象的，因为有抽象方法。

需要被子类实现，子类对接口中的抽象方法全部覆盖后，子类才可以实例化。

否则子类是一个抽象类。

接口可以被类多实现。一个类可以实现多个接口。也是对多继承不支持的转换形式，java支持多实现。

接口的特点：

1、接口是对外暴露的规则。

2、接口是程序的功能扩展。

3、接口可以用来多实现。

4、类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。

5、接口与接口之间可以有继承关系。 

多态

可以理解为事物存在的多种体现形态。

人：男人、女人

动物：猫、狗 

1、多态的体现

       父类的引用指向了自己的子类对象。

       父类的引用也可以接收自己的子类对象。

2、多态的前提

       必须是类与类之间有关系，要么继承，要么实现。

       通常还有一个前提：存在覆盖。

3、多态的好处

       多态的出现大大的提高了程序的扩展性。

4、多态弊端：

       提高了扩展性，但是只能使用父类的引用访问父类中的成员。

5、多态的应用

6、多态的出现代码中的特点（多态使用的注意事项）

如果想要调用猫的特有方法时，如何操作？

强制将父类的引用转成子类类型,向下转型。

例：

Animal a =new Animal();

Cat c=(Cat)a;

千万不要出现这样的操作，就是将父类对象转成子类类型

我们能转换的是父类引用指向了自己的子类对象时，该引用可以被提升，也可以被强制解除。

多态自始至终都是子类对象在做着变化。

在多态中非静态成员函数的特点：

在编译时期：参阅引用型变量所属的类是否有调用的方法，如果有，编译成功，如果没有，编译失败。

在运行时期：参阅对象所属的类中是否有调用的方法。

简单总结就是：成员函数在多态调用时，编译看左边，运行看右边。

例：

总结：在多态中，成员变量的特点：

无论编译和运行，都参考左边（引用型变量所属的类）。 

内部类

内部类的访问规则：

1、内部类可以直接访问外部类中的成员，包括私有。

       之所以可以直接访问外部类中的成员，是因为内部类中持有了一个外部类的引用，格式：外部类名.this

2、外部类要访问内部类，必须建立内部类对象。

访问格式：

1、当内部类定义在外部类的成员位置上，而且非私有，可以在外部其他类中。

可以直接建立内部类对象。

格式：

         外部类名.内部类名  变量名 = 外部类对象.内部类对象;

         Outer.Inner in=new Outer().new Inner();

2、当内部类在成员位置上，就可以被成员修饰符所修饰。

       比如，private；将内部类在外部类中进行封装。

       static：内部类就具备了静态static的特性。

       当内部类被static修饰后，只能直接访问外部类中的static成员，出现了访问局限。

 在外部其他类中，如何访问静态内部类的非静态成员呢？

       newOuter.Inner().function();

 在外部其他类中，如何访问静态内部类的静态成员呢？

       Outer.Inner.function();

注意：当内部类中定义了静态成员，该内部类必须是静态的。

         当外部类中的静态方法访问内部类时，内部类也必须是静态的。

当描述事物时，事物的内部还有事物，该事物用内部类来描述。

因为内部事务在使用外部事务的内容。

内部类定义在局部时：

1、不可以被成员修饰符修饰。

2、可以直接访问外部类中的成员，因为还持有外部类中的引用。

       但是不可以访问它所在的局部中的变量，只能访问被final修饰的局部变量。 

匿名内部类：

1、匿名内部类其实就是内部类的简写格式。

2、定义匿名内部类的前提：

       内部类必须是继承一个类或者实现接口。

3、匿名内部类的格式：new 父类或者接口() {定义子类的内容}

4、其实匿名内部类就是一个匿名子类对象。而且这个对象有点胖。可以理解为带内容的对象。

5、匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个。

例：

Test.function():Test类中有一个静态方法

function.method():function()这个方法运算后的结果是一个对象，而且是一个Inter类型的对象因为只有是Inter类型的对象，才可以调用method方法。

Test.function().method();