Java面向对象基础，类，变量，方法

一、面向对象的4个基本特征

抽象性、封装性、继承性和多态性。

抽象性分为过程抽象和数据抽象。

封装性

封装将数据以及加在这些数据上的操作组织在一起，成为有独立意义的构件。外部无法直接访问封装的数据，从而保证了这些数据的正确性。
如果外部需要访问类里面的数据，就必须通过接口。接口规定了可对一个特定的对象发出哪些请求。

继承性

继承是一种联结的层次模型，并允许和鼓励类的重用，它提供给了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生，这个过程称为类继承。新类继承了原始类的特性，新类称为原始类的派生类（子类）。

多态性

多态是指允许不同类的对象对同一消息做出响应。

二、类

类的声明

[类修饰符] class 类名 [extends 父类名] [implements 接口名列表]

• class、extend、implements都是关键字。类名、父类名、接口名都是用户标识符。
• 父类。新类必须在已有的类的基础上构造，原有类即为父类，新类即为子类。Java每一个类都有父类，如果不含父类，默认父类为Object类。
• 修饰符。final：最终类，它不能拥有子类。如果没有此修饰符，则可以被子类所继承。
  abstrat：抽象类，类中的某些方法没有实现，必须由其子类来实现。所以这种类不能实例化。
  public:表明本类可以被所属包以外的类访问。
  final和abstract是互斥的，其他关键词可以组合使用。eg：public final class Teacher extends Human implements Professor

注意

在定义类时，只是通知编译器需要准备多大的内存空间，并没有为它分配内存空间。只有用类创建了对象后，才会真正的占用内存空间。

Java规定：如果成员变量没有被显示赋初值，系统将自动为它们赋值。

三、变量

变量类型	定义
成员变量	定义在类里面，和方法处于同一层次
局部变量	定义在方法里面

1.成员变量

默认情况下，成员变量是实例变量，在外部需要对象才能操作；如果用static修饰，就成为静态成员，也称为类变量，可以直接操作。如果前面加上关键字final ，它就是一个常量。

根据访问权限来区分成员变量 或方法

	public	protected	默认	private
本类内部	√	√	√	√
同一包中的子类	√	√	√	×
同一包中非子类	√	√	√	×
不同包中的子类	√	继承访问	×	×
不同包中非子类	√	×	×	×

根据是否是静态来区分

特点
实例成员变量	1.如果所属的对象没有被创建，实例成员变量就不存在；2.在类的外部使用它，通过“对象名.变量名”来访问；3.在类的内部，实例成员方法也可以直接访问实例成员变量；4.不同对象拥有不同的实例成员变量，互不影响
静态成员变量	1.被类的所有对象所共享，被称为类变量；2.它不属于某个具体对象，也不是保存在某个对象的内存区域中，而是保存在类的公共存储单元。在类的对象被创建之前使用；3.可以通过对象名.变量名或者类名.变量名访问；4.它是一个公共变量，无论哪个对象改变了它的值，对其他所有该类对象都有效

2.局部变量和成员变量的区别

*局部变量必须先定义后使用。

局部变量没有访问权限修饰符，不能用public、private、和protected来修饰。这是因为它只能在定义它的方法内部使用

局部变量不能用static修饰，没有“静态局部变量”，这是Java和C/C++的区别

系统不会自动问局部变量赋初值，但对于成员变量，系统会自动赋初值。基本类型为0，复合类型的值为null

局部变量的作用域仅限于定义它的方法，在方法外部无法访问它。成员变量的作用域在整个类内部都是可见的，所有成员方法都可以使用它。如果访问权限允许，还可以在类的外部使用它

局部变量的生存周期与方法的执行期相同。当方法执行到定义局部变量的语句时，局部变量被创建；执行到它所在的作用于的最后一条语句时，局部变量被销毁。类的成员变量，如果是实例成员变量，它和对象的生存期相同；静态成员变量的生存期是整个程序运行期

在同一个方法中，不允许有同名的局部变量；在不同的方法中，可以有同名的局部变量，互不干涉

局部变量可以与成员变量同名，且在使用时，局部变量有更高的优先级

四、方法

方法类型
实例方法	必须在类实例化后通过对象来调用
静态方法（类方法）	可以在类实例化之前就使用

1.方法调用的形式

• 调用者与被调用方法位于同一类中
  [this.]方法名[实际参数列表]
• 调用者位于被调用方法所在类的外部
  对象名.方法名([实际参数列表]) 或者 类名.方法名([实际参数列表])

public class test{
 public void showMsg(){
 System.out.println("This is showMsg method.");
 }
 public void callOther(){
 showMsg();
 }
 public static void main(String args[ ]){
 test ob = new test();// ?为什么不直接调用
 ob.callOther();
 }
}

main()方法是一个静态方法，它由系统来调用，系统在调用它的时候，并没有创建一个test的对象，而callOther()和showMsg()方法都是实例方法，它们被调用时，都必须有对象的存在。所以必须在main()中先创建一个对象才能调用这两个方法。而callOther()本身就是实例方法，它在执行时，一定有对象存在的。基于这个前提，callOther()可以直接调用showMsg()方法。

**要注意实参和形参的区别。

2.构造方法

一般形式

 构造方法名([参数列表]){
 [this([参数列表])；] | [super([参数列表])]；
 语句序列
 }
 *其中this是调用其他的构造方法，super是调用父类的构造方法，它们都必须放在其他语句的前面。

注意事项

构造方法名字必须和类名字完全相同

除了访问权修饰符之外，不能有其他任何修饰符，也就不能有返回值

尽管没有返回值，但不能用“void”修饰

构造方法不能用static和final来修饰。一般也不用private修饰，这会导致无法在外部创建对象

构造方法不能由对象显示调用。一般通过new关键字来调用，或者用this，super来调用

构造方法的参数列表可以为空，也可以有参数，根据参数的有无，可以将构造方法分为无参数的构造方法和带参数的构造方法

用户定义的类可以拥有多个构造方法，但要求参数列表不同

如果用户定义的类未提供任何构造方法时，系统会自动为其提供一个无参数的构造方法

构造方法的调用

• 隐式调用：类名 对象名 = new 类名(参数);
• 显示调用：this([参数列表])
  使用this时需要注意： 1）用this调用构造方法是，该语句只能用在构造方法中 2）this语句必须是构造方法的第一条语句 3）和new不同，this虽然可以调用构造方法，但它只是执行方法中的语句，并不会创建对象

构造方法的重载

Java允许定义带参数的构造方法，而且这种带参的构造方法还可以多个，前提是参数列表有区别，这种现象称为构造方法的重载。

如果程序员至少定义了一个构造方法，那么系统不会再提供不带参的构造方法。

3.静态方法（类方法）

一般形式

 [访问权限修饰符]static 返回值类型 方法名([参数列表]){
 语句序列
 }

与实例方法区别

• 实例方法必须在类实例化以后通过对象来调用，而静态方法可以在实例化之前就使用。
• 在外部调用静态方法时，可以使用“类名.方法名”的方式，也可以使用“对象名.方法名”的方式；而实例方法只有后面这种形式。也就是说，调用静态方法无需创建对象。
• 静态方法在访问本类的成员时，只允许访问静态成员(即静态成员变量和静态方法)，而不允许访问实例成员变量和实例方法；实例方法则无限制。
• 静态方法中也不能使用关键字this。

4.静态代码块

一般形式

 static{
 语句序列
 }

注意事项

静态代码块只能定义在类里面，它独立于任何方法，不能定义在方法里面

静态代码块里面的变量都是局部变量，只在本块内有效

静态代码块会在类被加载时自动执行，而无论加载者是JVM还是其他类

如果静态代码块所在的类被创建了多个对象实例，只有第一个对象被创建时才执行静态代码块

一个类中允许定义多个静态代码块，执行顺序根据定义顺序进行

静态代码块只能访问类的静态成员，而不允许访问实例成员

五、其他补充

一、关于变量

• 在类体中的变量定义部分所定义的变量称为类的成员变量，在方法体中定义的变量和方法的参数称为局部变量。成员变量在整个类内有效，局部变量只在定义它的方法内有效。定义类的成员变量时可赋初值，但对成员变量的操作只能在方法内进行。
• 成员变量又分为实例成员变量（实例变量）和类成员变量（类变量）。如果成员变量的类型前面加上关键字static，则该成员变量称做类变量或静态成员变量。 
• 当局部变量的名字与成员变量的名字相同时，则成员变量被隐藏。此时如果想在该方法中使用成员变量，必须使用关键字this。
• 通过new创建类对象时，实例变量被分配内存空间，且不同的实例变量将分配不同的内存空间。类中的成员变量为类变量时，则所有类对象的这个类变量都分配同一处内存，改变其中一个对象的这个类变量将会影响其他对象的这个类变量，即一个类所有的对象共享类变量。
• 程序执行时，类的字节码加载到内存，如果该类没有创建对象，类的实例成员变量不会被分配内存。但类中的类变量在该类被加载到内存时就分配了内存空间。
• 类变量的内存空间直到程序退出运行时才释放所占有的内存。
• 类变量可通过类名加“.”直接访问，但实例变量必须通过实例名加“.”访问（因为程序加载时实例变量并未分配内存空间）。
• 对于私有成员变量或方法（声明为private的），只有在本类中创建该类的对象时，这个对象才能访问自己的私有成员变量和类中的私有方法。
• 对于共有成员变量和方法（声明为public的），可在另外的类中通过创建的对象进行访问。
• 受保护的成员变量和方法（声明为protected的）,可通过同一个包中的类创建对象进行引用。
• 友好变量和方法（不用public,private,protected声明的），可通过同一个包中的类创建对象进行引用。
• 如果一个成员变量声明为final，则它就是常量。
• 如果子类想使用被子类隐藏了的父类的成员变量，可使用关键字super来引用。

二、关于方法

• Java语言中写一个方法和c语言中写一个函数完全类似。类中的方法可分为实例方法和类方法（方法类型前面加关键字static）。 
• 方法重载是指一个类中可以有多个方法具有相同的名字，但方法的参数必须不同，即或者是参数的个数不同，或者是参数的类型不同。 
• 构造方法是一种特殊的方法，它的名字必须与它所在的类的名字完全相同，并且不返回任何数据类型，即它是void型的（void可以省略不写）。 
• 实例方法既能对类变量操作，也能对实例变量操作。而类方法（带static）只能对类变量进行操作。实例方法可以调用类方法，类方法不能调用实例方法。 
• 使用new运算符和类的构造方法为声明的对象分配内存，如果类中没有构造方法，系统会调用默认的构造方法（无参数的）。　　 
• 当类的字节码文件加载到内存时，类中的类方法就分配了相应的入口地址，类方法可被该类创建的任何对象调用（可通过类名调用），类方法的入口地址直到程序退出才被取消。 
• 当类的字节码文件加载到内存时，类中的实例方法不会分配入口地址，当该类创建对象后才分配。实例方法可以被该类创建的任何对象调用。类所创建的所有对象的实例方法的入口地址相同，当所有的对象不存在时，实例方法的入口地址才被取消。
• 无论是类方法或实例方法，当其被调用时，方法中的局部变量才被分配内存空间，方法调用完毕，局部变量即刻释放所占的内存。
• this关键字可以出现在类的实例方法中，代表使用该方法的当前对象。
• 如果一个方法声明为final，则这个方法不能被重写。
• 如果一个类中含有abstract方法，那么这个类必须用abstrct来声明。
• 子类不能继承父类的构造方法，如果子类要使用父类的构造方法，必须在子类的构造方法中使用（使用关键字super表示父类），且必须在第一条语句中使用。
• 如果子类想使用被子类隐藏了的父类的方法，可使用关键字super来引用。

三、关于类

• 当前程序可调用当前包中的友好类（类声明前无public修饰的）。
• 不能用protected和private来声明类。
• 访问权限的级别从高到低排列:public,protected,友好的,private。
• 关于类的继承：子类和父类在同一个包中时，子类自然继承了其父类中不是private的成员变量和方法作为自己的成员变量和方法。如果子类和父类不在同一个包中，那么子类继承了父类的protected、public声明的成员变量和方法，不能继承父类的友好变量和友好方法。
• 如果一个类的声明中没有使用extends关键字，这个类被系统默认为是Object的子类。Object是包java.lang中的类。
• 如果一个类声明为final，则它不能被继承。
• abstrct类不能用new运算创建对象，必须产生其子类，由子类创建对象。如果一个类是abstrct类的子类，由它必须具体实现父类的abstract方法。一个abstract类只关心它的子类是否具有某种功能，并不关心功能的具体行为，功能的具体行为由子类负责实现。
• Java不支持多继承性，即一个类只能有一个父类。

四、关于接口

• 接口（interface）包含常量定义和方法定义两部分，接口体中只进行方法的声明，不提供方法的实现。
• 一个类通过使用implements关键字声明自己使用的接口，多个接口名之间用逗号隔开。如“class A implements I1,I2”。
• 如果一个类使用了某个接口，那么这个类必须实现该接口的所有方法。接口中的方法默认为public的。
• 如果接口的方法返回的类型不是void的，则在类中实现该接口方法时，方法体中至少要有一个return语句。如果是void型的，类体可以无任何语句（只有“{ }”）。
• 一个Java源文件就是由类和接口组成的。
• 如果一个类没有实现接口中的所有方法，那么这个类必须是abstrct类。
• public声明的接口可被所有的类使用，友好接口类（无public修饰）只能被同一个包中的类使用。

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