Java面向对象
Java面向对象
一、面向对象基础
1.基本概念
面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发，是一种对现 实世界理解和抽象的方法，是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。 面向对象是相对于面向过程来讲的，指的是把 相关的数据和方法组织为一个整体 来看待，从更高的层次来进行系 统建模，更贴近事物的自然运行模式。
面向过程到面向对象思想层面的转变：
面向过程关注的是执行的过程，面向对象关注的是具备功能的对象。 面向过程到面向对象，是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变。 此概念如果直接去理解的话可能会比较抽象，因为大家缺少对原始的面向过程的开发语言的了解.
2.三大思想
面向对象思想从概念上讲分为以下三种：OOA、OOD、OOP
OOA：面向对象分析（Object Oriented Analysis）
OOD：面向对象设计（Object Oriented Design）
OOP：面向对象程序（Object Oriented Programming)
3.三大特征
封装性：所有的内容对外部不可见
继承性：将其他的功能继承下来继续发展
多态性：方法的重载本身就是一个多态性的体现
4.类的定义格式
class 类名称{
成员属性
成员方法
}
5.属性方法
class 类名称{ 成员属性 成员方法 }
属性定义格式：
数据类型 属性名;
属性定义并赋值的格式：
数据类型 属性名 = 初始化值;
方法定义格式：
权限修饰符 返回值类型 方法名(形式参数列表){
//方法体
return 返回值；
}
6.对象的创建和使用
一个类要想真正的进行操作，则必须依靠对象，对象的定义格式如下:
类名称 对象名称 = new 类名称() ;
如果要想访问类中的属性或方法（方法的定义），则可以依靠以下的语法形式：
访问类中的属性： 对象.属性 ;
调用类中的方法： 对象.方法(实际参数列表) ;
7.方法的重载
一个类, 可以存在多个构造方法 :
参数列表的长度或类型不同即可完成构造方法的重载
构造方法的重载 ,可以让我们在不同的创建对象的需求下, 调用不同的方法来完成对象的初始化!
8.匿名对象
没有对象名称的对象 就是匿名对象。
匿名对象只能使用一次，因为没有任何的对象引用，所以将称为垃圾，等待被G·C回收。
只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成，这一点在以后的开发中将经常使用到
9.栈和堆
栈
Java栈的区域很小，大约2m左右，特点是存取速度快
栈存储的特点是先进后出
存储的是:
基本数据类型的数据 以及 引用数据类型的引用!
例如:
int a =10;
Person p = new Person();
10存储在栈内存中 , 第二句代码创建的对象的引用(p)存在栈内存中
堆
存放的是类的对象
Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式:
所有类的对象都是通过new关键字创建
new关键字, 是指告诉JVM , 需要明确的去创建一个新的对象 , 去开辟一块新的堆内存空间:
堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时 , 不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间 , 也不需要关注内存占用 时长 !
堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的
垃圾回收器 回收堆内存的规则:
当栈内存中不存在此对象的引用时,则视其为垃圾 , 等待垃圾回收器回收 !
例如:
Person p0 = new Person();
Person p1 = p0;
Person p2 = new Person();
二、面向对象进阶
1.封装
观察如下代码：
class Person{
private String name ; // 表示姓名
private int age ; // 表示年龄
void tell(){
System.out.println("姓名：" + name + "；年龄：" + age);
}
};
public class Demo{
public static void main(String args[]){
Person per = new Person() ;
per.name = "张三" ;
per.age = -30 ;
per.tell() ;
}
};
以上的操作代码并没有出现了语法错误，但是出现了逻辑错误 （年龄-30岁）
在开发中， 为了避免出现逻辑错误， 建议对所有属性进行封装，并为其提供set及get方法进行设置和取得操作。
修改代码如下
class Person{
private String name ; // 表示姓名
private int age ; // 表示年龄
void tell(){
System.out.println("姓名：" + getName() + "；年龄：" + getAge()); }
public void setName(String str){
name = str ;
}
public void setAge(int a){
if(a>0&&a<150)
age = a ;
}
public String getName(){
return name ;
}
public int getAge(){
return age ;
}
};
public class OODemo10{
public static void main(String args[]){
Person per = new Person() ;
per.setName("张三") ;
per.setAge(-30) ;
per.tell() ;
}
};
2.this
在Java基础中，this关键字是一个最重要的概念。使用this关键字可以完成以下的操作：
· 调用类中的属性
· 调用类中的方法或构造方法
· 表示当前对象
3.static
static表示“静态”的意思，可以用来修饰成员变量和成员方法(后续还会学习 静态代码块 和 静态内部类)。
static的主要作用在于创建独立于具体对象的域变量或者方法
简单理解：
被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。
并且不会因为对象的多次创建而在内存中建立多份数据
重点：
- 静态成员 在类加载时加载并初始化。
- 无论一个类存在多少个对象 , 静态的属性, 永远在内存中只有一份( 可以理解为所有对象公用 )
- 在访问时： 静态不能访问非静态 , 非静态可以访问静态 !
4.代码块
普通代码块
在执行的流程中出现的代码块， 我们称其为普通代码块。
构造代码块
在类中的成员代码块， 我们称其为构造代码块， 在每次对象创建时执行， 执行在构造方法之前。
静态代码块
在类中使用static修饰的成员代码块， 我们称其为静态代码块， 在类加载时执行。 每次程序启动到关闭 ，只会 执行一次的代码块。
构造方法 与 构造代码块 以及 静态代码块的执行顺序：
静态代码块 --> 构造代码块 --> 构造方法
5.权限修饰符
6.main方法详解
main()方法：
public static void main(String args[])
以上的各个参数的含义如下：
· public：表示公共的内容，可以被所有操作所调用
· static：表示方法是静态的，可以由类名称直接调用。java StaticDemo09 · void：表示没有任何的返回值操作
· main：系统规定好的方法名称。如果main写错了或没有，会报错：NoSuchMethodError: main
· String[] args：字符串数组，接收参数的
public class StaticDemo10{
public static void main(String args[]){
for(int i=0;i7.单例设计模式
单例设计模式是我学习的第一个设计模式，也是比较重要的一个设计模式，今天，我们就学习单例设计模式的两种实现方式。
单例设计模式：保证程序在内存中只有一个对象存在（被程序所共享)
单例设计模式的两种实现方式：
一、懒汉式：随着类的加载在内存中对象为null，当调用 getInstance 方法时才创建对象（延迟加载）
二、饿汉式：随着类的加载直接创建对象（推荐开发中使用）
单例设计模式的实现步骤：
1．保证一个类只有一个实例，实现方式：构造方法私有化
2．必须要自己创建这个实例，实现方式：在本类中维护一个本类对象（私有，静态）
3．必须向整个程序提供这个实例，实现方式：对外提供公共的访问方式（getInstance方法，静态）
懒汉式实现如下：
class Single{
private Single(){
}
private static Single s1 = null;
public static Single getInstance(){
if(s1 == null){
s1 = new Single();
}
return s1;
}
}
饿汉式实现如下：
class Single2{
private Single2(){
}
private static Single2 s = new Single2();
public static Single getInstance(){
return s;
}
void print(){
System.out.println("Hello World!");
}
}
三、面向对象高级
1.继承格式
class 父类{
}
class 子类 extends 父类 {
}
继承父类的成员变量、成员方法等
2.super
1.通过super, 可以访问父类构造方法
2.通过super,可以访问父类的属性
3.通过super,可以访问父类的方法
class Student extends Person{
public Student() {
//调用super构造方法的代码，必须写在子类构造方法的第一行
super("无名称",1);
super.sex = '男';//super的非构造方法可以不在第一行
}
}
3.重写(Override)与重载(Overload)的区别
1.发生的位置：
重载：一个类中
重写：子父类中
2.参数列表限制：
重载：必须不同
重写：必须相同
3.返回值类型：
重载：与返回值类型无关
重写：返回值类型必须一致
4.访问权限：
重载：与访问权限无关
重写：子类的方法权限必须不小于父类的方法权限
5.异常处理
重载：与异常无关
重写：异常范围可以更小，但是不能抛出新的异常。
4.final关键字
final关键字
final用于修饰属性
变量成为了常量，无法对其再次进行赋值
final修饰的局部变量，只能赋值一次（可以先声明否赋值）
final修饰的成员变量，必须在声明时赋值
final用于修饰类
final修饰的类不能被继承
final用于修饰方法
final修饰的方法不能被重写
常量的命名规范：
由多个单词组成，单词与单词之间使用_隔开，所以单词大写
例如：SQL_INSERT
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
final int a = 10;//后面不能改值
}
}
5.抽象类
5.1概念
抽象类必须使用abstract class声明
一个抽象类中可以没有抽象方法。抽象方法必须写在抽象类或者接口中。
格式：
abstract class 类名{ // 抽象类
}
5.2抽象方法
只声明而未实现的方法称为抽象方法（未实现指的是：没有“{}”方法体），抽象方法必须使用abstract关 键字声明。
格式：
abstract class 类名{ // 抽象类
public abstract void 方法名() ; // 抽象方法，只声明而未实现
}
5.3不能被实例化
在抽象类的使用中有几个原则：
· 抽象类本身是不能直接进行实例化操作的，即：不能直接使用关键字new完成。
· 一个抽象类必须被子类所继承，被继承的子类（如果不是抽象类）则必须覆写(重写)抽象类中的全 部抽象方法。
5.4常见问题
1、 抽象类能否使用final声明？
不能，因为final属修饰的类是不能有子类的 ， 而抽象类必须有子类才有意义，所以不能。
2、 抽象类能否有构造方法？
能有构造方法，而且子类对象实例化的时候的流程与普通类的继承是一样的，都是要先调用父类中的 构造方法（默认是无参的），之后再调用子类自己的构造方法。
5.5抽象类和普通类的区别
1、抽象类必须用public或procted 修饰(如果为private修饰，那么子类则无法继承，也就无法实现其 抽象方法）。默认缺省为 public
2、抽象类不可以使用new关键字创建对象， 但是在子类创建对象时， 抽象父类也会被JVM实例化。
3、如果一个子类继承抽象类，那么必须实现其所有的抽象方法。如果有未实现的抽象方法，那么子类也必 须定义为 abstract类
6.接口
6.1概念:
如果一个类中的全部方法都是抽象方法，全部属性都是全局常量，那么此时就可以将这个类定义成一个接口。
定义格式：
interface 接口名称{
全局常量 ;
抽象方法 ;
}
6.2接口可以多实现：
格式：
class 子类 implements 父接口1,父接口2…{
}
以上的代码称为接口的实现。那么如果一个类即要实现接口，又要继承抽象类的话，则按照以下的格式编写即可：
class 子类 extends 父类 implements 父接口1,父接口2…{
}
7.Object类
7.1概念
Object类是所有类的父类（基类），如果一个类没有明确的继承某一个具体的类，则将默认继承Object类。
例如我们定义一个类：
public class Person{
}
其实它被使用时 是这样的：
public class Person extends Object{
}
7.2toString
建议重写Object中的toString方法。 此方法的作用：返回对象的字符串表示形式。
Object的toString方法， 返回对象的内存地址
7.3equals
建议重写Object中的equals(Object obj)方法，此方法的作用：指示某个其他对象是否“等于”此对象。
Object的equals方法：实现了对象上最具区别的可能等价关系; 也就是说，对于任何非空引用值x和y ，当且仅当x和y引用同一对象（ x == y具有值true ）时，此方法返回true 。
equals方法重写时的五个特性：
自反性 ：对于任何非空的参考值x ，x.equals(x)应该返回true 。
对称性 ：对于任何非空引用值x和y ，x.equals(y)应该返回true当且仅当y.equals(x)回报true 。
传递性 ：对于任何非空引用值x ， y和z ，如果x.equals(y)回报true个y.equals(z)回报true，然后x.equals(z)应该返回true 。
一致性 ：对于任何非空引用值x和y ，多次调用x.equals(y)始终返回true或始终返回false ，前 提是未修改对象上的equals比较中使用的信息。
非空性 ：对于任何非空的参考值x ， x.equals(null)应该返回false 。
8.包装类
8.1字符串转换
使用包装类还有一个很优秀的地方在于：可以将一个字符串变为指定的基本数据类型，此点一般在接收输入数据上使用较多。
在Integer类中提供了以下的操作方法：
public static int parseInt(String s) ：将String变为int型数据
在Float类中提供了以下的操作方法：
public static float parseFloat(String s) ：将String变为Float
在Boolean 类中提供了以下操作方法：
public static boolean parseBoolean(String s) ：将String变为boolean
9.多态
9.1概念
多态： 就是对象的多种表现形式，（多种体现形态）
9.2多态的体现
对象的多态性，从概念上非常好理解，在类中有子类和父类之分，子类就是父类的一种形态 ，对象多态性就从此而来。
ps: 方法的重载 和 重写 也是多态的一种， 不过是方法的多态（相同方法名的多种形态）。
重载： 一个类中方法的多态性体现
重写： 子父类中方法的多态性体现。
9.3多态的使用：对象的类型转换
类似于基本数据类型的转换：
· 向上转型：将子类实例变为父类实例
|- 格式：父类 父类对象 = 子类实例 ；
· 向下转型：将父类实例变为子类实例
|- 格式：子类 子类对象 = （子类）父类实例 ；
最后放上一个练习
试题：设置一个类，命名为MyList
类中包含属性：Object[]element
方法有如下几个：
1.增加方法add：可以向数组属性中依次存储Object，数组内容 存满时，需实现动态扩容（详解在下面）。
2.删除方法remove：可以根据数据或下标，从数组属性中删除 Object数据，删除后，数组后续元素需前移。
3.查询方法get：方法传入下标，返回数组中指定下标的数据。 当前存储数据量size：获取当前存储的有效数据长度
动态扩容详解：无需真正增加原数组的容量，只用将原内容复制到新 的大数组，然后让原数组名称重新等于大数组即可。由于原数组数据在堆中，失去引用会被GC自动回收。
我的实现如下：
public class MyList {
Object[] element = new Object[5];
//当前存储数据量
static int size = 0;
//增加方法add：可以向数组属性中依次存储Object，数组内容 存满时，实现动态扩容。
public void add(Object o) {
element[size] = o;
size++;
//动态扩容
if (element.length == size + 1) {
Object[] test = new Object[size + 6];
for (int i = 0;i < element.length;i++) {
test[i] = element[i];
}
element = test;
System.out.println("扩容完成！总容量更改为:" + element.length);
}
}
//删除方法remove：可以根据下标，从数组属性中删除 Object数据，删除后，数组后续元素需前移。
public void remove(int a) {
if (a > size) {
System.out.println("长度错误！");
return;
}
for (int i = a;i < element.length - 1;i++) {
element[i] = element[i + 1];
}
System.out.println("删除成功！");
size--;
for (int i = 0; i < size; i++) {
System.out.print(element[i] + "\t");
}
System.out.println();
}
//方法重载，删除方法remove：可以根据数据，从数组属性中删除 Object数据，删除后，数组后续元素需前移。
public void remove(Object o) {
int i;
//-1表示没有找到，不然会被赋值为找到的数据的下标
int flat = -1;
for (i = 0;i < size;i++) {
if (this.element[i].equals(o)) {
flat = i;
break;
}
}
if (flat != -1){
remove(i);
}else {
System.out.println("数据不存在！");
}
}
//查询方法get：方法传入下标，返回数组中指定下标的数据。 当前存储数据量size：获取当前存储的有效数据长度
public Object get(int a) {
if (a >= 0 && a < size)
return element[a];
return "下标不正确！";
}
}
测试类：
public class MyListTest {
public static void main(String[] args) {
MyList my = new MyList();
my.add("何世鹏");
my.add("2");
my.add("3");
my.add("4");
my.add("5");
Integer a = new Integer(10);
Integer b = 996;
my.add(b);
my.add("7");
my.add("8");
my.add("9");
my.add(a);
//测试下标超出范围的情况
my.remove(30);
//测试数据错误的情况
my.remove("1024");
//测试找到数据的情况
my.remove("何世鹏");
//测试返回给定下标对应的值
System.out.println(my.get(2));
//下标不正确
System.out.println(my.get(9));
}
}
测试结果：
