Java面向对象入门1
目录
- Java面向对象入门
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- 1. 面向对象基础
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- 1.1 面向对象思想
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- 概述
- 例子
- 再举个例子
- 三大思想
- 三大特征
- 1.2 类与对象
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- 两者关系
- 类的定义格式
- 属性和方法
- 对象的创建与使用
- 1.3 创建对象内存分析
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- 栈
- 堆
- 方法区
- PC寄存区
- 本地方法栈
- 1.4 构造方法(构造器)
-
- 对象创建
- 概述
- 定义格式
- 构造方法的设计
- 1.5 方法的重载
- 1.6 构造方法的重载
- 1.7 匿名对象
- 1.8 练习：面向对象基础训练
- 概述：
- 代码：
Java面向对象入门
1. 面向对象基础
1.1 面向对象思想
概述
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
(面向对象到面向过程，是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变)
例子
我们通过生活中的一个脑筋急转弯， 来理解这个概念。
问：
把大象装进冰箱 ， 需要分几步？
回答：
面向过程回答：
3步：1把冰箱门打开，2把大象装进去 ，3把冰箱门关闭
面向对象回答：
2步：1招一个能操作冰箱的工人（对象），2指挥工人装大象
思考：
如果问题改成： 把100只大象依次关进冰箱，共分为几步？
面向过程的回答： 此处需要省略N字。。。
面向对象的回答还是2步：
1招一个能操作冰箱的工人（对象），2指挥工人把大象依次装进去。
结论：
从上述的栗子中， 我们发现面向过程很死板 ，是很难适应变化的 。 而面向对象更灵活，可复用性更高。
再举个例子
我们再描述一个生活的场景：
场景：
当我们独自生活时， 我们经常纠结一日三餐怎么吃。
面向过程：
每天亲力亲为： 买菜 - 做饭 - 吃饭 - 洗碗 的过程。
面向对象：
招聘一个保姆，每天等吃即可。
场景升级：
假设你是一个富豪， 拥有一座占地3000亩地的庄园 ，不再是只关注吃饭问题 ， 还有花草树木修剪，泳池维护清洗，卫生打扫，洗衣做饭。。。。。。
面向过程：
此处省略看着就累的N字。
面向对象：
招聘一个管家， 然后让管家招聘 园丁、泳池维护工、保姆等等。
结论：
从上述的栗子中， 我们发现面向过程，我们需要关注很繁琐的过程 。
而面向对象不用关注具体的细节，更关注的是统筹架构的问题。
其实我们进行大型应用开发时， 就如上述的例子一样， 如果我们写程序只关注过程的话， 代码量达到一定
层次以后， 就很难再编写下去了。
如果采用面向对象的思想来设计编写程序 ， 我们只要关注的是我们程序中需要哪些对象，使用这些对象配合起来完成工作。
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 Programing）
三大特征
- 封装性：所有的内容对外部不可见
- 继承性：将其他所有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
1.2 类与对象
两者关系
类表示一个共性的产物，是一个综合的特征，而对象，是一个个性的产物，是一个个体的特征。
（类似生活中的图纸与实物的概念。）
类必须通过对象才可以使用，对象的所有操作都在类中定义。
类由属性和方法组成：
· 属性：就相当于人的一个个的特征
· 方法：就相当于人的一个个的行为，例如：说话、吃饭、唱歌、睡觉
类的定义格式
/*
* 类必须编写在.java文件中。
* 一个.java文件中，可以存在N个类，但是只能存在一个public修饰的类。
* .java文件的文件名称 必须与public修饰的类名完全一致。
*/
/**
* 类就像是图纸
*/
class 类名称 {
// 属性 - 特征
成员属性;
// 方法 - 行为
成员方法;
/**
* 返回值类型 方法名称(形式参数列表) {
* 方法体
* return 返回值;
* }
* 调用格式：
* 对象名.方法名称(实际参数列表)
*/
}
属性和方法
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;
}
对象的创建与使用
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);
1.3 创建对象内存分析
栈
Java栈的区域很小 , 大概2m左右 , 特点是存取的速度特别快
栈存储的特点是, 先进后出
存储速度快的原因:
栈内存, 通过 '栈指针' 来创建空间与释放空间 !
指针向下移动, 会创建新的内存, 向上移动, 会释放这些内存 !
这种方式速度特别快 , 仅次于PC寄存器 !
但是这种移动的方式, 必须要明确移动的大小与范围 ,
明确大小与范围是为了方便指针的移动 , 这是一个对于数据存储的限制, 存储的数据大小是固定的 , 影响了程序
的灵活性 ~
所以我们把更大部分的数据 存储到了堆内存中
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();
方法区
存放的是
- 类信息
- 静态的变量
- 常量
- 成员方法
方法区中包含了一个特殊的区域 (常量池)(存储的是使用static修饰的成员)
PC寄存区
PC寄存器保存的是 当前正在执行的 JVM指令的 地址 !
在Java程序中, 每个线程启动时, 都会创建一个PC寄存器 !
本地方法栈
保存本地(native)方法的地址
1.4 构造方法(构造器)
对象创建
Person p = new Person();
在右侧person后面出现的小括号，其实就是在调用构造方法！
概述
作用：
用于对象初始化。
执行时机：
在创建对象时，自动调用
特点：
所有的Java类中至少存在一个构造方法
如果一个类中没有明确的编写构造方法，则编译器会自动生成一个无参的构造方法，构造方法中没有任何的代码！
如果自行编写了任意一个构造器，则编译器不会再自动生成无参的构造方法。
定义格式
//定义的格式:
//与普通方法基本相同, 区别在于: 方法名称必须与类名相同, 没有返回值类型的声明 !
//案例：
public class Demo3{
public static void main(String[] args){
Person p = new Person();
p = new Person();
p = new Person();
p = new Person();
}
}
class Person{
public Person(){
System.out.println("对象创建时,此方法调用");
}
}
构造方法的设计
建议自定义无参构造方法，不要对编译器形成依赖，避免错误发生。
当类中有非常量成员变量时，建议提供两个版本的构造方法，一个是无参构造方法，一个是全属性做参数的构造方法。
当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时，建议不提供任何版本的构造。
1.5 方法的重载
- 方法名称相同，参数类型或参数长度不同，可以完成方法的重载。方法的重载与返回值无关。
- 方法的重载，可以让我们在不同的需求下，通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。
public class Demo5 {
public static void main(String[] args) {
Math m = new Math();
int num = m.sum(100, 500);
System.out.println(num);
double num2 = m.sum(10.5, 20.6);
System.out.println(num2);
}
}
// 命名规范 见名知意
class Math{
/**
* 一个类中定义的方法，是允许重载（相同的方法名称）
*
* 1、方法名称相同
* 2、参数列表长度或参数列表类型或（参数类型顺序不同）
*
* 注意：与返回值类型无关
*
*/
int sum(int x,int y) {
return x + y;
}
// 改变参数列表长度
int sum(int x, int y, int z) {
return x + y + z;
}
// 改变参数列表类型
double sum(double x,double y) {
return x + y;
}
// 参数类型顺序不同
double sum(int x,double y) {
return x + y;
}
// 参数类型顺序不同
double sum(double y,int x) {
return x + y;
}
}
1.6 构造方法的重载
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完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操作。
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person("张三",18);
p.say();
Person p2 = new Person("李四");
p2.say();
}
}
class Person{
//无参构造方法
Person() {}
// 全属性参数构造方法
Person(String name2,int age2){
name = name2;
age = age2;
}
// 一个属性参数
Person(String name2){
name = name2;
}
String name;
int age;
void say() {
System.out.println("自我介绍： 姓名：" + name + ", 年龄：" + age);
}
}
1.7 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，因为没有任何对象引用，所以变为垃圾，等待GC回收。
只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成，这一点以后开发中将经常用到。
public class Demo7 {
/**
* 匿名 : 没有名字
*/
public static void main(String[] args) {
int num = new Math().sum(100, 200); // 只能使用一次，然后变成垃圾
System.out.println(num);
new Person().name = "张三";
new Person().age = 18;
new Person().say();
// 输出：自我介绍： 名字：null, 年龄：null
}
}
class Math{
int sum(int x,int y) {
return x + y;
}
}
class Person {
String name;
int age;
void say() {
System.out.println("自我介绍： 姓名：" + name + ", 年龄：" + age);
}
}
1.8 练习：面向对象基础训练
概述：
本节任务主要涉及了几个面向对象类定义的题，请一一完成。
- 编写 Car 类，属性有品牌（brand）和颜色（color），show 方法打印所有属性。
- 定义一个游戏类，包括游戏的属性包括：游戏名、类型、大小、星级、介绍等，可以调用方法输出游戏的介绍。
- 定义并测试一个代表员工的 Employee 类。它的属性包括“员工姓名”、“员工号码”、“员工基本薪水”、“员工薪水增长率”；他的方法包括“构造方法”、“获取员工姓名”、“获取员工号码”、“获取员工基本薪水”、“计算薪水增长额”及“计算增长后的工资总额”。
代码：
public class Task1 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Car对象
Car car = new Car("BMW", "red");
// 调用show方法
car.show();
}
}
/**
* @ClassName Car
* @Description . 编写 Car 类，属性有品牌（brand）和颜色（color），show 方法打印所有属性。
*/
class Car {
// 无参构造方法
public Car() {}
// 全参构造方法
public Car(String b, String c) {
brand = b;
color = c;
}
// 属性：品牌、颜色
String brand, color;
/**
* @Description 打印所有属性
* @Param []
* @return void
*/
public void show() {
System.out.println("品牌：" + brand);
System.out.println("颜色：" + color);
}
}
/**
* @ClassName Task2
* @Description 任务2
*/
public class Task2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Game对象
Game game = new Game("谁是卧底");
// 输入属性值
game.type = "聚会小游戏";
game.size = "null";
game.start = "五颗星";
game.info = "参与游戏的人中，除一人外均拿同一词语，剩下1人拿到与之相关" +
"的另一词语，即为卧底人选，得票多者每人用一句话描述自己的词语后" +
"，进行投票选出卧底人选，得票多者出局。若卧底出局，则游戏结束。" +
"反之，游戏继续。若卧底到最后一轮（场上剩3人时），则卧底获胜。";
//调用show方法，打印游戏介绍
game.show();
}
}
/**
* @ClassName Game
* @Description 定义一个游戏类，包括游戏的属性包括：游戏名、类型、大小、星级、
* 介绍等，可以调用方法输出游戏的介绍。
*/
class Game {
// 无参构造方法
public Game() {}
// 游戏名称构造方法
public Game(String n) {
name = n;
}
// 属性：游戏名称、类型、大小、星级、详情
String name, type, size, start, info;
/**
* @Author 0715-YuHao
* @Description 打印所有属性，输出游戏介绍
* @Date 2020/7/22 15:13
* @Param []
* @return void
*/
public void show() {
System.out.println("游戏名称：" + name);
System.out.println("游戏类型：" + type);
System.out.println("游戏大小：" + size);
System.out.println("星级：" + start);
System.out.println("游戏简介：" + info);
}
}
/**
* @ClassName Tasking
* @Description 任务3
*/
public class Task3 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Employee对象
Employee employee = new Employee();
// 使用set方法设置属性
employee.setName("张三");
employee.setId(20201212);
employee.setSalary(3500);
employee.setSalaryGrowthRate(0.3f);
// 打印信息 使用get方法获取属性值
System.out.println("姓名：" + employee.getName());
System.out.println("id：" + employee.getId());
System.out.println("工资：" + employee.getSalary());
System.out.println("工资增长率：" + employee.getSalaryGrowthRate());
System.out.println("工资增长额：" + employee.salaryIncrease());
System.out.println("增长后的工资总额：" + employee.totalSalary());
}
}
/**
* @ClassName Employee
* @Description 定义并测试一个代表员工的 Employee 类。它的属性包括“员工姓名”、
* “员工号码”、“员工基本薪水”、“员工薪水增长率”；他的方法包括“构造方法”、“获取员工姓
* 名”、“获取员工号码”、“获取员工基本薪水”、“计算薪水增长额”及“计算增长后的工资总额”。
*/
class Employee {
// 无参构造方法
public Employee() {}
// 全参构造方法，使用IDEA自动生成的构造方法
public Employee(String name, int id, float salary, float salaryGrowthRate) {
this.name = name;
this.id = id;
this.salary = salary;
this.salaryGrowthRate = salaryGrowthRate;
}
// 属性： 名字、号码、基本薪水、薪水增长率
String name;
int id;
float salary, salaryGrowthRate;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public float getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(float salary) {
this.salary = salary;
}
public float getSalaryGrowthRate() {
return salaryGrowthRate;
}
public void setSalaryGrowthRate(float salaryGrowthRate) {
this.salaryGrowthRate = salaryGrowthRate;
}
/**
* @Description 计算薪水增长额
* @Param []
* @return float 增长额
*/
public float salaryIncrease() {
return salary * salaryGrowthRate;
}
/**
* @Description 计算增长后的工资总额
* @Param []
* @return float 工资总额
*/
public float totalSalary() {
return salary * (1 + salaryGrowthRate);
}
}