7.面向对象编程（基础部分）|Java学习笔记

java 设计者 引入 类与对象(OOP) ，根本原因就是现有的技术，不能完美的解决新的新的需求.

类与对象

class Cat {
	// 成员变量=属性=field(字段)
    String name;
    int age;
    String color;
    double weight;
}

类与对象的关系

类和对象的区别和联系

1. 类是抽象的，概念的，代表一类事物,比如人类,猫类…, 即它是数据类型.
2. 对象是具体的，实际的，代表一个具体事物, 即 是实例.
3. 类是对象的模板，对象是类的一个个体，对应一个实例

对象在内存中的存在形式

例子一：

例子二：

Person p = new Person();
p.name = “jack”;
p.age = 10

Java 创建对象的流程简单分析：

先加载 Person 类信息(属性和方法信息, 只会加载一次)
在堆中分配空间, 进行默认初始化(看规则)
把地址赋给 p，p 就指向对象
进行指定初始化，比如 p.name =“jack” p.age = 10

类和对象的内存分配机制

Java 内存的结构分析

1. 栈： 一般存放基本数据类型(局部变量)
2. 堆： 存放对象(Cat cat , 数组等)
3. 方法区：常量池(常量，比如字符串)， 类加载信息

Java内存结构 中写道：

这里 p1,p2 是局部变量（放在栈中），它指向 new 出来的对象（放在堆中）。

成员方法

在某些情况下，我们要需要定义成员方法(简称方法)。比如人类:除了有一些属性外( 年龄，姓名…),我们人类还有一些行为比如:可以说话、跑步…,通过学习，还可以做算术题。这时就要用成员方法才能完成。

成员方法的好处

1. 提高代码的复用性。
2. 可以将实现的细节封装起来，然后供其他用户来调用即可。

成员方法的定义

访问修饰符 返回数据类型 方法名（形参列表..） {
	//方法体
	语句；
	return 返回值;
}

方法体里面不能再定义方法！即：方法不能嵌套定义。

• 同一个类中的方法调用：直接调用即可。
• 跨类中的方法A类调用B类方法：需要通过对象名调用。e.g. 对象名.方法名(参数);

方法的调用机制原理

成员方法传参机制

基本数据类型的传参机制

基本数据类型，传递的是值（值拷贝），形参的任何改变不影响实参！

引用数据类型的传参机制

引用类型传递的是地址（传递也是值，但是值是地址），可以通过形参影响实参！

例如改变了

p.name = "1"

那么外面的 p 的 name 也会被改变。

但是

p = null

并不会使外面的 p 也变成 null。因为它只是让 p 不指向原来的堆了。

成员方法返回类型是引用类型应用实例

public Person copyPerson(Person p) {
	Person p2 = new Person();
	p2.name = p.name;
	p2.age = p.age;
}

方法递归调用

简单的说: 递归就是方法自己调用自己,每次调用时传入不同的变量.递归有助于编程者解决复杂问题,同时可以让代码变得简洁。

递归重要规则

1. 执行一个方式时，就创建一个新的受保护的独立空间（栈空间）
2. 方法的局部变量是独立的，不会相互影响，比如变量n
3. 如果方法中使用的是引用类型变量（比如数组，对象），就会共享该引用类型的数据
4. 递归必须向退出递归的条件逼近，否则就是无限递归（StackOverflowError）
5. 当一个方法执行完毕，或者遇到return，就会返回，遵守谁调用，就将结果返回给谁，同时当方法执行完毕或者返回时，该方法也就执行完毕。

汉诺塔和八皇后

汉诺塔

public class HanoiTower {
    public static void main(String[] args) {
        Tower tower = new Tower();
        tower.move(3, 'A', 'B', 'C');
    }
}
class Tower {
    //方法
    //num 表示要移动的个数, a, b, c 分别表示 A 塔， B 塔, C 塔
    public void move(int num , char a, char b ,char c) {
        //如果只有一个盘 num = 1
        if(num == 1) {
            System.out.println(a + "->" + c);
        } else {
            //如果有多个盘， 可以看成两个 , 最下面的和上面的所有盘(num-1)
            //(1)先移动上面所有的盘到 b, 借助 c
            move(num - 1 , a, c, b);
            //(2)把最下面的这个盘， 移动到 c
            System.out.println(a + "->" + c);
            //(3)再把 b 塔的所有盘， 移动到 c ,借助 a
            move(num - 1, b, a, c);
        }
    }
}

输出结果为：

A->C
A->B
C->B
A->C
B->A
B->C
A->C

八皇后
面试题 08.12. 八皇后
51. N 皇后
52. N 皇后 II

方法重载

java 中允许同一个类中，多个同名方法的存在，但要求 形参列表不一致！

重载的好处：

1. 减轻了起名的麻烦
2. 减轻了记名的麻烦

一个例子：

注意事项和使用细节

1. 方法名：必须相同
2. 形参列表：必须不同（形参类型或个数或顺序，至少有一样不同，参数名无要求）
3. 返回类型：无要求

可变参数

java 允许将同一个类中多个同名同功能但参数个数不同的方法，封装成一个方法。
就可以通过可变参数实现。

基本语法

访问修饰符 返回类型 方法名(数据类型... 形参名) {
}

一个案例

public class VarParameter01 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[2];
        System.out.println(a.getClass());   // class [I
        HspMethod m = new HspMethod();
        System.out.println(m.sum(1,2,3));
    }    
}

class HspMethod {
    public int sum (int... nums) {
        System.out.println(nums.getClass());    // class [I
        int res = 0;
        for (int i=0; i<nums.length; i++) {
            res += nums[i];
        }
        return res;
    }
}

打印了一下 int… nums 的类型，发现是 class [I ，和 int[] 的数据类型一样。

注意事项和使用细节

1. 可变参数的实参可以为0个或任意多个。
2. 可变参数的实参可以为数组。
3. 可变参数的本质就是数组。
4. 可变参数可以和普通类型的参数一起放在形参列表，但必须保证可变参数在最后。
5. 一个形参列表中只能出现一个可变参数。

java 可变参数 （写的超级好的而一篇关于 java 可变参数的文章！）

1. 调用一个被重载的方法时，如果此调用既能够和固定长度的重载方法匹配，又能和可变参数的重载方法匹配的话，会优先选择固定参数的重载方法。
2. 当调用一个被重载的方法时，如果此调用能够和两个有可变参数的重载方法匹配，会出现编译错误。
3. 避免使用空值和null，当两个方法的方法名和其他参数都相同，只有可变参数不同的时候，传入空值或者null会产生编译错误。（修改方法：让编译器知道传入的null是什么类型的，好让他找到对应的方法。）
4. 可变参数在编译为字节码后，在方法签名中是以数组形态出现的，如果两个方法签名编译后的是一致的话，是不能编译通过的，不可以作为方法的重载。

作用域

1. 在 java 编程中，主要的变量就是属性（成员变量）和局部变量。
2. 我们说的局部变量一般是指在成员方法法中定义的变量
3. java 中作用域的分类：（1）全局变量：也就是属性，作用域为整个类体 （2）局部变量：也就是除了属性之外的其他变量，作用域为定义它的代码块中。
4. 全局变量（属性）可以不复制，直接使用，因为有默认值，局部变量必须复制后才能使用，因为没有默认值。

注意事项和使用细节

1. 属性和局部变量可以重名，访问时遵循就近原则。
2. 在同一个作用域中，比如在同一个成员方法中，两个局部变量，不能重名。
3. 属性生命周期较长，伴随着对象的创建而创建，伴随着对象的销毁而销毁。局部变量生命周期较短，伴随着它的代码块的执行而创建，伴随着代码块的结束而销毁。即在一次方法调用过程中。
4. 作用域范围不同
   全局变量/属性:可以被本类使用,或其他类使用(通过对象调用)
   局部变量:只能在本类中对应的方法中使用
5. 修饰符不同
   全局变量/属性可以加修饰符
   局部变量不可以加修饰符

构造方法/构造器

构造方法又叫构造器(constructor)，是类的一种特殊的方法，它的主要作用是完成对新对象的初始化。它有几个特点：

1. 方法名和类名相同
2. 没有返回值
3. 在创建对象时，系统会自动地调用该类的构造器完成对象的初始化。

基本语法：

[修饰符] 方法名(形参列表){
	方法体;
}

1. 构造器的修饰符可以默认， 也可以是 public protected private
2. 构造器没有返回值
3. 方法名 和 类名字 必须一样
4. 参数列表 和 成员方法一样的规则
5. 构造器的调用, 由系统完成

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1. 一个类可以定义多个不同的构造器，即构造器重载。
2. 如果没有定义构造器，系统会自动给类生成一个默认无参构造器。
3. 一旦定义了自己的构造器，默认的构造器就覆盖了，就不能再使用默认的无参构造器，除非显式地定义一下。如：

Dog () {
    
}

对象创建流程分析

class Person {
	int age = 90;
	String name;
	Person (String n, int a) {
		name = n;
		age = a;
	}
}
Person p = new Person("小威", 23);

1. 加载Person类信息(Person.class)，只会加载一次。
2. 在堆中分配空间(地址)。
3. 完成对象初始化。
   1. 默认初始化 age=0 name=null
   2. 显式初始化
   3. 构造器的初始化
4. 在对象在堆中的地址，返回给p (p是对象名，也可以理解成是对象的引用)。

this 关键字

java 虚拟机会给每个对象分配 this，表示当前对象。

简单的说，哪个对象调用，this 就表代表哪个对象。

1. this 关键字可以用来访问本类的属性、 方法、 构造器。
2. this 用于区分当前类的属性和局部变量。
3. 访问成员方法的语法： this.方法名(参数列表)。
4. 访问构造器语法： this(参数列表); 注意只能在构造器中使用(即只能在构造器中访问另外一个构造器, 必须放在第一条语句) ！

this(name, gender, age);

this 不能在类定义的外部使用， 只能在类定义的方法中使用。

匿名对象：只能使用一次

new Test().count1();

创建好之后就调用。