面向对象设计进阶

面向对象设计进阶

一、封装

1、封装是指把一个对象的属性隐藏在对象内部，不允许外部对象直接访问内部信息。但是可以提供一些被外界访问的方法来操作属性。如果属性不想被外界访问，可以不提供给外界访问的方法。

2、封装类

对于简单类型数据，Java对它们进行了封装，使它们都有相应的封装类

如 int–Integer ，boolean—Boolean，char—Character

3、封装类的特点：

• 所有的封装类都是final类型
• JDK1.5允许基本类型和封装类型进行混合数学运算

二、类的继承

1、类的继承

• 面向对象最重要的特点之一，就是可以实现对类的复用

• 通过继承一个现有的类，可以使用已经定义的类中的方法和变量。新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性的继承父类。

• 类的方法可以被继承，但是类的构造器和用private修饰的属性及方法不能被继承

• 通过使用继承，可以快速的创建新的类，可以提高代码的重用、程序的可维护性，节省大量创建新类的时间，提高我们的开发效率。

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2、继承需要满足的条件

• 只有在同一个包下的父类和子类之间才可以发生默认继承
• 一个类只可以继承一个父类，但一个父类可以被多个子类继承

3、继承的注意点：

• Object类是所有类的父类
• 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和私有方法子类无法访问，只是拥有 但无法访问；
• 子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展；
• 子类可以用自己的方式实现父类的方法（重写）

4、一个子类只能继承一个父类。如果一个类继承了一个父类，但是“所有子类都继承Object类”，那么这是不是多继承呢？

不是的。如果一个类继承另一个类，那么是父类继承Object类，而这个子类直接继承父类 ，只是间接继承Object类。还是单继承。

三、多态

1、在Java中，对象变量是多态的。具体表现为父类的引用会指向子类的实例

• 一个类型为Aclass的变量既可以指向类型为Aclass的对象，又可以指向Aclass的任何子类的对象

• 如果子类重写了父类的方法，真正执行的是子类覆盖的方法

• 以多态的形式来传递参数，增强了参数类型的灵活性；

四、接口

1、接口（interface）是方法和常量值的定义的集合

• 接口和类类似，也可以从一个父接口中派生。extends
• 和类不同的是，一个接口可以继承多个父接口

2、实现接口 （implements）

• 多个无关的类可以实现同一个接口
• 一个类可以实现多个无关的接口

3、接口和抽象类比较

共同点：

• 都不能被实例化
• 都可以包含抽象方法
• 都可以有默认实现的方法

区别：

• 接口主要用于对类的行为进行约束，你实现了某个接口就具有了对应的行为。而抽象类主要用于代码复用
• 一个类只能继承一个父类，但是可以实现多个接口；一个接口可以继承多个接口

五、访问控制

1、在Java中，可以在类、类的属性以及类的方法前面加上一些修饰符，来对类进行一些访问上的控制

2、访问控制的限制程度从高到低：

private–>default–>protected–>public

• default不是一个修饰符，只是用来表示一种不加任何修饰符时的状态

六、方法的覆盖

1、覆盖也叫作重写。是指，当从父类继承的方法不能满足子类的需求，子类可以对其进行改写，这个过程叫做方法的覆盖，也称为方法的重写，但父类的私有方法不能被子类覆盖（子类没有访问权限）

2、发生条件：

• 首先是两个类里且这两个类有继承关系
• 同一个方法子类只能重写一次
• 子类重写父类的方法，方法名要相同，参数签名个数、类型、顺序也要相同，返回类型也要相同；
• 子类中的覆盖方法不能使用比父类中被覆盖方法更严格的访问权限（子类中该覆盖方法的访问权限至少要和父类中相同或者更大）
• 子类重写父类的方法中，抛出的异常必须是重写的父类方法抛出的异常或者是子异常 ；子类重写方法中，不允许抛出比父类中更多的异常。子类重写的方法声明的不处理的异常一定要比父类少

3、关于重载

• 同一个类 中的方法名相同时，称为方法的重载
• 重载可以多次
• 方法名相同且参数签名不同（参数个数、类型、顺序任一不同即可）
• 返回值类型和权限没有要求
• 主方法也可以重载（虚拟机是通过方法名和参数类型找主方法，重载后也能找到main）
• 除了方法外，类的构造器也可以实现重载。类的构造器可以相互调用，调用方式是使用this关键字来实现

七、Super关键字

1、在Java类中使用super来引用父类的成分

• super可用于访问父类中定义的属性
• super可用于调用父类中定义的成员方法
• super可用于在子类构造器中调用父类的构造器
• super的追溯不仅于直接父类

2、调用父类构造器

• 在子类的构造器中可使用语句super（argument_list）调用父类的构造器
• 如果子类的构造器没有显式的调用父类构造器，也没有使用this关键字调用重载的其他构造器，则系统默认调用父类的无参构造器
• 如果子类构造器中既未显式的调用父类的构造器，而父类中又没有无参构造器，则编译出错

八、this关键字

1、用this代表其所在方法的当前对象的引用

• 在构造器中指对this所指对象的初始化
• 方法中指调用该方法对象的引用

2、this关键字的引用

• 在类本身的方法或构造器中引用该类的实例变量和方法
• 将当前对象的引用作为参数传递给其他方法或构造器
• 用来调用其他的重载的构造器

九、toString（）

1、在Object类中，定义了一个toString（）方法，用于返回一个表示这个对象的字符串。

• 通常在输出对象地址时会自动调用该方法
• 覆盖该方法能用来提供某对象的自定义信息
• 简单类型使用它们的封装类，可以转换成String

十、区分==和equals（）

• ==和equals（）都是用于相等型判断的操作符
• == 操作符用来判断两个引用是否指的同一个对象，或者两个简单类型的值是否相等
  • 对于基本数据类型来说，==比较的是值
  • 对于引用数据类型来说，==比较的是对象的内存地址（本质还是比较值，只不过引用数据类型中存的值就是对象的内存地址）
• equals（）方法用来判断对象的内容是否相等，相等的条件在该类中定义
• Object类的equals（）方法直接用==实现，不实用，所以很多类会覆盖Objects类中的equals方法。按照自己的需要，在equals（）方法中定义对象相等的含义。

十一、高级类特性

1、static关键字

• static关键字用来修饰变量、方法和内部类，称为静态变量、静态方法、静态内部类
• static关键字声明一个属性或者方法是和类相关的，而不是和类的某个特定的实例相关。
• 如果访问控制权限允许，可以不必创建该类对象而是直接使用类名加“.”调用
• static不可用于修饰构造器

2、static自由块

• static除了用于修饰变量和方法外，还可以用于修饰类中的自由块
• 自由块就是在类中用{}包含起来的不属于任何方法和构造器的代码段
• 使用static来修饰的自由块只在类加载的时候执行一次，通常用于初始化静态变量

3、单例模式（Singleton）

• 单例模式是指在内存中只会创建一次对象的设计模式。
• 在程序中多次使用同一个对象且作用相同时，为了防止频繁地创建对象使得内存飙升，单例模式可以让程序仅在内存中创建一个对象，让所有需要调用的地方都共享这一单例对象。

单例模式分为两种：

• 懒汉式：在真正需要使用对象时才去创建该单例类对象

懒汉式创建对象的方法是在程序使用对象前，先判断该对象是否已经实例化**（判空），**若已实例化直接返回该类对象。，否则则先执行实例化操作。

public class Singleton {
    
    private static Singleton singleton;
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
    
}

• 饿汉式：在类加载时就已经创建好该对象，在程序调用时直接返回该单例对象。

public class Singleton{
    
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

4、final关键字

• final用于类、方法、变量前
• fianl类—不可被继承
• fianl变量–在初始化后不可改变变量值，用于常量定义。
• final方法–不可被覆盖

5、abstract类

• 可以使用abstract；来修饰一个类或者方法

• 用abstract修饰的类表示这个类是一个抽象类，用abstract修饰的方法表示这个方法是抽象方法

• 抽象方法是只有方法声明，而没有方法的实现

抽象类的注意点

• 抽象类里面不一定有抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类
• 抽象类不能被实例化
• 一个类实现了某个接口，但没有全部实现接口中的方法，那么这个类必须定义为抽象类

6、instanceof运算符

• 使用运算符instanceof可以得到对象的类型

7、内部类

• 允许一个类的定义出现在另一个类中，将处于另一个类中的寄生类成为内部类
• 内部类和外层封装它的类之间存在逻辑上的从属关系，逻辑上是一个整体
• 内部类对其封装类的内部成员有访问权限
• 类的名字只能在定义的范围内使用，除非使用有效的全名
• Inner类也可以定义在方法的内部

实例化内部类：

• 方法一

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

• 方法二：

Outer o = new Outer();
Outer.Inner I = o.new Inner();