目录
一、面向对象和面向过程的区别
二、面向对象有哪些特征?
三、面向对象的开发方式有什么优点?
四、抽象类和接口类有什么异同?
五、内部类有哪些?
六、this和super的区别
面向对象是当今软件开发方法的主流方法之一,它是把数据及对数据的操作方法放在一起,作为一个相互依存的整体,即对象。对同类对象抽象出其共性,即类,类中的大多数数据,只能被本类的方法进行处理。类通过一个简单的外部接口与外界发生关系,对象与对象之间通过消息进行通信。程序流程由用户在使用中决定
而面向过程是一种以事件为中心的开发方法,就是自顶向下顺序执行,逐步求精,其程序结构是按功能划分为若干个基本模块,这些模块形成一个树状结构,各模块之间的关系也比较简单,在功能上相对独立,每一模块内部一般都是由顺序、选择和循环3种基本结构组成,其模块化实现的具体方法是使用子程序,而程序流程在写程序时就已经决定
具体而言,面向对象与面向过程主要有以下三个方面的不同之处。
1)出发点不同。面向对象方法是用符合常规思维的方式来处理客观世界的问题,强调把问题域的要领直接映射到对象及对象之间的接口上。而面向过程方法强调的则是过程的抽象化与模块化,它是以过程为中心构造或处理客观世界问题的。
2)层次逻辑关系不同。面向对象方法则是用计算机逻辑来模拟客观世界中的物理存在,以对象的集合类作为处理问题的基本单位,尽可能地使计算机世界向客观世界靠拢,以使问题的处理更清晰直接,面向对象方法是用类的层次结构来体现类之间的继承和发展。而面向过程方法处理问题的基本单位是能清晰准确地表达过程的模块,用模块的层次结构概括模块或模块间的关系与功能,把客观世界的问题抽象成计算机可以处理的过程。
3)数据处理方式与控制程序方式不同。面向对象方法将数据与对应的代码封装成一个整体,原则上其他对象不能直接修改其数据,即对象的修改只能由自身的成员函数完成,控制程序方式上是通过“事件驱动”来激活和运行程序。而面向过程方法是直接通过程序来处理数据,处理完毕后即可显示处理结果,在控制程序方式上是按照设计调用或返回程序,不能自由导航,各模块之间存在着控制与被控制、调用与被调用的关系。
4)分析设计与编码转换方式不同。面向对象方法贯穿于软件生命周期的分析、设计及编码中,是一种平滑过程,从分析到设计再到编码是采用一致性的模型表示,即实现的是一种无缝连接。而面向过程方法强调分析、设计及编码之间按规则进行转换,贯穿于软件生命周期的分析、设计及编码中,实现的是一种有缝的连接。
面向对象的主要特征包括抽象、继承、封装和多态。
1)抽象。抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面,以便更充分地注意与当前目标有关的方面。抽象并不打算了解全部问题,而只是选择其中的一部分,暂时不用部分细节。抽象包括两个方面:一是过程抽象;二是数据抽象。
2)继承。继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供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),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且派生类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需要。
3)封装。封装是指将客观事物抽象成类,每个类对自身的数据和方法实行保护。类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。
4)多态。多态是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。多态包括参数化多态和包含多态。多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享等优势,很好地解决了应用程序函数同名问题。
采用面向对象的开发方式有诸多的优点,下面主要介绍其中3个优点。
1)较高的开发效率。采用面向对象的开发方式,可以对现实的事物进行抽象,可以把现实的事物直接映射为开发的对象,与人类的思维过程相似,例如可以设计一个Car类来表示现实中的汽车,这种方式非常直观明了,也非常接近人们的正常思维。同时,由于面向对象的开发方式可以通过继承或者组合的方式来实现代码的重用,因此可以大大地提高软件的开发效率。
2)保证软件的重用性。正是由于面向对象的开发方法有很高的重用性,在开发的过程中可以重用已有的而且在相关领域经过长期测试的代码,因此,自然而然地对软件的重用性起到了良好的促进作用。
3)保证软件的高可维护性。由于采用面向对象的开发方式,使得代码的可读性非常好,同时面向对象的设计模式也使得代码结构更加清晰明了。同时针对面向对象的开发方式,已有许多非常成熟的设计模式,这些设计模式可以使程序在面对需求的变更时,只需要修改部分的模块就可以满足需求,因此维护起来非常方便。
如果一个类中包含抽象方法,那么这个类就是抽象类。在Java语言中,可以通过把类或者类中的某些方法声明为abstract(abstract只能用来修饰类或者方法,不能用来修饰属性)来表示一个类是抽象类。接口就是指一个方法的集合,接口中的所有方法都没有方法体,在Java语言中,接口是通过关键字interface来实现的。
抽象类(abstract class)和接口(interface)都是支持抽象类定义的两种机制(注意:此句中的前后两个抽象类的意义不一样,前者表示的是一个实体,后者表示的是一个概念)。二者具有很大的相似性,甚至有时候是可以互换的。但同时,二者也存在很大的区别。
只要包含一个抽象方法的类就必须被声明为抽象类,抽象类可以声明方法的存在而不去实现它,被声明为抽象的方法不能包含方法体。在实现时,必须包含相同的或者更低的访问级别(public→protected→private)。抽象类在使用的过程中不能被实例化,但是可以创建一个对象使其指向具体子类的一个实例。接口可以被看作抽象类的变体。接口中的所有方法都是抽象的,可以通过接口来间接地实现多重继承。接口中的成员变量都是static final类型。由于抽象类可以包含部分方法的实现,因此,在一些场合下抽象类比接口存在更多的优势。
接口与抽象类的相同点如下:
1)都不能被实例化。
2)接口的实现类或抽象类的子类都只有实现了接口或抽象类中的方法后才能被实例化。
接口与抽象类的不同点如下:
1)接口只有定义,其方法不能在接口中实现,只有实现接口的类才能实现接口中定义的方法,而抽象类可以有定义与实现,即其方法可以在抽象类中被实现。
2)接口需要实现(用implements),但抽象类只能被继承(用extends)。一个类可以实现多个接口,但一个类只能继承一个抽象类,因此使用接口可以间接地达到多重继承的目的。
3)接口强调特定功能的实现,其设计理念是“has-a”关系;而抽象类强调所属关系,其设计理念为“is-a”关系。
4)接口中定义的成员变量默认为public static final,只能够有静态的不能被修改的数据成员,而且,必须给其赋初值,其所有成员方法都是public、abstract的,而且只能被这两个关键字修饰。而抽象类可以有自己的数据成员变量,也可以有非抽象的成员方法,而且,抽象类中的成员变量默认为default(本包可见),当然也可以被定义为private、protected和public,这些成员变量可以在子类中被重新定义,也可以被重新赋值,抽象类中的抽象方法(其前有abstract修饰)不能用private、static、synchronized、native等访问修饰符修饰,同时方法必须以分号结尾,并且不带花括号。所以,当功能需要累积时,用抽象类;不需要累积时,用接口。
5)接口被运用于实现比较常用的功能,便于日后维护或者添加删除方法;而抽象类更倾向于充当公共类的角色,不适用于日后重新对里面的代码进行修改。
简单点说,接口是一种特殊形式的抽象类,使用接口完全有可能实现与抽象类相同的操作,但一般而言,抽象类多用于在同类事物中有无法具体描述的方法的场景,所以当子类和父类之间存在有逻辑上的层次结构时,推荐使用抽象类;而接口多用于不同类之间,定义不同类之间的通信规则,所以当希望支持差别较大的两个或者更多对象之间的特定交互行为时,应该使用接口。
此外,接口可以继承接口,抽象类可以实现接口,抽象类也可以继承具体类。抽象类也可以有静态的main方法
在Java语言中,可以把一个类定义到另外一个类的内部,在类里面的这个类就叫做内部类,外面的类叫做外部类。在这种情况下,这个内部类可以被看作外部类的一个成员(与类的属性和方法类似)。还有一种类被称为顶层(top-level)类,指的是类定义代码不嵌套在其他类定义中的类。
需要注意的是,嵌套类与内部类类似,只是嵌套类是C++的说法,而内部类是Java的说法而已。内部类可以分为很多种,主要有以下4种:
静态内部类、成员内部类、局部内部类和匿名内部类。
静态内部类是指被声明为static的内部类,它可以不依赖于外部类实例而被实例化,而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化。静态内部类不能与外部类有相同的名字,不能访问外部类的普通成员变量,只能访问外部类中的静态成员和静态方法(包括私有类型)。
一个静态内部类,如果去掉“static”关键字,就成为成员内部类。成员内部类为非静态内部类,它可以自由地引用外部类的属性和方法,无论这些属性和方法是静态的还是非静态的。但是它与一个实例绑定在了一起,不可以定义静态的属性和方法。只有在外部的类被实例化后,这个内部类才能被实例化。需要注意的是,非静态内部类中不能有静态成员。
局部内部类指的是定义在一个代码块内的类,它的作用范围为其所在的代码块,是内部类中最少使用到的一种类型。局部内部类像局部变量一样,不能被public、protected、private以及static修饰,只能访问方法中定义为final类型的局部变量。对一个静态内部类,去掉其声明中的“static”关键字,将其定义移入其外部类的静态方法或静态初始化代码段中就成为了局部静态内部类。对一个成员类,将其定义移入其外部类的实例方法或实例初始化代码中就成为了局部内部类。局部静态内部类与静态内部类的基本特性相同。局部内部类与内部类的基本特性相同。
匿名内部类是一种没有类名的内部类,不使用关键字class、extends、implements,没有构造函数,它必须继承(extends)其他类或实现其他接口。匿名内部类的好处是代码更加简洁、紧凑,但带来的问题是易读性下降。它一般应用于GUI(Graphical User Interface,图形用户界面)编程中实现事件处理等。在使用匿名内部类时,需要牢记以下几个原则:
1)匿名内部类不能有构造函数。
2)匿名内部类不能定义静态成员、方法和类。
3)匿名内部类不能是public、protected、private、static。
4)只能创建匿名内部类的一个实例。
5)一个匿名内部类一定是在new的后面,这个匿名类必须继承一个父类或实现一个接口。
6)因为匿名内部类为局部内部类,所以局部内部类的所有限制都对其生效。
在Java语言中,
this用来指向当前实例对象,它的一个非常重要的作用就是用来区分对象的成员变量与方法的形参(当一个方法的形参与成员变量的名字相同时,就会覆盖成员变量)
super可以用来访问父类的方法或成员变量。当子类的方法或成员变量与父类有相同名字时也会覆盖父类的方法或成员变量,要想访问父类的方法或成员变量只能通过super关键字来访问