Java学习day10-封装和继承
封装和继承
- 今日目标：
- 1.封装
- 2.包结构
- 3.访问修饰符
- 4.static和this关键字
- 5.继承
- 6.this和super的区别
今日目标：
封装
继承
1.封装
1.为什么要封装：
隐蔽性 安全性
1.类有成员属性和方法两个部分组成，二者都可以供其它类去调用。方法作为一个功能的实现，被调用时不会产生什么问题，属性却不一样，它是属于类和对象的，容易被“非法篡改”。
例如：定义一个类people，有姓名和财产等属性，默认值是：张三和12000.有show方法，输出姓名和财产。定义一个测试类，修改张三的money为-10000；
2.此案例可以看出类和对象的属性毫无隐蔽性可言，可以被随意修改，这样设计出的程序会有很大的安全性问题。
3.为了解决这个问题，java开发者提出了封装的思想。将类的成员属性的访问修饰符规定为私有（private），这样该属性在其它类就不能调用，更不可能被修改。这相当于闭关锁国政策，所以又面临一个问题：连成员属性的正常赋值也不可能在其它类中实现。因此设计者们再次提出了一个方案：成员属性可以间接地在其它类中被访问，也就是中间要设置一道检查和过滤的关卡，这道关卡就是get和set方法，它们被称为getter和setter.
下面我们对刚才的案例进行改进。
实现封装总结：
1.属性访问修饰符定义为私有：private
2.对外提供get和set方法。
package com.Test1;
public class TestPerson {
public static void main(String[] args) {
Person p=new Person();
p.setMoney(12000);
p.setName("张三");
p.setSex('女');
System.out.println(p.getSex());//通过get取值
p.show();
}
}
package com.Test1;
public class Person {//封装
private String name;
private char sex;
private double money;
public void setSex(char sex){
if (sex == '男'||sex=='女') {
this.sex=sex;
}else {
this.sex='男';
}
}
public char getSex(){
return sex;
}
public void setName(String name){
this.name=name;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setMoney(double money){
if (money>=0){
this.money=money;
}else {
this.money=0;
}
}
public double getMoney(){
return money;
}
public void show(){
System.out.println(name+"性别为："+sex+" 财产为："+money);
}
}
封装快捷键：alt+Insert（右键选择Generate）
然后选择Getter and Setter
点击即可
2.包结构
在开发大型项目时，会有很多功能模块的具体划分，这是需要建立很多的类，将同一层级的类放在一个包中，可使程序的层级结构清晰，提高辨识度。
类似于在资源管理器中新建一个文件夹，有规律的存放和管理资源文件。
导包：导入自己的包和系统包
java.lang包是java语言的核心，它提供了java中的基础类。（java.lang这个包属于系统包，该包中的类不用导入，例如System,String）
3.访问修饰符
下图中：受保护的情况（protected） :子类必须在同一个包中。
1.类的访问修饰符：
Public：对外公开
默认：所在包有效，包以外不能访问 --体现在构造方法上
2.成员访问修饰符（成员属性和成员方法）
Public：对外公开
Protected：受保护的，同一个包的子类可以访问。
默认：同一个包中可以访问
Private：只在当前类有效
4.static和this关键字
Static修饰的，属于类范围的，this代表当前对象。
Static修饰成员属性和方法和代码块
5.继承
1.引语：
如何理解继承，我猜大家首先想到的可能是继承千万家产，走上人生巅峰。梦想是美好的，java里面却不是这样的。
2.概念：
大千世界可以分为很多的类，有大范围的类，例如：动物和人，有小范围的类，例如：老虎，狮子，大象，老师，医生。
那这些类之间有什么关系呢？–包含
这种关系如何表示呢？–继承
总结：继承研究的是两个类之间的范围包含关系，用关键字extends表示。
3.使用：
- 在多个子类中抽取出相同的属性和方法，形成父类的属性和方法
- 在各个子类中继承这些属性和方法的使用权限。
Java中的继承需要从两个方面去理解：
1.在多个子类中抽取出相同的属性和方法，形成父类的属性和方法
案例：
大象和狮子 都具有属性：名称，体重，战斗力；方法：捕食。
可以提取这些相同的属性，形成一个父类 动物类。
创建测试类，在测试类中创建狮子对象，继承父类的属性和方法
优点：
抽取出共有的重复的代码，使用继承，提高代码的复用性
2.对父类成员的继承使用（包含成员属性和成员方法）
抽取出共有的重复的代码，使用继承，提高代码的复用性，
让类与类之间产生关系：extends
继承是两个类之间产生关联关系的唯一的方式
4.继承语法细节：
1.子类构造方法会默认调用父类无参构造方法。
即：在创建子类对象时，也会随即创建父类对象。
为多态提供了前提
2.Java中支持单继承：一个子类只能有一个直接父类
Java中不支持多继承
3.任何一个类，都默认继承Object类，Object类是所有类的父类。
6.this和super的区别
this:
1.本类成员方法中，访问本类成员变量，访问本类另一个成员方法
2.本类构造方法中，访问本类另一个构造方法
Super:
1.在子类成员方法中，访问父类成员变量和成员方法
2.在子类构造方法中，访问父类构造方法
本类的成员变量和局部变量重名，用this区分，
本类的成员变量和父类的变量重名，用super区分
重写（覆盖）和重载
重载：同一个类中，方法名相同方法参数不同，典型应用：无参构造和有参构造
重写：子类和父类同名的方法。
子类方法和父类方法同名，子类方法会覆盖父类方法，称为重写（覆盖），前提，子类方法访问权限必须大于或等于父类方法的访问权限
什么时候会用到覆盖？
案例：手机需要扩展新功能，反复修改代码会带来毁灭性的灾难。此时采用继承是不错的选择
Final
修饰的变量称为常量，值不能被修改
修饰的方法不能被重写，保证安全性和稳定性
修饰的类不能被继承，避免功能被覆盖。
要想让一个类不被其它类继承：
1.用final修饰
2.构造方法私有化
public class Fu {
public final void show(){
System.out.println("父类中的方法，被final修饰");
}
}
class Zi extends Fu{
public void show(int a){
}
}
class TestFu{
public static void main(String[] args) {
Zi zi = new Zi();
zi.show();
Fu f = new Zi();
f.show();
}
}
public class Hello1 {
String s="你好";
final static int B=6;//字面量 6 2.3 "你好"
final int C;
public Hello1(int c) {
this.C=c;
}
public int getB() {
return B;
}
public static void main(String[] args) {
int a=6;
a=9;
final int A;
A=1;
System.out.println(A);
}
}
作业：
1.需求说明
使用封装实现电子宠物系统的企鹅类正确输入健康值和亲密度
保证健康值的有效性（0-100），否则取默认值60
保证亲密度的有效性（0-100），否则取默认值60
package com.homework.one;
import java.util.Scanner;
public class TestPets {
static Scanner sc=new Scanner(System.in);
public static void main(String[] args) {
Pets p1 = new Pets();
System.out.println("欢迎您来到宠物店！");
System.out.print("请输入要领养的宠物名字：");
String a=sc.next();
p1.setName(a);
System.out.print("请选择要领养的宠物类型：（1、狗狗2、企鹅）");
String b=sc.next();
p1.setType(b);
System.out.print("请选择"+p1.getType()+"的性别：（1.Q仔 2.Q妹）");
String c=sc.next();
p1.setSex(c);
System.out.print("请输入"+p1.getType()+"的健康值（1~100之间）");
int d=sc.nextInt();
p1.setHealthy(d);
System.out.println("宠物的自白：");
System.out.println("我的名字叫"+p1.getName()+",健康值是"+p1.getHealthy()
+"，和主人的亲密度是100，我的性别是"+p1.getSex());
}
}
package com.homework.one;
public class Pets {
private String name;
private String type;
private String sex;
private int healthy;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getType() {
return type;
}
public void setType(String type) {//类型
if (type.equals("1")){
this.type = "狗狗";
}else {
this.type = "企鹅";
}
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
if (sex.equals("1")){
this.sex = "Q仔";
}else {
this.sex = "Q妹";
}
}
public int getHealthy() {
return healthy;
}
public void setHealthy(int healthy) {
if (healthy>=0&&healthy<=100){
this.healthy = healthy;
}else {
System.out.println("健康值应该在1-100之间，默认为60");
this.healthy = 60;
}
}
}
package work.one;
import java.util.Scanner;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("欢迎您来到宠物店! \n 请输入要领养宠物的名字：");
String name = sc.next();
System.out.println("请选择要领养的宠物类型：（1.狗狗 2.企鹅）");
int i = sc.nextInt();
if(i==1){//狗狗
Dog dog = new Dog();
dog.setName(name);
System.out.println("请选择狗狗的性别：(1.Q仔 2.Q妹)");
dog.setSex(sc.nextInt());
System.out.println("请输入狗狗的亲密度（1~100之间）：");
dog.setLove(sc.nextInt());
System.out.println("宠物的自白：\n 我的名字叫"+name+",健康值是"+0+",和主人的" +
"亲密度是"+dog.getLove()+",我的性别是"+dog.getSex());
}else {//企鹅
Penguin p = new Penguin();
p.setName(name);
System.out.println("请选择企鹅的性别：(1.Q仔 2.Q妹)");
p.setSex(sc.nextInt());
System.out.println("请输入企鹅的健康值（1~100之间）：");
p.setHealth(sc.nextInt());
System.out.println("宠物的自白：\n 我的名字叫"+name+",健康值是"+p.getHealth()+",和主人的" +
"亲密度是"+0+",我的性别是"+p.getSex());
}
}
}
package work.one;
public class Penguin {
private String name;
private String sex;
private int health;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(int sex) {
if(sex==1){
this.sex = "Q仔";
}else{
this.sex = "Q妹";
}
}
public int getHealth() {
return health;
}
public void setHealth(int health) {
if(health>=0&&health<=100){
this.health = health;
}else {
System.out.println("健康值应该在0-100之间，默认值是60");
this.health = 60;
}
}
}
package work.one;
public class Dog {
private String name;
private String sex;
private int love;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(int sex) {
if(sex==1){
this.sex = "Q仔";
}else{
this.sex = "Q妹";
}
}
public int getLove() {
return love;
}
public void setLove(int love) {
if(love>=0&&love<=100){
this.love = love;
}else {
System.out.println("亲密度应该在0-100之间，默认值是60");
this.love = 60;
}
}
}
2.需求说明
模拟实现选民投票过程：一群选民进行投票，每个选民只允许投一次票，并且当投票总数达到100时，就停止投票
package com.homework.two;
public class T2TestVector {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Vector.count);
for (int i = 0; i <100 ; i++) {
Vector v = new Vector();
v.count++;
}
System.out.println(Vector.count);
}
}
package com.homework.two;
public class Vector {
static int count;
}
3.需求说明
使用继承优化电子宠物系统，抽取父类，创建子类，在子类中使用super调用父类构造方法。（选做）
package work.three;
public class Dog extends Pet{
/* @Override
public void show() {
System.out.println("宠物的自白：\n 我的名字叫"+this.getName()+",健康值是"+0+",和主人的" +
"亲密度是"+this.getLove()+",我的性别是"+this.getSex());
}*/
private int love;
public Dog(String name, int sex, int love) {
super(name, sex);
this.love = love;
}
public int getLove() {
return love;
}
public void setLove(int love) {
if(love>=0&&love<=100){
this.love = love;
}else {
System.out.println("亲密度应该在0-100之间，默认值是60");
this.love = 60;
}
}
}
package work.three;
public class Penguin extends Pet {
@Override
public void show() {
System.out.println("宠物的自白：\n 我的名字叫"+this.getName()+",健康值是"+this.getHealth()+",和主人的" +
"亲密度是"+0+",我的性别是"+this.getSex());
}
private int health;
public Penguin(String name, int sex, int health) {
super(name, sex);
this.health = health;
}
public int getHealth() {
return health;
}
public void setHealth(int health) {
if(health>=0&&health<=100){
this.health = health;
}else {
System.out.println("健康值应该在0-100之间，默认值是60");
this.health = 60;
}
}
}
package work.three;
public class Pet {
private String name;
private String sex;
public void show(){
}
public Pet(String name, int sex) {
this.name = name;
if(sex==1){
this.sex = "Q仔";
}else{
this.sex = "Q妹";
}
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(int sex) {
if(sex==1){
this.sex = "Q仔";
}else{
this.sex = "Q妹";
}
}
}
package work.three;
import java.util.Scanner;
import static java.lang.System.out;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
out.println("欢迎您来到宠物店! \n 请输入要领养宠物的名字：");
String name = sc.next();
out.println("请选择要领养的宠物类型：（1.狗狗 2.企鹅）");
int i = sc.nextInt();
if(i==1){//狗狗
out.println("请选择狗狗的性别：(1.Q仔 2.Q妹)");
int sex=sc.nextInt();
out.println("请输入狗狗的亲密度（1~100之间）：");
Dog dog = new Dog(name, sex, sc.nextInt());
dog.show();
}else {//企鹅
out.println("请选择企鹅的性别：(1.Q仔 2.Q妹)");
int sex=sc.nextInt();
out.println("请输入企鹅的健康值（1~100之间）：");
Penguin p = new Penguin(name, sex, sc.nextInt());
p.show();
}
}
}
4.编写一个类Student1，代表学员，要求如下：
具有属性：姓名和年龄，其中年龄不能小于16岁，否则输出错误信息
具有方法：自我介绍，负责输出该学员的姓名和年龄。
编写测试类Student1Test进行测试，看是否符合需求。
在学员类的setAge()方法中验证年龄大小。
在测试类中分别测试学员年龄小于16岁、大于16岁时的输出结果
package com.homework.four;
public class Student1 {
private String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
if (age<16){
System.out.println("年龄不能小于16岁,默认为16岁");
this.age=16;
}else {
this.age = age;
}
}
public void introduce(){
System.out.println("姓名："+name+" 年龄："+age);
}
}
package com.homework.four;
import java.util.Scanner;
public class Student1Test {
public static void main(String[] args) {
Student1 s1 = new Student1();
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学员的年龄：");
int a=sc.nextInt();
s1.setAge(a);
System.out.println("请输入学员姓名：");
String b=sc.next();
s1.setName(b);
s1.introduce();
}
}
5.编写一个类Student2，代表学员，要求如下：
具有属性：姓名、年龄、性别和专业
具有方法：自我介绍，负责输出该学员的姓名、年龄、性别和专业
具有两个带参构造方法：在第一个构造方法中，设置学员的性别为男，专业为java，其余属性的值由参数给定；在第二个构造方法中，所有属性的值都由参数给定。
编写测试类Student2Test进行测试，分别以两种方式完成对两个Student2对象的初始化工作，并分别调用他们的自我介绍方法，看输出结果是否正确。
在学员类中定义如下两个构造方法完成初始化工作：
Public Student2(Stiring name,int age){}
Public Stduent2(String name,int age,String sex,String subject){}
package com.homework.five;
public class Student2 {
private String name;
private int age;
private String sex;
private String major;
public void introduce(){//介绍
System.out.println("姓名："+name+"\n年龄："+age+"\n性别："+sex+"\n专业："+major);
}
public Student2(String name, int age, String sex, String major) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
this.major = major;
}
public Student2(String sex, String major) {
this.sex = sex;
this.major = major;
}
public Student2() {
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getMajor() {
return major;
}
public void setMajor(String major) {
this.major = major;
}
}
package com.homework.five;
public class Student2Test {
public static void main(String[] args) {
Student2 s2=new Student2("张三",20,"男","java");
s2.introduce();
System.out.println("---------------");
Student2 s1 = new Student2("男","java");
s1.setAge(20);
s1.setName("张三");
s1.introduce();
}
}
6.设计Bird、Fish类，都继承父类Animal的属性和方法info()，并输出他们的信息。参考运行结果如下所示：
我是一只红色的鸟！ Color
今年4岁了！ age
我是一只5斤重的鱼！ weight
今年2岁了！ age
提示：
定义父类Animal，具有age属性、info()方法
定义Bird类，具有本身的特有属性color
定义Fish类，具有本身的特有属性weight。
public class Animal {
private int age;
public void info(){
System.out.println("今年"+age+"岁了");
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
public class Bird extends Animal {
private String color;
public void color1(){
System.out.println("我是一只"+color+"色的鸟");
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
}
public class Fish extends Animal {
private String weight;
public void weight1(){
System.out.println("我是一只"+weight+"斤重的鱼");
}
public String getWeight() {
return weight;
}
public void setWeight(String weight) {
this.weight = weight;
}
}
import java.util.Scanner;
public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入鱼的年龄：");
int a=sc.nextInt();
Fish f1 = new Fish();
f1.setAge(a);
System.out.println("请输入鱼的体重：");
String a1=sc.next();
f1.setWeight(a1);
System.out.println("请输入鸟的年龄：");
int b=sc.nextInt();
Bird bird = new Bird();
bird.setAge(b);
System.out.println("请输入鸟的颜色：");
String b1=sc.next();
bird.setColor(b1);
bird.color1();
bird.info();
f1.weight1();
f1.info();
}
}
7.兜兜家养了两只家禽：一只鸡和一只鸭。请用面向对象思想的封装、继承的特性进行描述，参考运行结果如下所示：
我叫喔喔，是一只芦花鸡！Name type
我喜欢吃虫子！ hobby
我会打鸣！crow
我叫嘎嘎，是一只斑嘴鸭！Name type
我喜欢吃小鱼虾！hobby
我会游泳！ swim
提示：
分析上图的运行结果，通过名词找出类、属性，通过动词找出方法
将公有的属性和方法抽象到父类中
让子类继承父类，并实现子类特有的属性和方法
public class Chicken extends Poultry{
private String skill;
public void crow(){
System.out.println("我会"+skill);
}
public String getSkill() {
return skill;
}
public void setSkill(String skill) {
this.skill = skill;
}
}
public class Duck extends Poultry {
private String skill;
public void swim(){
System.out.println("我会"+skill);
}
public String getSkill() {
return skill;
}
public void setSkill(String skill) {
this.skill = skill;
}
}
public class Poultry {
private String name;
private String food;
private String type;
public void fun(){
System.out.println("我叫"+name+",是一只"+type+"！\n" +
"我喜欢吃"+food);
}
public String getType() {
return type;
}
public void setType(String type) {
this.type = type;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getFood() {
return food;
}
public void setFood(String food) {
this.food = food;
}
}
public class TestPoultry {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
Chicken c = new Chicken();
c.setName("喔喔");
c.setType("芦花鸡");
c.setFood("虫子");
c.setSkill("打鸣");
c.fun();
c.crow();
Duck d = new Duck();
d.setName("嘎嘎");
d.setType("斑嘴鸭");
d.setFood("小鱼虾");
d.setSkill("游泳");
d.fun();
d.swim();
}
}
作业二
知识测试题
1.按需求实现功能（构造方法、封装、继承、重写）
(1)编写地址类Address，包含属性：
①城市
②所属区
(2)编写医生类Doctor，包含属性：
①名字
②所属科室
③年龄
④地址：地址类型
⑤性别
⑥print方法打印个人信息
(3)编写老师类Teacher，包含属性
①名字
②年龄
③地址：地址类型
④性别
⑤所授学科
⑥print方法打印个人信息
(4)所有属性封装
(5)根据分析编写一个父类Person和子类产生继承关系
(6)对所有人年龄加上范围控制，不能小于1，不能大于130
(7)重写优化print方法
(8)每个类编写全参和无参构造方法
(9)每个类分别重写toString()方法打印属性&属性值
(10)main方法通过构造方法赋值并且打印对象输出员工信息
(11)注意命名规范，所有命名不得使用拼音，驼峰该驼的驼起来，代码格式，缩进，对齐，每个类单独写一个java文件
Java学习顺序