JAVA学习笔记—JAVA SE（二）面向对象编程
目录
- 二、面向对象编程
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- 1. 类和对象
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- 1.1 面向对象编程
- 1.2 类和对象及引用
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- 1.2.2 成员方法
- 2. 方法和封装
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- 2.1 构造方法
- 2.2 方法和重载
- 2.3 this关键字
- 2.4 方法递归调用
- 2.5 封装
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- 2.5.1 封装的概念
- 2.5.2 JavaBean的概念
- 3. static关键字和继承
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- 3.1 static关键字
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- 3.1.1 构造块和静态代码块
- 3.1.2 单例设计模式
- 3.2 继承
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- 3.2.1 方法重写
- 3.3 访问控制
- 3.4 final关键字
- 4. 多态和特殊类
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- 4.1 多态
- 4.2 抽象类
- 4.3 接口
- 5. 特殊类
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- 5.1 内部类
- 5.2 枚举
- 5.3 注释
二、面向对象编程
1. 类和对象
1.1 面向对象编程
面向对象编程的概念
• 万物皆对象。
• 面向对象指以属性和行为的观点去分析现实生活中的事物。
• 面向对象编程指先以面向对象的思想进行分析，然后使用面向对象的编程语言进行表达的过程。
• 面向对象编程是软件产业化发展的需求。
• 理解面向对象的思想精髓(封装、继承、多态)，至少掌握一种编程语言。
1.2 类和对象及引用
类和对象的概念
• 对象主要指现实生活中客观存在的实体，在Java语言中对象体现为内存空间中的一块存储区域。
• 类简单来就是“分类”，是对具有相同特征和行为的多个对象共性的抽象描述，在Java语言中体现为一种引用数据类型，里面包含了描述特征/属性的成员变量以及描述行为的成员方法。
• 类是用于构建对象的模板，对象的数据结构由定义它的类来决定。
类的定义
• class 类名 {
类体;
}
• 注意：
通常情况下，当类名由多个单词组成时，要求每个单词首字母都要大写。
成员变量的定义
• class 类名 {
数据类型 成员变量名 = 初始值;
}
• 注意：
当成员变量由多个单词组成时，通常要求从第二个单词起每个单词的首字母大写 。
对象的创建
• new 类名();
• 注意：
a.当一个类定义完毕后，可以使用new关键字来创建该类的对象，这个过程叫做类的实例化。
b.创建对象的本质就是在内存空间的堆区申请一块存储区域， 用于存放该对象独有特征信息。
引用的定义
• 基本概念
a.使用引用数据类型定义的变量叫做引用型变量，简称为"引用"。
b.引用变量主要用于记录对象在堆区中的内存地址信息，便于下次访问。
• 语法格式
类名 引用变量名;
引用变量名.成员变量名;
成员变量的初始值
• 对象创建后，其成员变量可以按照默认的方式初始化，具体规则如下：
1.2.2 成员方法
成员方法的定义
• class 类名 {
返回值类型 成员方法名(形参列表) {
成员方法体;
}
}
• 当成员方法名由多个单词组成时，要求从第二个单词起每个单词的首字母大写。
返回值类型的详解
• 返回值主要指从方法体内返回到方法体外的数据内容。
• 返回值类型主要指返回值的数据类型，可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。
• 当返回的数据内容是66时，则返回值类型写 int 即可
• 在方法体中使用return关键字可以返回具体的数据内容并结束当前方法。
• 当返回的数据内容是66时，则方法体中写 return 66; 即可
• 当该方法不需要返回任何数据内容时，则返回值类型写void即可。
形参列表的详解
• 形式参数主要用于将方法体外的数据内容带入到方法体内部。
• 形式参数列表主要指多个形式参数组成的列表，语法格式如下：
数据类型 形参变量名1, 数据类型 形参变量名2, …
• 当带入的数据内容是"hello"时，则形参列表写 String s 即可
• 当带入的数据内容是66和"hello"时，则形参列表写 int i, String s 即可
• 若该方法不需要带入任何数据内容时，则形参列表位置啥也不写即可。
方法体的详解
• 成员方法体主要用于编写描述该方法功能的语句块。
• 成员方法可以实现代码的重用，简化代码。
方法的调用
• 引用变量名.成员方法名(实参列表);
• 实际参数列表主要用于对形式参数列表进行初始化操作，因此参数的个
数、类型以及顺序都要完全一致。
• 实际参数可以传递直接量、变量、表达式、方法的调用等。
程序的执行流程和内存分析
可变长参数
• 返回值类型 方法名(参数的类型… 参数名)
• 方法参数部分指定类型的参数个数是可以改变的，也就是0~n个 。
• 一个方法的形参列表中最多只能声明一个可变长形参，并且需要放到参数列表的末尾。
方法的传参过程
• int max(int ia, int ib) { … … … } int a = 5; int b=6; int res = m.max(a,b);
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为main方法中的变量a、b、res分配空间并初始化。
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调用max方法，为max方法的形参变量ia、ib分配空间。
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将实参变量的数值赋值到形参变量的内存空间中。
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max方法运行完毕后返回，形参变量空间释放。
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main方法中的res变量得到max方法的返回值。
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main方法结束后释放相关变量的内存空间。
参数传递的注意事项
• 基本数据类型的变量作为方法的参数传递时，形参变量数值的改变通常不会影响到实参变量的数值，因为两个变量有各自独立的内存空间；
• 引用数据类型的变量作为方法的参数传递时，形参变量指向内容的改变会影响到实参变量指向内容的数值，因为两个变量指向同一块内存空间
• 当引用数据类型的变量作为方法的参数传递时，若形参变量改变指向后再改变指定的内容，则通常不会影响到实参变量指向内容的改变，因为两个变量指向不同的内存空间。
内存结构之栈区
• 栈用于存放程序运行过程当中所有的局部变量。一个运行的Java程序从开始到结束会有多次方法的调用。
• JVM会为每一个方法的调用在栈中分配一个对应的空间，这个空间称为该方法的栈帧。一个栈帧对应一个正在调用中的方法，栈帧中存储了该方法的参数、局部变量等数据。
• 当某一个方法调用完成后，其对应的栈帧将被清除。
传参的相关概念
• 参数分为形参和实参，定义方法时的参数叫形参，调用方法时传递的参数叫实参。
• 调用方法时采用值传递把实参传递给形参，方法内部其实是在使用形参。
• 所谓值传递就是当参数是基本类型时，传递参数的值，比如传递i=10，真实传参时，把10赋值给了形参。当参数是对象时，传递的是对象的值，也就是把对象的地址赋值给形参。
2. 方法和封装
2.1 构造方法
构造方法的概念
• class 类名 {
类名(形参列表) {
构造方法体;
}
}
• 构造方法名与类名完全相同并且没有返回值类型，连void都不许有。
默认构造方法
• 当一个类中没有定义任何构造方法时，编译器会自动添加一个无参空构造构造方法，叫做默认/缺省构造方法，如：Person(){}
• 若类中出现了构造方法，则编译器不再提供任何形式的构造方法。
构造方法的作用
• 使用new关键字创建对象时会自动调用构造方法实现成员变量初始化工作。
2.2 方法和重载
方法重载的概念
• 若方法名称相同，参数列表不同，这样的方法之间构成重载关系(Overload)。
重载的体现形式
• 方法重载的主要形式体现在：参数的个数不同、参数的类型不同、参数的顺序不同，与返回值类型和形参变量名无关，但建议返回值类型最好相同。
• 判断方法能否构成重载的核心：调用方法时能否加以区分。
重载的实际意义
• 方法重载的实际意义在于调用者只需要记住一个方法名就可以调用各种不同的版本，来实现各种不同的功能。
• 如：java.io.PrintStream类中的println方法。
2.3 this关键字
this的基本概念
• 若在构造方法中出现了this关键字，则代表当前正在构造的对象。
• 若在成员方法中出现了this关键字，则代表当前正在调用的对象。
• this关键字本质上就是当前类类型的引用变量。
工作原理
• 在构造方法中和成员方法中访问成员变量时，编译器会加上this.的前缀，而this.相当于汉语中"我的"，当不同的对象调用同一个方法时，由于调用方法的对象不同导致this关键字不同，从而this.方式访问的结果也就随之不同。
使用方式
• 当局部变量名与成员变量名相同时，在方法体中会优先使用局部变量(就近原则)，若希望使用成员变量，则需要在成员变量的前面加上this.的前缀，明确要求该变量是成员变量。
• this关键字除了可以通过this.的方式调用成员变量和成员方法外，还可以作为方法的返回值。
// 自定义成员方法实现Person类型对象的获取并返回的行为
Person getPerson() {
// 返回当前调用对象本身 Person tp = new Person(); return tp;
return this;
}
// 调用成员方法获取对象
Person p4 = p1.getPerson();
System.out.println("p4 = " + p4);
• 在构造方法的第一行可以使用this()的方式来调用本类中的其它构造方法。
注意事项
• 引用类型变量用于存放对象的地址，可以给引用类型赋值为null，表示不指向任何对象。
• 当某个引用类型变量为null时无法对对象实施访问（因为它没有指向任何对象）。此时，如果通过引用访问成员变量或调用方法，会产生NullPointerException 异常。
2.4 方法递归调用
递归的基本概念
• 递归本质就是指在方法体的内部直接或间接调用当前方法自身的形式。
注意事项
• 使用递归必须有递归的规律以及退出条件。
• 使用递归必须使得问题简单化而不是复杂化。
• 若递归影响到程序的执行性能，则使用递推取代之。
案例题目
• 编程实现参数n的阶乘并返回，所谓阶乘就是从1累乘到n的结果。
public class JieChengTest {
// 自定义成员方法实现将参数n的阶乘计算出来并返回
// 1! = 1; 2! = 1*2; 3! = 1*2*3; ... n! = 1*2*3*...*n;
int show(int n) { // int n=5; int n = 4; int n = 3; int n = 2; int n = 1;
// 递推的方式
/*
int num = 1;
for(int i = 1; i <= n; i++) {
num *= i;
}
return num;
*/
/*
5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1;
4! = 4 * 3 * 2 * 1;
3! = 3 * 2 * 1;
2! = 2 * 1;
1! = 1;
5! = 5 * 4!;
4! = 4 * 3!;
3! = 3 * 2!;
2! = 2 * 1!;
1! = 1;
n! = n * (n-1)!;
*/
// 递归的方式
// 当n的数值为1时，则阶乘的结果就是1
/*
if(1 == n) {
return 1;
}
*/
if(1 == n) return 1;
// 否则阶乘的结果就是 n*(n-1)!
return n*show(n-1);
}
public static void main(String[] args) {
// 1.声明JieChengTest类型的引用指向该类型的对象
JieChengTest jct = new JieChengTest();
// 2.调用方法进行计算并打印
int res = jct.show(5);
System.out.println("最终的计算结果是：" + res); // 120
}
}
2.5 封装
2.5.1 封装的概念
• 通常情况下可以在测试类给成员变量赋值一些合法但