java基础系列02--面向对象

java面向对象

封装(encapsulation)

继承(inheritance)

多态(polymorphism)

成员变量和局部变量的区别:

  • 在类中的位置不同:

    • 成员变量:在类中方法外

    • 局部变量:在方法定义中或者方法声明上

  • 在内存中的位置不同:

    • 成员变量:在堆内存(成员变量属于对象,对象进堆内存)

    • 局部变量:在栈内存(局部变量属于方法,方法进栈内存)

  • 生命周期不同:

    • 成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失

    • 局部变量:随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失

  • 初始化值不同:

    • 成员变量:有默认初始化值

    • 局部变量:没有默认初始化值,必须定义,赋值,然后才能使用。

构造方法:

方法名与类名相同(大小也要与类名一致),没有返回值类型,连void都没有

重载:方法名相同,与返回值类型无关(构造方法没有返回值),只看参数列表

如果我们没有给出构造方法,系统将自动提供一个无参构造方法。如果我们给出了构造方法,系统将不再提供默认的无参构造方法,建议永远自己给出无参构造方法

private关键字的概述和特点:

private关键字是一个权限修饰符,可以修饰成员变量和成员方法, 被其修饰的成员只能在本类中被访问,

当把成员变量用private修饰,需要提供对应的getXxx()和setXxx()方法,private仅仅是封装的一种体现形式,不能说封装就是私有 private int age; //类的成员变量

static 关键字的概述和特点:

static关键字的特点,随着类的加载而加载,优先于对象存在,被类的所有对象共享,可以通过类名调用

什么时候使用静态?

如果某个成员变量是被所有对象共享的,那么它就应该定义为静态的。

static的注意事项:

  • 在静态方法中是没有this关键字的

  • 静态方法只能访问静态的成员变量和静态的成员方法: 静态只能访问静态。

静态变量和成员变量的区别

  • 静态变量属于类,所以也称为为类变量,成员变量属于对象,所以也称为实例变量

  • 静态变量存储于方法区的静态区,成员变量存储于堆内存

  • 静态变量随着类的加载而加载,随着类的消失而消失,成员变量随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失

  • 静态变量可以通过类名调用,也可以通过对象调用,成员变量只能通过对 象名调用

静态的成员方法里面没有this,如果一个类中所有的方法都是静态方法,那么就需要私有化构造函数,让其不能创建类的对象。

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代码块

{}括起来的代码被称为代码块,根据其位置和声明的不同,可以分为局部代码块,构造代码块,静态代码块,同步代码块

代码块分类:

  • 局部代码块 :在方法中出现;限定变量生命周期,及早释放,提高内存利用率

  • 构造代码块 (初始化块): 类中方法外出现;多个构造方法方法中相同的代码存放到一起,每次调用构造都执行,并且在构造方法前执行

  • 静态代码块 :类中方法外出现,并加上static修饰;用于给类进行初始化,在加载的时候就执行,并且只执行一次。一般用于加载驱动,能优先于主方法执行。

public class Student {

    public static void main(String[] args){
    Person  p = new Person();
   }
}
class Person {
 {
 // 构造代码块
 System.out.println("Person类构造代码块,创建一个对象就执行一次,优先于构造方法执行");
 }
 static {
 System.out.println("Person类的静态代码块,随类加载,执行一次,优先于构造代码快执行");
 }
 public Person(){
 System.out.println("Person类的构造函数");
 }
}

继承(extends)

继承: 提高了代码的复用性,可维护性,让类与类之间产生了关系,是多态的前提,但是类的耦合性增强了,Java只支持单继承,不支持多继承

继承的注意事项:

  • 子类只能继承父类所有非私有的成员(成员方法和成员变量)

  • 子类不能继承父类的构造方法,但是可以通过super关键字去访问父类构造方法

this和super:

this:代表当前对象的引用,super:代表当前对象父类的引用

  • this.成员变量 调用本类的成员变量,也可以调用父类的成员变量

  • super.成员变量 调用父类的成员变量

  • this(...) 调用本类的构造方法:出现在构造方法的第一条语句上

  • super(...) 调用父类的构造方法 :出现在构造方法的第一条语句上

  • this.成员方法 调用本类的成员方法,也可以调用父类的方法

  • super.成员方法 调用父类的成员方法

子类中所有的构造方法默认都会访问父类中空参数的构造方法,因为子类会继承父类中的数据,可能还会使用父类的数据,所以,子类初始化之前,一定要先完成父类数据的初始化,每一个构造方法的第一条语句默认都是:super() Object类最顶层的父类

重写父类方法:

重写:子父类出现了一模一样的方法,当子类需要父类的功能,而功能主体子类有自己特有内容时,可以重写父类中的方法

方法重写注意事项:

  • 父类中私有方法不能被重写,因为父类私有方法子类根本就无法继承

  • 子类重写父类方法时,访问权限不能更低,最好就一致

  • 父类静态方法,子类也必须通过静态方法进行重写,这个算不上方法重写,叫覆盖

  • 子类重写父类方法的时候,最好声明一模一样

final关键字的概述和特点:

final 修饰类,类不能被继承

final 修饰变量,变量就变成了常量,只能被赋值一次, 一般会与public static 一起使用

final 修饰方法,方法不能被重写

final 修饰变量是:基本类型,是值不能被改变

final 修饰变量是:引用类型,是地址值不能被改变,对象中的属性可以改变

final修饰类的属性变量的初始化时机:一是直接显示初始化,二是在对象构造完毕前即可

多态

多态: 事物存在的多种形态

多态前提:

  • 要有继承关系

  • 要有方法重写

  • 要有父类引用指向子类对象

多态中的成员访问特点: 只有非静态的成员方法,编译看左边,运行看右边

  • 成员变量: 编译看左边(父类),运行看左边(父类)

  • 成员方法: 编译看左边(父类),运行看右边(子类)

  • 静态方法: 编译看左边(父类),运行看左边(父类)

多态中向上转型和向下转型:

Person p = new SuperMan();向上转型 SuperMan sm = (SuperMan)p;向下转型

public class Student {
    public static void main(String[] args){
        Person  p = new Teacher("张三",24);
        System.out.println(p.age);  // 24
        System.out.println(p.name); // 张三
        p.study();   // 张三--备课
        // 若要想拿到Teacher对象 ,得向下转型
        Teacher t = (Teacher)(p);
        System.out.println(t.age);  // 25
        System.out.println(t.name);  // 张三--
       // 开发的时候一般不会这么写Person  p = new Teacher("张三",24);多态主要使用在参数传递时
    }
}
class Person {
    String name;
    int age;
    public Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void study(){
        System.out.println(this.name+"学习");
    }
}
class Teacher extends Person{
    String name;
    int age;
    public Teacher(String name,int age){
        super(name,age);
        this.name = name+"--";
        this.age = age +1;
    }
    public void study(){
        System.out.println(this.name+"备课");
    }
}


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多态的优缺点:

提高了代码的维护性(继承保证),提高了代码的扩展性(由多态保证),缺点是:不能使用子类的特有属性和行为。

instanceof 关键字:

cat instanceof Cat ==> true , 判断前面的对象引用是否是后面的类型。

试题:

class A {
    public void show() {
        show2();
    }
    public void show2() {
        System.out.println("我");
    }
}
class B extends A {
    public void show2() {
        System.out.println("爱");
    }
}
class C extends B {
    public void show() {
        super.show();
    }
    public void show2() {
        System.out.println("你");
    }
}
public class Test2DuoTai {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();
        a.show();  // 爱
        
        B b = new C();
        b.show();  // 你
    }
}

抽象类(abstract)

抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰, 抽象类不能实例化,想实例化可以按照多态的方式,由具体的子类实例化,抽象类的子类 要么是抽象类 要么重写抽象类中的所有抽象方法

abstract class 类名 {}

public abstract void eat();

抽象类不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类或者是接口

抽象类的成员特点:

成员变量:既可以是变量,也可以是常量,但是成员变量不能用abstract修饰

构造方法:有,用于子类访问父类数据的初始化

成员方法:既可以是抽象的,也可以是非抽象的。抽象方法则强制要求子类重写。

面试题:

一个抽象类如果没有抽象方法,可不可以定义为抽象类?如果可以,有什么意义?

可以,这么做目的只有一个,就是不让其他类创建本类对象,交给子类完成

abstract不能和哪些关键字共存

static(可以类名调用但是abstract没有方法体,没有意义) final(不能修改,但abstract强制要重写) private(不能继承,但是abstract强制要重写)

接口

狭义的角度讲就是指java中的interface,广义的角度讲对外提供规则的都是接口 ,接口用关键字interface表示 ,接口里的方法都是抽象方法。

interface 接口名 {}

类实现接口用implements表示

class 类名 implements 接口名 {}

接口不能实例化,只能按照多态的方式来实例化

接口的子类:可以是抽象类。但是意义不大。可以是具体类。要重写接口中的所有抽象方法。(推荐方案)

接口的成员特点:

  • 成员变量;只能是常量,并且是静态的并公共的。默认修饰符:public static final 建议:自己手动给出。可以互换位置

  • 构造方法:接口没有构造方法,不能实列化对象

  • 成员方法:只能是抽象方法。默认修饰符:public abstract建议:自己手动给出

类与类,类与接口,接口与接口的关系:

  • 类与类:继承关系,只能单继承,可以多层继承

  • 类与接口: 实现关系,可以单实现,也可以多实现, 并且还可以在继承一个类的同时实现多个接口

  • 接口与接口: 继承关系,可以单继承,也可以多继承

格式:package 包名; 多级包用.分开即可

编译带包的类:javac -d . HelloWorld.java  java命令执行带包的类:java 包名.HellWord

不同包下四种权限修饰符的访问:

本类 同一个包下(子类和无关类) 不同包下(子类) 不同包下(无关类)
private Y
默认 Y Y
protected Y Y Y
public Y Y Y Y

类及其组成所使用的常见修饰符:

修饰符:

  • 权限修饰符:private,默认的,protected,public

  • 状态修饰符:static,final

  • 抽象修饰符:abstract

类: 用的最多的就是:public

  • 权限修饰符:默认修饰符,public

  • 状态修饰符:final

  • 抽象修饰符:abstract

成员变量:用的最多的就是:private

  • 权限修饰符:private,默认的,protected,public

  • 状态修饰符:static,final

构造方法:用的最多的就是:public

  • 权限修饰符:private,默认的,protected,public

成员方法:用的最多的就是:public

  • 权限修饰符:private,默认的,protected,public

  • 状态修饰符:static,final

  • 抽象修饰符:abstract

内部类

package com.test;
​
public class Student {
 public static void main(String[] args){
 // 获取内部内对象
 Outer.inner xx = new Outer().new inner();
 xx.method();  // 10
 }
}
class Outer{
 private int num = 10;
 class inner{
 public void method(){
 System.out.println(num);
 }
 }
}

内部类访问特点

  • 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有

  • 外部类要访问内部类的成员,必须创建对象

  • 外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象

若内部类被私有,则需要在类中提供一个方法,创建内部类对象。和访问私有的成员变量差不多

若上述代码内部类被静态修饰,要访问则是Outer.inner xx = new Outer.inner();

局部内部类

package com.test;
​
public class Student {
 public static void main(String[] args){
 Outer o = new Outer();
 o.method();
 }
}
class Outer{
 private int num = 10;
 public void method(){
 final int ss = 11;
 class inner{
 public void print(){
 System.out.println(ss);
 }
 }
 inner i = new inner();
 i.print();
 }
}

局部内部类访问局部变量必须用final修饰,因为当调用这个方法时,局部变量如果没有用final修饰,他的生命周期和方法的生命周期是一样的,当方法弹栈,这个局部变量也会消失,那么如果局部内部类对象还没有马上消失想用这个局部变量,就没有了,如果用final修饰会在类加载的时候进入常量池,即使方法弹栈,常量池的常量还在,也可以继续使用

匿名内部类

匿名内部类就是内部类的简化写法。前提:存在一个类或者接口,这个类可以是具体类也可以是抽象类。

匿名内部内中使用同一个方法中的局部变量,那么这个变量得设置为最终变量,即为final修饰

package com.test;
​
public class Student {
 public static void main(String[] args){
 Outer o = new Outer();
 o.method();
 }
}
interface Inter{
 public void print();
}
class Outer{
 class Inner implements Inter{
 public void print(){
 System.out.println("print");
 }
 }
 public void method(){
 new Inter(){
 public void print(){
 System.out.println("inter print");
 }
 }.print();
 }
}

匿名内部类在开发中的使用

package com.test;
​
public class Student {
   public static void main(String[] args){
   PersonDemo p = new PersonDemo();
   p.method(new Person(){ // 匿名内部类当作参数传递,本质把匿名内部类当作一个对象
   public void show(){
    System.out.println("匿名内部类应用");//匿名内部类应用
   }
  });
 }
}
// 接口和抽象类都行
abstract class Person{
 public abstract void show();
}
class PersonDemo{
 public void method (Person p){
 p.show();
 }
}

匿名内部类的试题

package com.test;
​
public class Student {
 public static void main(String[] args){
 Inter i = Outer.method();
 i.show();
 }
}
interface Inter{
 void show();
}
class Outer{
 // 根据main函数的调用来补齐代码
 public static Inter method(){
 return new Inter(){
 public void show(){
 System.out.println("内部类对象");
 }
 };
 }
}

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