前言
本文为Java基础面向对象编程相关知识,Java全栈学习路线可参考:【Java全栈学习路线】最全的Java学习路线及知识清单,Java自学方向指引,内含最全Java全栈学习技术清单~
一、认识面向对象
1.面向过程&面向对象
面向过程思想
步骤清晰简单,第一步做什么,第二步做什么….
面对过程适合处理一些较为简单的问题
面向对象思想
物以类聚,分类的思维模式,思考问题首先会解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后,才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
面向对象适合处理复杂的问题,适合处理需要多人协作的问题!
注意: 对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思路去处理。
2.什么是面向对象
面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)
面向对象编程的本质就是:以类的方式组织代码,以对象的形式封装数据
抽象:编程思想!持续的学习,茅塞顿开!多实践,多测试大脑中的想法!实践出真知
三大特性:封装,继承,多态
从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象,是具体的事物。类,是抽象的,是对对象的抽象
从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板
二、对象的创建与分析
1.类与对象的关系
类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物.
动物、植物、手机、电脑….
Person类、Pet类、 Car类等, 这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特 点和行为
对象是抽象概念的具体实例
张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念.
我们可以将这种思想转换为代码实现!
2.对象创建与初始化
使用new关键字创建对象
使用new关键字创建的时候,除了分配内存空间之外,还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用
类中的构造器也称为构造方法,是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下俩个特点:1.必须和类的名字相同;2.必须没有返回类型,也不能写void
构造器必须要掌握
代码示例:
//学生类 public class Student { //属性:字段 String name;//没有赋值,默认为null int age;//没有赋值,默认为0 //方法 public void study(){ System.out.println(this.name+"在学习"); } }
//一个项目应该只存一个main方法 public class Application { public static void main(String[] args) { //类:抽象的,要实例化 //类实例化后会返回一个自己的对象! //student对象就是一个Student类的具体实例! Student student = new Student(); student.name = "张三"; student.age = 18; System.out.println(student.name); System.out.println(student.age); } }
3.构造器
- 构造器:和类名相同;没有返回值
- 作用:new本质在调用构造方法;初始化对象的值
- 注意点:定义有参构造之后,如果想使用无参构造,需要显示的定义一个无参的构造
代码示例:
public class Person { //一个类即使什么都不写,它也会存在一个方法 //显示的定义构造器 String name; //实例化初始值 //1.使用new关键字,本质是在调用构造器 public Person(){ // this.name = "张三"; } //有参构造:一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义 public Person(String name){ this.name = name; } }
//一个项目应该只存一个main方法 public class Application { public static void main(String[] args) { //new实例化了一一个对象 Person person = new Person("李四"); System.out.println(person.name); } }
三、面向对象三大特征
1.封装
我们程序设计要追求“高内聚,低耦合”。高内聚:就是类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。
封装(数据的隐藏):通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。记住这句话就够了:属性私有,get/set
封装的优点:1.提高程序的安全性,保护数据;2.隐藏代码的实现细节;3.统一接口;4.系统可维护增加了
代码示例:
// Student类 public class Student { //属性私有 private String name;//名字 private int age;//年龄 private int idCard;//学号 private char sex;//性别 //提供一些可以操作这个属性的方法! //提供一些public 的get、set方法 //get获得这个数据 public String getName() { return name; } //set给这个数据设置值 public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { if (age>120||age<0){ //不合法 this.age = 3; }else{ this.age = age; } } public int getIdCard() { return idCard; } public void setIdCard(int idCard) { this.idCard = idCard; } public char getSex() { return sex; } public void setSex(char sex) { this.sex = sex; } //学习() //睡觉() }
// Application类 public class Application { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(); s1.setName("李白"); System.out.println(s1.getName()); s1.setAge(99); System.out.println(s1.getAge()); } }
2.继承
继承是类和类之间的一种关系。除此之外类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等
继承关系的俩个类,一个为子类(派生类),一个为父类(基类)。 子类继承父类,使用关键字extends来表示
子类和父类之间,从意义上讲应该具有”is a”的关系
super注意点:
sulper调用父类的构造方法,必须在构造方法的第一个
super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
super和 this不能同时调用构造方法
super与this比较:
代表的对象不同:this:本身调用者这个对象;super:代表 父类对象的应用
前提:this:没哟继承也可以使用;super:只能在继承条件才可以使用
构造方法:this() 是本类的构造;super()是父类的构造
重写
重写:需要有继承关系,子类重写父类的方法!
方法名必须相同
参数列表列表必须相同
修饰符:范围可以扩大但不能缩小:public>Protected>Default>private
抛出的异常:范围,可以被缩小,但不能扩大;ClassNotFoundException —>Exception(大)
重写,子类的方法和父类必要一致;方法体不同
为什么需要重写:父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足
代码示例:
// 父类(B) //重写都是方法的重写,和属性无关 public class B { public void test(){ System.out.println("B==>test()"); } }
// 子类(A) public class A extends B{ //Override重写 @Override //注解:有功能的注释! public void test(){ System.out.println("A==>test()"); } }
// Application public class Application { public static void main(String[] args) { //静态的方法和非静态的方法区别很大! //方法的调用只和左边,定义的数据类型有关 A a = new A(); a.test(); //父类的引用指向了子类 B b = new A(); b.test(); /* 输出结果: A==>test() A==>test() */ } }
父类中不能被重写的方法有:
带static修饰的方法(static方法属于类,不属于实例)
带final修饰的方法(final常量修饰符)
带private修饰的类,私有类不能重写
3.多态
多态即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式
一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用的类型有很多
多态存在的条件:有继承关系;子类重写父类方法;父类引用指向子类对象
注意:多态是方法的多态,属性没有多态性
instanceof (类型转换)引用类型
代码示例:
// Person类 public class Person { public void run(){ System.out.println("run"); } }
// Student类 public class Student extends Person{ @Override public void run(){ System.out.println("son"); } public void eat(){ System.out.println("eat"); } }
// Application类 public class Application { public static void main(String[] args) { //一个对象的实际类型是确定的 //new Student(); //new Person(); //可以指向的引用类型就不确定了:父类的引用指向子类 //Student能调用的方法都是自己的或者继承父类的! Student s1 = new Student(); //Person父类型,可以指向子类,但是不能调用子类独有的方法(只能将父类强制转换成子类对象才能调用) //父类引用指向子类对象, //在父类new子类,调用时是调用父类,要是子类重写了父类,则调用子类方法 Person s2 = new Student(); Object s3 = new Student(); //对象能执行哪些方法,主要看对象左边的类型,和右边关系不大! s2.run();//子类重写了父类的方法,执行子类的方法 ((Student) s2).eat(); s1.run(); } }
多态注意事项:
多态是方法的多态,属性没有多态
父类和子类,有联系 类型转换异常! ClassCastException!
存在条件: 继承关系,方法需要重写,父类引用指向子类对象! Father f1 = new Son()
多态的总结
父类引用指向子类的对象
把子类转换为父类,向上转型
把父类转换为子类,向下转型; 强制转换
方便方法的调用,减少重复的代码
简洁 封装、组承、多态! 抽象类,接口