面向对象的思想:
面向对象和面向过程的区别:
面向对象的三大特点:
封装,继承,多态
封装性:
继承性:
多态性:
类与对象:
在面向对象中,为了做到让程序对事物的描述与事物在现实中形态保持一致,面向对象思想中提出了两个概念,即类和对象,在Java程序中类和对象是最基本,最重要的单元,类表示某类群体的一些基本特征抽象,对象表示一个个具体的事物。
例如:在现实生活中,学生就可以表示为一个类,而一个具体的学生,就可以称为对象,一个具体的学生会有自己的姓名和年龄等信息,这些信息在面对对象的概念中称为属性,学生可以看书和打篮球,而看书和打篮球这些行为在类中就成为方法。
他们之间的关系如下图所示:
上图所示中:
学生表示一个类,而小明,李华,大军则是学生这个类型的对象。
类用于描述多个对象的共同特征,它是对象的模板,例如小明,李华,大军的共同特征都是学生。
对象用于描述现实中的个体,它是类的实例,例如学生小明,李华,大军。
对象是根据类创建的,一个类可以对应多个对象,如上图所示,学生这个类创建了3个对象。
类的定义:
在面向对象的思想中最核心的就是对象,而创建对象的前提是需要定义一个类,类是Java中一个重要的引用数据类型,也是组成Java程序的基本要素,所有的Java程序都是基于类的。
定义格式如下:
class 类名{
成员变量; //用于描述对象的特征-----对象的属性
成员方法; //描述对象的行为------对象的行为
}
举例:
class Student{ String name;//定义String类型的变量name int age;//定义int类型的变量age String sex;//定义String类型的变量sex //定义read()方法 void read() { System.out.println("大家好,我是"+name+",我在看书!"); } }
局部变量和成员变量的区别:
在Java中,定义在类中的变量被称为成员变量,定义在方法中的变量被称为局部变量。
定义的局部变量和成员变量同名,这种情况也是被允许的,此时,在方法中通过变量访问到的是局部变量,而并非成员变量。
举例:
class Student{ int age=30; void read() { int age=50;//age此时被定义在方法中,因此是局部变量 System.out.println("大家好,我"+age+"岁了,我在看书"); } }
此时不仅在方法read中有age这个变量,在该方法之外也有age这个变量,因此,如果此时,另外一个程序调用read()方法时,输出的值为50,而不是30
对象的创建:
在Java程序中,可以使用new关键字创建对象,具体格式如下:
类名 对象名称 =null;
对象名称=new 类名();
上述对象的创建过程为两个步骤,其实,也可以简化为一步,具体格式如下:
类名 对象名称=new 类名();
例如,我们现在创建一个Student类的实例对象,实例代码如下:
Student stu=new Student();//stu是Student类型的一个变量
//运算符"="是将新创建的Student对象地址赋值给变量stu,变量stu引用的对象简称为stu对象
对象的使用:
class Student { String name;//属性----名字 void read() { System.out.println("大家好,我是" + name + ",我在看书!"); } public class Test { public static void main(String[] args) { Student stu = new Student();//创建并实例化对象 } } }
上述实例中,使用new关键字创建的对象是在堆内存分配空间,stu对象的内存分配如下图所示:
对象的使用:
当我们创建Student对象后,可以使用对象访问类中的某个属性或方法,对象属性和方法的访问通过“.”运算符实现。
语法格式如下:
对象名称.属性名
对象名称.方法名
举例:
class Student { String name;//属性----名字 void read() { System.out.println("大家好,我是" + name + ",我在看书!"); } } public class student1 { public static void main(String[] args) { //创建并实例化对象 Student stu1 = new Student(); Student stu2=new Student(); stu1.name="小明";//给name属性赋值 stu1.read();//实例stu1访问read方法 stu2.name="小张"; stu2.read();//实例stu2访问read方法 } }
输出:
大家好,我是小明,我在看书! 大家好,我是小张,我在看书!
此时内存变化如下所示:
对象的引用传递:
类属于引用数据类型,引用数据类型就是指在内存空间可以同时被多个栈内存引用。
举例:
class Student { String name;//属性----名字 int age;//属性----年龄 void read() { System.out.println("大家好,我是" + name + ",年龄"+age); } } public class student1 { public static void main(String[] args) { Student stu1 = new Student();//创建并实例化对象 Student stu2=null;//创建对象stu2,但不对齐进行实例化 stu2=stu1;//stu1对象为stu2对象分配使用权 stu1.name="小明"; stu1.age=20; stu1.read(); stu2.age=18; stu2.read(); } }
输出:
大家好,我是小明,年龄20 大家好,我是小明,年龄18
下面我们对上述代码进行分析:
Student stu1 = new Student();//创建并实例化对象 Student stu2=null;//创建对象stu2,但不对齐进行实例化
为对象stu1分配内存空间,如下所示:
stu2=stu1;//stu1对象为stu2对象分配使用权
使stu1和stu2指向同一块内存:
stu1对象为属性赋值:
通过stu2修改age的值:
注:一个栈内存只能指向一个堆内存,如果想要再指向其他堆内存空间,就必须先断开已有的指向才能分配新的空间。
访问控制:
指针类,成员方法和属性,Java提供了四种访问控制权限。分别是private,default,protected和public。
这四种访问权限按级别由小到大依次排列:
private(当前类访问级别):
private属于私有访问权限,用于修饰类的属性和方法,类的成员一旦使用了private关键字修饰,则该成员只能在本类中进行访问。
default:
如果一个类中的属性或方法没有任何的访问权限说明,则该属性或方法就是默认的访问权限,默认的访问权限可以被本包中的其他类访问,但是不能被其他包的类访问。
protected:
属于受保护的访问权限,一个类中的成员使用了protected访问权限,则只能被本包及不同包的子类访问。
public:
public属于公共访问权限,如果一个类中的成员使用了public访问权限,则该成员可以在所有的类中被访问,不管是否在统一包中。
通过下述图表更能直观的显示这几种访问控制:
举例:
public class student1 { public static void main(String[] args) { } public int a;//a可以被所有类进行访问 protected boolean b;//可以被所有子类及本包的类使用 void cc () {//未申明访问控制,因此为默认default-----能在本类使用 System.out.println("包访问权限"); } private class InnerClass {//访问控制为private----只能在本类中进行使用 } }
局部变量是没有访问权限控制的,因为局部成员只在其所在作用域起作用,不可能被其他类访问到。
举例:
如果一个Java源文件中定义的所有类都没有用public修饰,那么这个Java源文件的文件名可以是一切合法的文件名,如果源文件中定义了一个public修饰的类,那么这个源文件的文件名必须与public修饰的类名相同。
封装:
类的封装是指将对象的状态信息隐藏在对象内部,不允许外部程序直接访问对象的内部信息,而是通过该类提供的方法实现对内部信息的操作访问。
实现封装的原因:
在Java面向对象的思想中,封装是指一种将抽象性函数式接口的实现细节部分包装,隐藏起来的方法,封装可以被认为是一个保护屏障,防止本类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。
举例:
class student{ String name; int age; void read() { System.out.println("大家好,我是"+name+",年龄"+age); } } public class student1{ public static void main(String[] args) { student stu=new student(); stu.name="张三"; stu.age=-18;//将年龄赋值为负值 stu.read(); } }
输出:
大家好,我是张三,年龄-18
虽然程序是成功通过编译的,但是年龄为负值,在现实生活中显然是不符合常规的,因此为了避免这种错误的发生,我们在设计类的时候,应该对成员变量的访问做出一些限定,不允许外界访问,这就需要实现类的封装。
实现封装的方法:
在Java中,在定义一个类时,将类中的属性私有化,即使用private关键字修饰类的属性,被私有化的属性只能在类中被访问,如果外界想要访问私有属性,则必须通过setter和getter方法设置和获取属性。
举例:
class student1 { //声明名字和年龄都是私有属性 private String name; private int age; public String getName() { //获取名字 return name; } public void setName(String name) {//设置名字 this.name = name; } public int getAge() {//获取年龄 return age; } public void setAge(int age) {//设置年龄 if (age <= 0) { System.out.println("您输入的年龄有误!"); } else { this.age = age; } } public void read () { System.out.println("大家好,我是" + name + ",年龄" + age); } }
public class Example { public static void main(String[] args) { student1 stu = new student1();//创建实例 //调用方法,传递实参 stu.setName("张三"); stu.setAge(-18); stu.read(); } }
输出:
您输入的年龄有误!//年龄小于0时,提示错误 大家好,我是张三,年龄0