Java基础——面向对象编程

面向对象编程

一、什么是面向对象

• 面向过程思想

        步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么…

        面向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，思靠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，适合处理需要多人写作的问题！

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。

• 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，以对象的组织（封装）数据。

• 抽象

• 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、创建与初始化对象

• 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，但并不能代表某一个具体的事物

• 对象是抽象概念的具体实例

• 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，并且构造器有以下两个特点：

      1.必须和类的名字相同

      2.必须没有返回类型，也不能写void

    作用：

     1.new本质是在调用构造方法

     2.初始化对象的值

    注意：

     1.定义有参构造之后，如果想使用无参构造，显示的定义一个无参的构造

三、创建对象内存分析

变量在栈中，对象在堆中

对象是通过引用来操作的。栈---->堆

四、封装

• 该露的露，该藏的藏

• 设计时应该追求：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，                   称为信息隐藏。

• 属性私有，get/set

封装的意义：

• 提高程序的安全性，保护数据
• 隐藏代码的实现细节
• 统一接口
• 增加系统可维护性

五、继承

• 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。
• extends的意思是“扩展”，子类是父类的扩展。
• Java中类只有单继承，没有多继承。一个儿子只能有一个父亲，一个父亲能有多个儿子
• 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。
• 继承关系的两个类，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。

Java中所有的类，都默认直接或间接继承object

• object类
• super
• supper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

public void test(String name ){
  System.out.println(name);//传进来的name
  System.out.println(this.name);//本类的name
  System.out.println(supper.name);//父类的name
}
//注意私有的方法子类无法调用

• VS this

• 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：没有继承也可以使用
• super：只能在继承条件才可以使用

• 构造方法

• this()：本类的构造
• super()：父类的构造

• 方法重写

//静态方法：方法的调用只和左边定义的数据类型有关
A a = new A();
a.test();
B b = new A();
b.test();
//非静态：重写

• 重写需要有继承关系，子类重写父类的方法，子类方法和父类要一致，只是方法体不同
• 1.方法名必须相同
• 2.参数列表必须相同
• 3.修饰符范围可以扩大，但不能缩小：public->protexted->default->private
• 4.抛出的异常：范围可以被缩小，但不能扩大。 ClassNotFoundException->Exception(大)

**重写的原因：**父类的功能子类不一定需要，或不一定满足

Alt +  Insert ：方法快捷键     override重写注释

ctrl+H会产生一个树可以直观地看到继承关系

六、多态

多态是同一方法根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

//子类重写了父类方法则调用子类的，如果没有则调用父类的
//Person类中有run()方法
//Student类中有 run()方法和eat方法
Public static void main(String[] args){
    //一个对象的实际类型是确定的
    //new Student();
    //new Person();
    //但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
    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，和右边的关系不大！！！
    s2.run();//执行子类中run方法。如果子类中没有重写的方法就执行父类中的方法
    s2.eat();//由于父类中没有eat方法所以这条语句是错误的。可以强制转成会成功
    s1.run();//执行子类中的run方法。
}

注意事项：

1.多态是方法的多态，属性没有多态。

2.父类和子类之间有联系，无联系会有类型转换异常ClassCastException。

3.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 f = new Son();

4.回顾哪些方法不能重写：

4.1 static方法，属于类，它不属于实例。

4.2 final 常量

4.3 private方法

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

    父类重写父类方法

    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，判断一个对象是什么类型

public static void main(String[] args){
    //Object > String
    //Object > Person > Teacther
    //Object > Person > Student
    //System.out.println(x instanceof y); 编译能否通过看是否有父子关系
    Object object = new Student();    
    System.out.println(object instanceof Student); //true
    System.out.println(object instanceof Person);  //true
    System.out.println(object instanceof Object);  //true
    System.out.println(object instanceof Teacher);  //false
    System.out.println(object instanceof String);  //false
    Person person = new Student();    
    System.out.println(person instanceof Student); //true
    System.out.println(person instanceof Person);  //true
    System.out.println(person instanceof Object);  //true
    System.out.println(person instanceof Teacher);  //false
    System.out.println(person instanceof String);  //编译报错
    Student student = new Student();    
    System.out.println(student instanceof Student); //true
    System.out.println(student instanceof Person);  //true
    System.out.println(student instanceof Object);  //true
    System.out.println(student instanceof Teacher);  //编译报错
    System.out.println(student instanceof String);  //编译报错
}

//高转低需要强制转换例如：
Person obj = new Student();
((Student) obj).go();
//低转高可以默认转换
Student student = new Student();
Person person = student;
//此时的person是不能用student里的方法

• 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

七、Static

静态属性：可以直接调用，非静态变量需要先进行new

静态方法：静态方法可以调用非静态方法，非静态不能调用静态的

静态代码块：程序运行前先执行静态代码块（只执行一次），再执行其余的

导入静态包：增加了static之后就不能继承了

八、抽象类

• abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类，如果修饰方法，那么该方法就是抽象方法，如果修饰类，那么类就是抽象类。
• 抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类
• 抽象类，不能是用new关键字来创建对象，它是用来让子类继承的。
• 抽象方法，只有方法的声明，没有方法的实现，它是用来让子类实现的。
• 子类继承抽象类，那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法，否则该子类也要声明为抽象类

抽象类是否存在构造器： 抽象类可以有构造方法,只是不能直接创建抽象类的实例对象而已

存在意义：抽象出来提高开发效率

九、接口

声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface

• 普通类：只有具体实现

• 抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有

• 接口：只有规范，自己无法写方法。约束和实现分离、

• 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中”如果你是…则必须能…“的思想。

• 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样，制定好后大家都遵守，

• OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口，我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言，就是因为设计模式所研究的实际上就是如何合理的去抽象。

• 接口中的所有定义的方法其实都是抽象的 默认public abstract

接口中的所有定义的常量默认public static final

//抽象类是 通过extends继承
//类 可以实现接口 通过 implements 接口名
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
//利用接口可以实现多继承
publicr class UserServiceImpl implements UserService, HxlService{
    //方法实现
}

接口的作用：

1.约束

2.定义方法，让不同的人实现

3.方法：默认public abstract

4.常量：默认public static final

5.接口不能被实例化，接口中没有构造方法

6.implements可以实现多个接口

7.实现接口必须要重写接口中的方法。

十、内部类

• 内部类就是在一个类的内部再定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对于B类来说就是外部类了。

内部类可以获得外部类的私有属性

public class Outer{
    private int id;
    public void out(){
        system.out.println("这是外部类的方法");
    }
    public class Inner{
        public void in(){
            system.out.println("这是内部类的方法");
        }
    }
}
public class Application{
    public static void main(String[] args){
        Outer outer = new Outer();
        //通过这个外部类来实例化内部类
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
    }
}

• 成员内部类

• 静态内部类

• 局部内部类

• 匿名内部类、

       new Demo() ======== Demo demo = new Demo()

       所以如果调用方法的话可以简写成 new Demo().run();-

一个java文件中只能有一个public class 但可以有多个class