Java面向对象篇：封装、继承、多态（一）-阿里云开发者社区

1. 类和对象

1.1 类和对象的理解

客观存在的事物皆为对象，所以我们也常常说万物皆对象。

类

类的理解

类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合

简单理解：类就是对现实事物的一种描述

类的组成

属性：指事物的特征，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）

行为：指事物能执行的操作，例如：手机事物（打电话，发短信）

类和对象的关系

类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体

简单理解：类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义

类的组成是由属性和行为两部分组成

属性：在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
行为：在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义步骤：

①定义类

②编写类的成员变量

③编写类的成员方法

public class 类名 {
  // 成员变量
  变量1的数据类型 变量1；
  变量2的数据类型 变量2;
  …
  // 成员方法
  方法1;
  方法2;  
}

示例代码：

/*
    手机类：
        类名：
        手机(Phone)
        成员变量：
        品牌(brand)
        价格(price)
        成员方法：
        打电话(call)
        发短信(sendMessage)
 */
public class Phone {
    //成员变量
    String brand;
    int price;
    //成员方法
    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }
    public void sendMessage() {
        System.out.println("发短信");
    }
}

1.3 对象的使用

创建对象的格式：

类名对象名 = new 类名();

调用成员的格式：

对象名.成员变量
对象名.成员方法();

示例代码

/*
    创建对象
        格式：类名 对象名 = new 类名();
        范例：Phone p = new Phone();
    使用对象
        1：使用成员变量
            格式：对象名.变量名
            范例：p.brand
        2：使用成员方法
            格式：对象名.方法名()
            范例：p.call()
 */
public class PhoneDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Phone p = new Phone();
        //使用成员变量
        System.out.println(p.brand);
        System.out.println(p.price);
        p.brand = "小米";
        p.price = 2999;
        System.out.println(p.brand);
        System.out.println(p.price);
        //使用成员方法
        p.call();
        p.sendMessage();
    }
}

1.4 学生对象-练习

需求：首先定义一个学生类，然后定义一个学生测试类，在学生测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用
分析：

成员变量：姓名，年龄…
成员方法：学习，做作业…

示例代码：

class Student {
    //成员变量
    String name;
    int age;
    //成员方法
    public void study() {
        System.out.println("好好学习，天天向上");
    }
    public void doHomework() {
        System.out.println("键盘敲烂，月薪过万");
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //使用对象
        System.out.println(s.name + "," + s.age);
        s.name = "林青霞";
        s.age = 30;
        System.out.println(s.name + "," + s.age);
        s.study();
        s.doHomework();
    }
}

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

成员变量使用过程

成员方法调用过程

2.2 多个对象内存图

成员变量使用过程

成员方法调用过程

总结：

多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份

2.3 多个对象指向相同内存图

总结

当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）

只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）

内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）

生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉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，必须先定义，赋值才能使用）

4. 封装

4.1 private关键字

private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，提供相应的操作

提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

示例代码：

/*
    学生类
 */
class Student {
    //成员变量
    String name;
    private int age;
    //提供get/set方法
    public void setAge(int a) {
        if(a<0 || a>120) {
            System.out.println("你给的年龄有误");
        } else {
            age = a;
        }
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    //成员方法
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //给成员变量赋值
        s.name = "林青霞";
        s.setAge(30);
        //调用show方法
        s.show();
    }
}

4.2 private的使用

需求：定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰，并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法，测试类中创建对象并使用，最终控制台输出林青霞，30
示例代码：

/*
    学生类
 */
class Student {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;
    //get/set方法
    public void setName(String n) {
        name = n;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int a) {
        age = a;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //使用set方法给成员变量赋值
        s.setName("林青霞");
        s.setAge(30);
        s.show();
        //使用get方法获取成员变量的值
        System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
    }
}

4.3 this关键字

this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）

方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}

4.4 this内存原理

this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象
示例代码：

public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("林青霞");
        Student s2 = new Student();
        s2.setName("张曼玉");
    }
}

图解：

4.5 封装思想

封装概述

是面向对象三大特征之一（封装，继承，多态）

是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的

封装原则

将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问

成员变量private，提供对应的getXxx()/setXxx()方法

封装好处

通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性

把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法概述

构造方法是一种特殊的方法

作用：创建对象 Student stu = new Student();
格式：
public class 类名{
修饰符类名( 参数 ) {
}
}
功能：主要是完成对象数据的初始化
示例代码：

class Student {
    private String name;
    private int age;
    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        s.show();
    }
}

5.2 构造方法的注意事项

构造方法的创建

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法

如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

构造方法的重载

如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

推荐的使用方式

无论是否使用，都手工书写无参数构造方法

重要功能！

可以使用带参构造，为成员变量进行初始化

示例代码

/*
    学生类
 */
class Student {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {}
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Student(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s1 = new Student();
        s1.show();
        //public Student(String name)
        Student s2 = new Student("林青霞");
        s2.show();
        //public Student(int age)
        Student s3 = new Student(30);
        s3.show();
        //public Student(String name,int age)
        Student s4 = new Student("林青霞",30);
        s4.show();
    }
}

5.3 标准类制作

需求：定义标准学生类，要求分别使用空参和有参构造方法创建对象，空参创建的对象通过setXxx赋值，有参创建的对象直接赋值，并通过show方法展示数据。
示例代码：

class Student {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;
    //构造方法
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //成员方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    创建对象并为其成员变量赋值的两种方式
        1:无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值
        2:使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
*/
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("林青霞");
        s1.setAge(30);
        s1.show();
        //使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
        Student s2 = new Student("林青霞",30);
        s2.show();
    }
}

6. 继承

6.1 继承的实现

继承的概念

继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法

实现继承的格式

继承通过extends实现

格式：class 子类 extends 父类 { }

举例：class Dog extends Animal { }

继承带来的好处

继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

示例代码

public class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("show方法被调用");
    }
}
public class Zi extends Fu {
    public void method() {
        System.out.println("method方法被调用");
    }
}
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Fu f = new Fu();
        f.show();
        Zi z = new Zi();
        z.method();
        z.show();
    }
}

6.2 继承的好处和弊端

继承好处

提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)

提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)

继承弊端

继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性

继承的应用场景：

使用继承，需要考虑类与类之间是否存在is…a的关系，不能盲目使用继承

is…a的关系：谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类

7. 继承中的成员访问特点

7.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

子类局部范围找
子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

示例代码

class Fu {
    int num = 10;
}
class Zi {
    int num = 20;
    public void show(){
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show(); // 输出show方法中的局部变量30
    }
}

7.2 super

this&super关键字：

this：代表本类对象的引用

super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)

this和super的使用分别

成员变量：

this.成员变量 - 访问本类成员变量

super.成员变量 - 访问父类成员变量

成员方法：

this.成员方法 - 访问本类成员方法

super.成员方法 - 访问父类成员方法

构造方法：

this(…) - 访问本类构造方法

super(…) - 访问父类构造方法

7.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

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，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2. 在父类中自己提供一个无参构造方法

推荐方案：

自己给出无参构造方法

7.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

7.5 super内存图

对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

Java面向对象篇：封装、继承、多态（一）

1. 类和对象

1.1 类和对象的理解

1.2 类的定义

1.3 对象的使用

1.4 学生对象-练习

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

2.2 多个对象内存图

2.3 多个对象指向相同内存图

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

4. 封装

4.1 private关键字

4.2 private的使用

4.3 this关键字

4.4 this内存原理

4.5 封装思想

5. 构造方法

5.1 构造方法概述

5.2 构造方法的注意事项

5.3 标准类制作

6. 继承

6.1 继承的实现

6.2 继承的好处和弊端

7. 继承中的成员访问特点

7.1 继承中变量的访问特点

7.2 super

7.3 继承中构造方法的访问特点

7.4 继承中成员方法的访问特点

7.5 super内存图

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Java面向对象篇：封装、继承、多态（一）

1. 类和对象

1.1 类和对象的理解

1.2 类的定义

1.3 对象的使用

1.4 学生对象-练习

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

2.2 多个对象内存图

2.3 多个对象指向相同内存图

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

4. 封装

4.1 private关键字

4.2 private的使用

4.3 this关键字

4.4 this内存原理

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5.1 构造方法概述

5.2 构造方法的注意事项

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6. 继承

6.1 继承的实现

6.2 继承的好处和弊端

7. 继承中的成员访问特点

7.1 继承中变量的访问特点

7.2 super

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7.4 继承中成员方法的访问特点

7.5 super内存图

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