面向对象

一、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
• 面对对象思想
  • 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！
  • 对于描述复杂的食物，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

二、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现有对象然后有类。对象，是具体的食物。类，是抽象的，是对对象的抽象
• 从代码运行角度考虑是现有类后又对象，类是对象的模板

三、回顾方法及加深

• 方法的定义

  • 修饰符
  • 返回类型
  • break和return的区别
  • 方法名 见名知意
  • 参数列表 （参数类型 参数名） 可变长参数(double… numbers)
  • 异常抛出 还没学

• 方法的调用

  • 静态方法（static） 类似与c语言中的全局,和类一起加载
  • 非静态方法 c中的局部，类实例化后才存在

  public class Student{
      //非静态
      public void say(){
          System.out.println("学生说话了");
      }
  }
  
  public class Demo {
      public static void main(String[] args) {
          	//实例化这个类
              Student student = new Student();
              student say();
      }
  }
  

  • 形参和实参 类型要相同
  • 值传递的引用传递
    • 值传递即只把值给方法中的形参，不会改变该变量的值
    • 引用传递，把数组给方法，方法能改变数组中的值，类似与c中传递指针给函数，通过指针对该数组进行修改。
  • this关键字：指向自己这个类的引用 this.name

四、类与对象的关系

• 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类食物整体描述/定义，但是并不能代表某一个具体的食物
  • 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

五、创建与初始化对象

• 使用new创建对象
• 使用new关键字创建的时候，出了分配内存空间以外，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
• 方法的重载，根据参数来调用方法

package oop;
/**
 * @author GoddamnCode
 * @create 2021-06-1-15:38
 * @site https://blog.csdn.net/GoddamnCode
 */
public class Student {
    //属性
    String name;
    int age;
    //方法
    public void study(){
        System.out.println(this.name+"学生在学习");
    }
}

package oop;

import oop.Student;
/**
 * @author GoddamnCode
 * @create 2021-06-1-15:38
 * @site https://blog.csdn.net/GoddamnCode
 */
public class Application {
    //一个项目中应该只有一个main方法
    public static void main(String[] args) {
        //类是抽象的，需要实例化
        //类实例化后会返回一个自己的对象
        //student对象是一个Student类的一个具体实例
        Student xiaoming = new Student();
        Student xiaohong = new Student();
        xiaoming.name = "小明";
        xiaoming.age = 16;
        System.out.println(xiaoming.name);
        System.out.println(xiaoming.age);
        xiaohong.name = "小红";
        xiaohong.age = 20;
        System.out.println(xiaohong.name);
        System.out.println(xiaohong.age);
    }
}

• 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。并且构造器有一下两个特点：
  • 必须和类的名字相同
  • 必须没有返回类型，也不能写void
• 构造器必须要掌握
  • 使用new关键字，本质是在调用构造器，没有构造器就会报错
  • java中的每一个类都至少有一个构造方法，如果我们没有创建，系统会为我们创建一个默认的无参构造方法，如果已经有了一个有参数的构造方法,那么无参数的构造方法就不会默认被加上
  • 一旦定义了有参构造，无参就必须显示定义
  • idea快捷键：alt+insert（生成构造器），select None则生成无参构造器

六、创建对象内存分析

栈

• 当一个数据占用内存大小确定、具有生命周期、且先进后出时，就会被存于栈中
• 引用变量名存着对象的地址，通过地址操作位于堆的对象

堆

• 这里的内存是用来存放实例化对象
• 实例化对象放在堆中，可用引用变量名调用对象

方法区

• 用于存储如类信息class、常量 final、静态数据 static、以及全局变量等数据
• static的方法随类一起加载

七、小结类与对象

类

• 类是一个模板，是抽象的，对象是一个具体的实例
• 类中只有两样东西
  • 静态的属性（属性）
  • 动态的行为（方法）

对象

对象是通过引用来操作的，栈（地址）–>堆

属性

又叫字段（Field）、成员变量

默认初始化

• 数字：0、0.0
• 字符：u0000
• boolean：false
• 引用：NULL

基础数据类型与引用数据类型

• 基本数据类型：

  • byte：Java中最小的数据类型；
  • short：短整型；
  • int：整型；
  • long：长整型；
  • float：浮点型；
  • double：双精度浮点型；
  • char：字符型；
  • boolean：布尔类型。

• 引用类型：

  • 类
  • 接口类型
  • 数组类型
  • 枚举类型
  • 注解类型

八、封装

• 该露的露，该藏的藏

  • 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

  • 通常，应该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，用共有的方法获取和设置私有的属性

• 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
  • 系统的可维护性增加了

• idea快捷键：alt+insert 自动生成get、set方法

九、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

**extands**的意思是“扩展”。子类是父类的扩展

Java中只有单继承，没有多继承！：一个儿子只能有一个爸爸，一个爸爸可以有多个儿子

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。

继承关系的两类，一个为子类，一个为父类，子类继承父类，用关键词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

object类

• 在Java中所有的类都默认直接或者间接继承object类

super

• super()调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
• super只能出现在子类的方法或者构造方法中
• super和this不能同时调用方法

this

• 代表的对象不同

• this：本身调用着这个对象

• super：代表父类对象的引用

• 前提

  • this：没有继承也可以使用
  • super：只能在继承条件下才可以使用

• 构造方法

  • this()：本类的构造
  • super()：父类的构造

方法重写：重点——>多态

• 重写都是方法的重写和属性无关
• 需要有继承关系，子类重写父类的方法
• 方法名必须相同
• 参数列表必须相同
• 修饰符范围可以扩大：public > protected > default > private
• 抛出的异常范围可以被缩小，但不能扩大
  • ClassNotFoundException——>Exception（大）

重写的时候，子类的方法和父类必须要一致，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
• Alt+insert ： override；
• 查看类或接口的继承关系：ctrl+h

十、 多态

• 动态编译：类型
• 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(父类，有关系的类)
• 执行看左边，编译看右边
  • 子类能调用自己的方法和继承父类的方法
  • 父类可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法
  • 能不能执行方法需要看左边的类里有没有对应的方法
  • 编译出来的结果看右边的类里有没有重写该方法，如果没有就正常编译，如果有，就按照重写后的代码编译
• 多态是方法的多态，属性没有多态性
• 父类和子类有联系 没有联系转换就会产生类型转换异常 ：ClassCastException！
• 存在条件
  • 继承关系
  • 子类重写父类方法
  • 父类的引用指向子类对象father f1 = new son();
• 不可重写方法的几种常见例子
  • static属于类，不属于实例
  • final常量
  • private
• instanceof 类型转化(引用类型)，判断一个对象是什么类型

十一、static关键字

public class Demo {
    //匿名代码块
    {
        System.out.println("匿名代码块");
    }
    //匿名静态代码块
    static {
        System.out.println("匿名静态代码块");
    }
    //构造方法
    public Demo(){
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        System.out.println("=======");
        Demo demo1 = new Demo();
    }
}

执行顺序：

1. 静态代码块
2. 匿名代码块
3. 构造方法

静态代码块只执行一次

//静态导入包
import static java.lang.Math.PI;
import  static  java.lang.Math.random;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(random());
        System.out.println(PI);
    }
}

被final修饰的类无法被继承

十二、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，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，不能使用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
• 抽象类中的约束不像接口那么严格，你可以在抽象类中定义
  • 构造方法
  • 抽象方法
  • 普通属性
  • 普通方法
  • 静态属性和静态方法
• 抽象类也有构造器，没有的话你的子类将无法编译
• 意义：提高开发效率

十三、接口的定义与实现

• 普通类：只有具体实现
• 抽象类：具体实现和抽象方法都有
• 接口：只有抽象方法，自己无法写方法，专业的约束！约束和实现分离：面向接口编程
• 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。如果你是天使，则必须能飞，如果你是汽车，则必须能跑，如果你是好人，则必须干掉坏人，如果你是坏人，则必须欺负好人
• 接口的本质是契约，就像我们人类的法律一样，指定好后大家都遵守
• OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口，为什么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
• 声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
• 接口中的所有定义其实都是抽象的 public abstract
• 接口都需要有实现类

public interface Demo {
    void run();
}

public class Demo1 implements Demo{
    //alt+insert选择实现方法
    @Override
    public void run() {

    }
}

• 实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
• 利用接口实现多继承

public interface Demo {
    void run();
}
public interface Demo2 {
    void say(String name);
}
public class Demo1 implements Demo,Demo2{
    @Override
    public void run() {

    }

    @Override
    public void say(String name) {

    }
}

• 作用
  • 约束
  • 定义一些方法，让不同的人实现
  • 方法都是public abstract
  • 常量都是public static final
  • 接口不能实例化，接口中没有构造方法
  • implements可以实现多个接口
  • 必须要重写接口中的方法

十四、N种内部类

• 内部类就是在一个类的内部在定义一个类，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B类来说就是外部类类

• 成员内部类

  • 可通过内部类获取外部类的私有属性

    public class Outer {
        private int id = 10;
        public void out(){
            System.out.println("这是外部类的方法");
        }
        public class Inner{
            public void in(){
                System.out.println("这是一个内部类的方法");
            }
            //获取外部类的私有属性
            public void getID(){
                System.out.println(id);
            }
        }
    }
    
    public class application {
        public static void main(String[] args) {
            Outer outer = new Outer();
            //通过外部类来实例化内部类
            Outer.Inner inner = outer.new Inner();
            inner.getID();
        }
    }
    

• 静态内部类

  • 如果Inner内部类是static的，则无法获取，因为当Inner加载的时候，age还没有。

• 局部内部类

  • public class Outer {
        //局部内部类
        public  void method(){
            class   Inner{
                public void in(){
    
                }
            }
        }
    }
    

• 匿名内部类

  • public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            //没有名字初始化类，不用将实例保存在变量种
            new Apple().eat();
        }
    }
    class Apple{
        public void eat(){
            System.out.println("吃");
        }
    }
    

  • public interface Demo {
        void run();
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            //没有名字初始化接口
            Demo demo = new Demo(){
                @Override
                public void hello(){
                    
                }
    		}
        };
    }
    

• 一个java类种可以有多个class类，但是只能有一个public类