Java中的类和对象概念的介绍

一、类和对象

1.Java语言的特点

• 简单
   a.与正常人类思维相一致
   b.来源于生活，但高于生活
• 跨平台(可移植性)
• 多线程(技术手段)
• 完全面向对象

2.类和对象

• 类
   对名词的一种抽象的概念，是模子

• 对象
   是一类事物的具体实例

• 属性
   用于描述数据的名词

• 方法
   事物所具有的功能

• 类与对象的关系
   互推关系

• 类图的格式
  
  例如：
  

• 定义类的格式
   [访问权限修饰符][修饰符]class 类名{
        //成员属性格式
        [访问权限修饰符][修饰符…]数据类型 属性名[=值];
        //成员方法格式
        [访问权限修饰符][修饰符…][返回值类型]方法名([参数列表…]){
           方法体；
        }
    }

注意：
  1.在类的格式中[]表示可以省略
  2.其中的…表示可以有多个
  3.访问权限修饰符：
    ①类的访问权限修饰符有两种
        public、缺省
    在一个代码编辑区，可以编写多个类(一般不建议使用),但是类名不能重复，且只能有一个类是被public修饰的，其中都是缺省不写的。
    ②类成员中的权限修饰符
   
  4.修饰符(4个)
  ⑴static:静态的，能够修饰类成员和代码块
  注意：
   ①在被static修饰的代码块或者成员方法中调用static修饰的类成员，>则该成员一定要改成static修饰。
    例如：
    public class TestDemo {
    static int age;
     static{
        age = 100;
       }
    }
   ② 被static修饰的类成员可以直接通过类名.的方式调用
   例如：
   public class Test {
     public static int age = 100;
   }
   public class TestDemo {
     public static void main(String[] args) {
       System.out.println(Test.age);
     }
   }
   ③static代码块优先于主函数加载
  ⑵final:最终的，能够修饰类和类成员
   ①特点：
    修饰的类不能被继承
    修饰的成员属性是常量：其中的常量名全部大写且一定要有初始值。
    修饰成员方法：常用的方法是public final Class getClass();该方法是通过反射机制获取当前正在运行的类。使用该方法可以代替new来创建对象，更节省内存空间。
  ⑶abstract:抽象的，能够修饰类和成员方法
    修饰的类不能实例化(即不能new)
    修饰的方法没有方法体
  ⑷synchronized:同步
    能够修饰成员方法和代块

3.类成员详解

• 成员属性
  ⑴分类：
    成员变量(全局变量)：
      可以不赋初始值，成员变量对整个类起作用。
    局部变量：
      定义在方法中的变量，必须赋初始值，局部变量只对定义位置的区域(方法体)起作用。
• 成员方法
  ⑴分类：
    自定义方法分类：
      类方法：一定被static修饰
      实体方法(普通方法)
      抽象方法：被abstract修饰的方法
    参数列表分类：
      有参方法
      无参方法
    返回值类型分类：
      有返回值类型：Java中任意数据类
      无返回值类型：void
      没有返回值：缺省(构造方法)

总结：
 ①实参和形参：
  实参：方法被调用时传递的参数
  形参：方法被定义时传递的参数，一定要表明参数类型
 ②方法不能被嵌套，在一个完整的方法体中，不能定义另一个方法，但是可以调用另一个方法。

⑵方法的特性：方法的重载(OverLoad)
  ①含义：
    在同一个类中出现一次以上并且名字相同的方法。
  ②含义：
    方法重载三要素：
       方法名一致
       返回值类型无关
       参数列表不同(位置不同或者个数不同或者数据类型不同)

4.面向对象特征之一:封装

• 什么封装？
   将不想对外公布的代码保护起来。
• 使用封装的好处：
   ⑴提高代码的安全性
   ⑵防止外部任意调用
   ⑶简化主函数的代码
   ⑷降低类与类之间的耦合度
• 封装的是类成员
   ⑴成员属性：全部私有化(private)
   ⑵成员方法：封装所有的功能代码
• 构造器
   ⑴格式：
     public 类名([参数列表…]){}
   ⑵特点：
     ①没有返回值
     ②方法名与类名一致
   ⑶作用：
     ①给成员属性赋值
     ②创建(实例化)对象

注意：
⑴ this关键字：
  ①代表本类对象
  ②只能定义在方法中
⑵声明和实例化(创建)对象的格式：
  ①声明：
   类名 对象名;
  ②创建(实例化)：
   类名 对象名 =  类名();
⑶如果一个类没有明确定义构造器，JVM会提供一个默认无参构造器，如果定义了，JVM则不会提供任何的构造器。
⑷this和super关键字的区别：
  super:父类对象，定义在方法体中
  this:本类对象，定义在方法体中
如果this和super同时出现，先写super。

5.面向对象特征之二:继承

• 含义：
    将一类事物中的所有共性找到，并将这些共性重新封装到一个类中，而其他的类想要使用共性，必须先继承存放共性的类。
• 优点
    提高代码的重用性。
    简化子类代码
• 分类
    父类：将所有共性封装的类
    子类：只封装了特性的类
• 继承格式：
    public class 子类 extends 父类{}
  
• 一定能继承什么？一定不能继承什么？选择继承什么?
   ⑴一定能继承父类中所有被public/protected所修饰的类成员
   ⑵一定不能继承父类的构造器和所有被private修饰的类成员
   ⑶如果是同包下，缺省修饰的类成员也可以继承

注意：
  在使用继承的时候，子类可以直接调用父类中的所有被public/protected修饰的类成员，然而父类不能调用子类中特有的特性。

• 方法的重写
  ⑴概念
    子类对父类已有方法进行功能上的增强
  ⑵使用重写的前提：
    ①一定是父子类
    ②一定是对已有方法进行重写
    ③一定是增强功能
  ⑶实现重写的五大要素
    ①方法名一致
    ②返回值一致或其子类
    ③参数列表一致
    ④访问权限不严于父类(子类>=父类)
    ⑤不能抛出更大的异常(当子类重写父类的方法时，可以抛出一样的异常，可以了抛出更小的异常，可以不抛出异常。但是不能抛出更大的异常，以及抛出跟父类同级但不一样的异常)
  ⑷OverLoad(重载)和Override(重写)的比较
  

6.面向对象特征之三:多态

• 多态的概念
  多态本质上就是指同一种事物表现出来的多种形态。
  饮料：可乐、雪碧、乐虎、果啤、…
  宠物：狗、猫、鸟、小强、…
  整数：int i = 10; short s = 10; byte b = 10; …
  … …
• 语法格式
  父类类型 引用名 = new 子类类型();
  如：
  Person p = new Student();
  p.show();

解析：
  在编译阶段p是Person类型的，只能调用Person类中的show()方法。
  在运行阶段p指向的是Student类型的对象，因此最终调用Student类中的show()方法。

• 多态的效果
  (1)当父类的引用指向子类的对象时，父类的引用可以直接调用父类的方法。
  (2)当父类的引用指向子类的对象时，父类的引用不可以直接调用子类的方法。
  (3)当父类的引用指向子类的对象时，编译阶段调用父类的，运行阶段最终调用子类的版本。

注意：上述方式指 非静态的成员方法。
(4)当父类的引用指向子类的对象时，对于静态方法来说，最终调用父类的版本。

• 多态中引用数据类型之间的转换
  (1)子类类型向父类类型之间的转换自动完成，因此是自动类型转换。
  (2)父类类型向子类类型之间的转换需要进行强制类型转换，格式如下：
  目标类型 目标类型的引用 = (目标类型)源类型的引用;
  (3)引用类型之间的转换必须发生在父子类之间，否则编译报错，执行不到运行阶段。
  (4)只要拥有父子类关系则进行强制类型转换时，编译阶段不会报错，当转换的目标类型并不是该引用真正指向的类型时，则运行阶段产生类型转换异常。

为了避免上述错误的发生，可以使用instanceof运算符进行判断，格式如下：
if(引用变量名 instanceof 引用类型){ 语句块; }
当引用变量名真正指向的对象是后面的引用类型时，则返回true，并执行语句块；
否则返回false

• instanceof运算符的介绍
  作用
    判断指定对象是否是指定类或其子类对象的运算符，结果是一个boolean

例：
Animal a1 = new Animal（“动物”,18）;//父类
Dog d1 = new Dog(“柯基”,17,“花色”);//子类
Animal a2 = new Dog(“柯基”,17,“花色”);//使用引用，父类的引用指向子类的对象
①System.out.println(a1 instanceof Dog);//false
②System.out.println(a1 instanceof Animal);//true
③System.out.println(a2 instanceof Dog);//true
④System.out.println(a2 instanceof Animal);//true
⑤System.out.println(d1 instanceof Dog);//true
⑥System.out.println(d1 instanceof Animal);//true

• interface/implements/instanceof
  interface:定义接口的关键字
  implements:实现接口的关键字
  instanceof:判断指定对象是否是指定类或其子类的运算符

7.对象在内存中的分析

• 一个引用对应一个对象的情况
  

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• 两个引用指向同一个对象的情况
  

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• 对象作为参数传递的情况
  

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• 对象作为返回值的情况
  

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8.成员变量和局部变量的区别

• 在类中的位置不同
  成员变量：类中，方法外
  局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
• 作用范围不一样
  成员变量：类中
  局部变量：方法中
• 初始化值的不同
  成员变量：有默认值
  局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
• 在内存中的位置不同
  成员变量：堆内存
  局部变量：栈内存
• 生命周期不同
  成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
  局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失