Java面向对象编程

本文主要是介绍Java面向对象编程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

面向对象编程

1. 初始面向对象

1.1 面向过程&面向对象

面向过程的思想
- 步骤清晰简单
- 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
- 适合处理复杂的问题，需要多人协作的问题
- 属性+方法=类
- 人（对象）上厕所（方法）
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

1.2 什么是面向对象

面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）
本质：以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据
抽象：把数据的有效共同点提出出来
三大特性：
- 封装：把数据包装起来
- 继承：子继承父
- 多态：存在优劣不同的各种方法
从认识论考虑，先有对象后有类。对象，是具体事物；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

2. 方法回顾和加深

方法的定义
- 修饰符
- 返回类型
- break和 return 的区别
  - break跳出switch，结束循环
  - return代表方法的结束，return后面就不能有语句了；return后的值与返回值类型要相同
- 方法名：主要规范，简明知意
- 参数列别：（参数类型，参数名）...
- 异常抛出：疑问，后面讲解
方法调用：递归
- 静态方法
- 非静态方法
  - 静态方法（加static）可以通过《类名.方法名》来直接调用方法，而非静态方法不能
  - 非静态方法需要实例化这个类new，方式：对象类型对象名 = 对象值
  - 一个方法里调用另一个方法，需要同时为静态或者非静态
- 形参和实参
- 值传递和引用传递
- this关键字

3. 对象的创建分析

3.1 类与对象的关系

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，但是并不能代表某一个具体的事物
- 如Person类、Pet类、Car类等
对象是抽象概念的具体实例
- 张三就是人的一个具体实例

3.2 创建与初始化对象

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

构造器

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。并且构造器有以下俩个特点：
- 必须和类的名字相同
- 必须没有返回值类型，void也不行

public class Person {
    //一个类即使什么都不写，它也会存在一个构造方法（默认）

    //显示的定义构造器

    String name;
    int age;

    //构造器作用：实例化初始值
    //1.使用new关键字必须要有构造器
    //2.构造器一般用于初始化值
    public Person(){
        
    }

    //有参构造：一旦定义了有参构造，无参构造就必须显式定义
    public Person(String name){
        this.name = name;
    }
    
    //alt+insert: 生成构造器


    public Person(int age) {
        this.age = age;
    }
}

/*
    public static void main(String[] args) {
        
        //new 实例化
        Person person = new Person();
    }
    
    构造器：
        1.和类名相同
        2，没有返回值
    作用：
        1.new 本质是在调用构造器
        2.初始化对象的值
    注意点：
        1. 定义了有参构造后，如果想使用无参构造，必须显式定义无参构造
    
    快捷键：
        alt+insert
 */

3.3 小结

类与对象：

类是一个模板；对象是一个具体的实例
方法

定义，调用！
对应的引用

引用类型：基本类型(8)

对象是通过引用来操作的：堆 ----> 栈
属性：字段Field 成员变量

默认初始化：

数字：0 0.0

char：u0000

boolean：false

引用：null

修饰符属性属性名=属性值
对象的创建和使用
- 必须使用new关键字创造对象，构造器 Person rokin = new Person()；
- 对象的属性 rokin.name
- 对象的方法 rokin.sleep()
类
- 静态的属性属性
- 动态的行为方法

4. 面向对象三大特性

4.1 封装

该露的露，该藏的藏
- 追求“高内聚，低耦合”。“高内聚”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”：仅暴露少量方法给外部使用
封装（数据的隐藏）
记住：属性私有，get/set，set中可能进行安全性判断
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
- 系统可维护性增加了

4.2 继承

继承的本质是对某一批类的抽象，从而对世界更好的建模
extends 的意思是“拓展”。子类是父类的拓展
Java中类只有单继承，没有多继承！（1个儿子只能有1个爸爸，但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。
继承关系的两个类，一个为子类（派生类），一个为父类。子类继承父类，使用关键字extends来表示
子类和父类之间，从意义上讲具有“is a” 的关系
快捷键：Ctrl+H，用于查看类的继承关系
object类

//在Java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object
//子类继承了父类，就会拥有父类的全部public方法和属性，但不拥有private

super类（- this）

子类通过super访问父类的protected属性，private无法访问
调用方法如果没有this或者super则采用就近原则
子类默认调用了父类的无参构造

调用父类的构造器必须要在子类构造器的第一行

Super注意点：
    1. super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
    2. super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中！
    3. super 和 this 不能同时调用构造方法
    
Vs this：
    代表对象不同：
        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()；本类构造
        super()；父类构造

方法重写

重写都是方法的重写，和属性没有关系

//静态的方法和非静态的方法区别很大
            // 静态方法：调用的方法只和左边，定义的数据类型有关
            // 非静态方法：重写
        //原因：
        /*
        静态方法是类的方法，而非静态方法是对象的方法
        有static时，b调用了B类的方法，因为b是B类定义的
        无static时，b调用的是对象的方法，而b是用A类new产生的
        即b是A new出来的对象，因此调用了A的方法
         */
        //注意：
        /*
        只有public才可能重写
         */
        //总结：
        /*
        重写：需要有继承关系，子类重写父类的方法！
            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：  public>protected>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，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：
            1. 父类的功能，子类不一定需要，或不一定满足
            Alt+ Insert：Override 或者 Ctrl+O
            
         */
        A a = new A();
        a.test();//A

        //父类的引用指向了子类
        B b = new A();
        b.test();

4.3 多态

即同一方法可以根据发送对象的不同而采取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类型有很多（父类，有关系的类）
动态编译：类型：可拓展性
多态存在的条件
- 有继承关系
- 子类重写父类方法
- 父类引用指向子类对象

//一个对象的实际类型是确定的
        //new Student();
        //new Person();

        //可以指向的引用类型就不确定了：父类的引用指向子类的类型

        //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();

        s2.run();//子类重写了父类的方法，执行子类的方法
        s1.run();

        //对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边关系不大
        //s2.eat();
        ((Student)s2).eat(); //强制转换
        s1.eat();

        /*
        多态注意事项：
        1. 多态是方法的多态，属性没有多态
        2. 父类和子类，有联系：类型转换异常！一定要有父子之间关系才能转换，异常名称：ClassCastException！
        3. 存在条件：继承关系，方法需要重写，父类的引用指向子类对象！ father f1 = new Son();

        不能被重写的方法：
        1. static 方法，属于类，不属于实例
        2. final 常量
        3. private 私有方法
         */

instanceof （类型转换）引用类型，判断一个对象是什么类型

instanceof 需要两者之间有一定的关系（父子关系），否则就会报错

        //Object > String
        //Object > Person > Teacher
        //Object > Person > Student
        Object object = new Student();

//        System.out.println(X instanceof Y);// 能不能编译通过取决于X和Y之间是否存在父子关系，同一级无法通过

        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
        System.out.println("====================");

        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

        System.out.println("====================");
        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

        //类型之间的转化：基本类型转化  高低64 32 16 8、父 -> 子
        // 高                低
        Person p1 = new Student();

        //将这个对象转化为Student类型，我们就可以使用Student类型的方法了
//        person.go();
        ((Student)p1).go();

        //子类转化为父类可能会丢失一些自己的方法
        Student student = new Student();
        student.go();
        Person p2 = student;//类型转化

        /*
        1. 父类的引用指向子类的对象
        2. 把子类转化为父类，向上转型：
        3. 把父类转化为子类，向下转型：强制转化
        4. 方便方法的调用，减少重复的代码！简洁

        抽象：封装、继承、多态！ 抽象类，接口
         */

static专项
- 静态导入包 import static java.lang.Math.random;//静态导入包
- final 修饰的类不能继承
- static 属于这个类，其他人用不了，只能本类用

代码初始化：

  //2：常用于赋初值
      {
          //代码块（匿名代码块）
          System.out.println("匿名代码块");
      }
  
      //1：只执行一次~
      static {
          //静态代码块
          System.out.println("静态代码块");
      }
  
      //3
      public Person() {
          System.out.println("构造方法");
      }
  
      public static void main(String[] args) {
          Person p1 = new Person();
          System.out.println("========");
          Person p2 = new Person();
      }

5. 抽象类和接口

5.1 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，那么该类就是抽象类
抽象类中可以没有抽象方法，但是又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，它是用来让子类继承的
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

//abstract 抽象类：类，需要继承extends： 单继承~  (接口可以多继承)
public abstract class Action {

    //约束~有人帮我们实现
    //abstract, 抽象方法，只有方法的名字，没有方法的实现!(没有方法体）
    public abstract void doSomething();

    //特点
    //1. 不能new这个抽象类，只能靠子类去实现它：约束！
    //2. 抽象类可以写普通方法
    //3. 抽象方法必须在抽象类中
    //抽象的抽象：约束~
    
    //思考题？ new，存在构造器吗？存在！
    public Action(){
        System.out.println("action");
    }
    //抽象存在的意义？ 抽象出来，提高开发效率
    
}

5.2 接口

普通类：只能具体实现
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_{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。如果你是汽车，则必须能跑
接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样，制定好后需要大家遵守
OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口
声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface

接口的作用：
    1. 约束
    2. 定义一些方法，让不同的人实现 ~ 10 -----> 1 10人实现1个接口
    3. 方法是public abstract
    4. 属性是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. 必须要重写接口的方法

6. 内部类及OOP实战

6.1 内部类

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

6.1.1 成员内部类

//内部类访问外部类的一些私有属性
public class Outer{
    public class Inner{
        
    }
}

6.1.2 静态内部类

public class Outer{
    public static class Inner{
        
    }
}

6.1.3 局部内部类

方法内的类

public class Outer{
    public void method(){
        class Inner{
            
        }
    }
}

6.1.4 匿名内部类

6.2 异常机制 Exception

6.2.1 什么是异常

实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的，如用户输入不符合要求，文件不存在或格式不对等待。软件运行中，非常可能遇到上述异常问题，称为异常（Exception）
异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况，如：文件找不到，网络连接失败、非法参数等
异常发生在程序运行期间，它影响力正常的程序执行流程
简单分类：需要掌握三种类型的异常：
- 检查性异常：最具代表性的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的
- 运行时异常：运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略
- 错误Error：错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中常被忽略。例如，当栈溢出了，一个错误就发生了，它们在编译中也查不到

6.2.2 异常体系结构（异常处理框架）

java把异常当作对象来处理，并定义了一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类
在Java API 中以及定义了许多异常类，这些异常类分类两大类，错误Error（不可预见）和异常Exception（可预见）
Error
- Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关
- Java虚拟机以下错误（Virtual MachineError），当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源是，将出现OutOfMemoryError。发生这些异常时，JVM一般会选择线程终止；
- 还有发生在虚拟机JVM试图执行应用时，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、连接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的情况。
Exception
- 在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException（运行时异常）
  - ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
  - NullPointerException（空指针异常）
  - ArithmeticException（算数异常）
  - MissResourceException（丢失资源）
  - ClassNotFoundException（找不到类）
    
    等异常，这些异常是不坚持异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理
- 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度京可能避免这类异常的发生
Error和Exception的区别：
- Error通常是灾难性的致命错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，JVM一般会选择终止线程
- Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该京可能的去处理这些异常

6.2.3 Java异常处理机制

抛出异常
捕获异常

异常处理五个关键字

try、catch、finally、throw、throws

       //快捷键：Ctrl+Alt+T
        try {
            if (b==0){//主动抛出异常 throw throws
                throw new ArithmeticException();
            }
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
//            System.exit(0);//手动退出程序
            e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
        } finally {
        }

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
//        int a = 1;
//        int b = 0;

        new Test2().test(1,0);

//        //快捷键：Ctrl+Alt+T
//        try {
//            if (b==0){//主动抛出异常 throw throws
//                throw new ArithmeticException();
//            }
//            System.out.println(a/b);
//        } catch (Exception e) {
////            System.exit(0);//手动退出程序
//            e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
//        } finally {
//        }
    }
    //假设这个方法中处理不了这个异常，方法上抛出异常
    public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
        if (b==0){//主动抛出异常 throw throws
            throw new ArithmeticException();//主动抛出异常，一般在方法中使用
        }
    }
}

6.2.4 处理异常

6.2.5 自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可
在程序中使用自定义异常类，答题可分为以下几个步骤
- 创建自定义异常类
- 在方法中通过throw关键字抛出异常对象
- 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理；否则在方法的声明出通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作
- 在出现异常方法的i奥永哲中捕获并处理异常

6.2.6 总结

处理运行异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch 处理
在多重catch块后面，可以加一个catch(Exception) 来处理可能会被遗漏的异常
对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在异常
集体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
尽量添加finally语句块去释放占用的资源 IO_Scanner

这篇关于Java面向对象编程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！

Java面向对象编程

面向对象编程

1. 初始面向对象

1.1 面向过程&面向对象

1.2 什么是面向对象

2. 方法回顾和加深

3. 对象的创建分析

3.1 类与对象的关系

3.2 创建与初始化对象

3.3 小结

4. 面向对象三大特性

4.1 封装

4.2 继承

4.3 多态

5. 抽象类和接口

5.1 抽象类

5.2 接口

6. 内部类及OOP实战

6.1 内部类

6.1.1 成员内部类

6.1.2 静态内部类

6.1.3 局部内部类

6.1.4 匿名内部类

6.2 异常机制 Exception

6.2.1 什么是异常

6.2.2 异常体系结构（异常处理框架）

6.2.3 Java异常处理机制

6.2.4 处理异常

6.2.5 自定义异常

6.2.6 总结

前端开发

后端开发

移动端开发

数据库

服务器运维

人工智能

区块链

游戏开发

网站运营

大数据/云计算

软件工程

软件/开发工具使用

资讯