JavaSE_面向对象
2021/5/3 20:25:44
本文主要是介绍JavaSE_面向对象,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&面向过程
- 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
- 面向对象思想
- 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!
- 对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,需要我们使用面向对象的思路老分析整个系统。但是,具体到微观操作,任然需要面向过程的思路去处理。
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,一对象的组织(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累。对象是累的具体事物。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。
方法
什么是方法
- Java方法是语句的集合,他们在一起执行一个功能
- 方法是解决一类问题的步骤的有序组合
- 方法包含于类或对象中
- 方法在程序中被创建,在其他地方被引用
方法可以被理解为是:一个人要从A点到达B点:从A点到达B点这个事需要解决吧,但是怎么解决呢,这个人可以用走路,坐公交,打的···等等多种方式,这些方式都是方法,解决某件事的办法,就是方法。
Java中方法就是用来完成解决某一件事的办法。
我们可以通过在程序代码中引用方法名称和所需的参数,实现在改程序中调用该方法。
方法,一般都会有一个返回值,用来作为事情的处理结果。
设计方法的原则:方法的本意是功能模块,就是实现某个功能的语句块的集合。我们设计方法的时候,最好保持方法的原子性,就是一个方法只完成1个功能,这样有利于我们后期的拓展。
方法的定义及调用
方法的命名规范:
首字母小写加驼峰原则。(驼峰原则,除了第一个单词外,后面单词首字母都大写,如:goodBoy)。
方法的定义及调用
方法的定义
- Java的方法类似于其他语言的函数,是一段用来完成特定功能的代码片段,一般情况下,定义一个方法包含以下语法:
- 方法包含一份方法头和一个方法体。(以下是一个方法的所有部分)
- 修饰符:修饰符,这是可选的,告诉编译器如何调用该方法。定义了该方法的访问类型。
- 返回值类型:方法可能会返回值。returnValueType是方法返回值的数据类型。有些方法执行所需的操作,但没有返回值。在这种情况下,returnValueType是关键字void。
- 方法名:是方法的实际名称。方法名和参数表共同构成方法签名。
- 参数类型:参数像是一个占位符。当方法被调用时,传递值给参数。这个值被称为实参或变量。参数列表是指方法的参数类型,顺序和参数的个数。参数是可选的,方法可以不含任何参数。
- 形式参数:在方法被调用时用于接收外界的数据。
- 实参:调用方法是传给方法的数据。
- 方法体:方法体包含具体等语句,定义该方法的功能。
语法结构
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名){ ··· 方法体 ··· return 返回值; }
方法的调用
- 调用方法:对象名.方法名(实参列表)
- Java支持两种调用方法的方式,根据方法是否有返回值来选择。
- 当方法返回一个值的时候,方法调用通常会被当做一个值,例如:
int larger = max(30,40);
- 如果方法返回值是void,方法调用一定是一条语句。
public class Test{ public static void main(String [] args){ int sum=add(3,4); //调用add方法 System.out.println(sum);//7 } //我们的方法一般是放在main方法外面的 public static int add(int a,int b){ //加static使这个方法成为类变量,这样就可以直接在这个类中直接调用了 return a+b; //返回(a+b)这个值给调用者 } }
public class Test { public static void main(String[] args) { Test test=new Test(); //调用方法 test.test(); } public void test(){ //void 是“空”的意思 System.out.println(1); System.out.println(1); System.out.println(1); } }
类与对象的创建
类与对象的关系
- 类是一种很抽象的数据类型,他是对某一类事物整体描述/定义,三十并不能代表某一个具体的事物。
- 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征和行为。
- 对象是抽象概念的具体实例
- 张三就是人的一个具体事例,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。
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。
- 类中构造器页称为构造方法,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:
- 1.必须和类的名字相同
- 2.必须没有返回类型,也不能写void
- 构造器必须掌握
具体理解对象
初学肯定对于对象这个概念很模糊对吧
所以,这里是我在我的笔记上另外加的我对于对象的理解
先来简单回忆一下上述:
- 对象是抽象概念的具体实例
- 张三就是人的一个具体事例,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。
构造器详解
回顾:
- 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。
- 类中构造器页称为构造方法,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:
- 1.必须和类的名字相同
- 2.必须没有返回类型,也不能写void
无参构造
//定义一个类 public class Demo01{ //无参构造 public Demo01(){ System.out.println("Hello!"); } }
public class Application{ public static void main(String[] args){ Demo01 d1 = new Demo01();//当对象被创建时,构造器就会执行 } }
有参构造
//定义一个类 public class Demo02{ //有参构造 public Demo01(int i;String str){//可以理解为就是给构造器一个参数 System.out.println("Hello!"); } }
public class Application{ public static void main(String[] args){ Demo01 d1 = new Demo01(1,"Hello");//当创建对象的时候,调用有参构造必须传进参数,不然会报错 } }
如果定义了有参构造,无参构造必须显示定义
不然你懂得~
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数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息影藏。
- 记住这句话就够了:属性私有,get/set
public class Demo{ private String name;//private私有(外部不可访问) private int age; //提供可以操作这些属性的方法 //提供一些public的get,set方法 //get 方法获取这个数据(name) public String getName(){ return this.name; } //set方法给这个数据设置值(name) public String getName(String name){ this.name = name; } }
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的更好的建模。
- 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!(可以简单理解为一个儿子只能有一个爸爸,但是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。
- 子类和父类之间,从意义上讲应该具有"is a"的关系。
子类的定义
//结构: public class 子类名 extends 父类名{ }
子类继承父类,就会拥有父类的一切方法(public方法)
定义一个父类:
public class Father{//这里我是便于区分,所以类名取了Father public void say(){ System.out.println("Oh!my son,you should remenber“good goog study,day day up”!!!");//这里纯属搞笑哈 } }
再定义一个子类继承Father类
public class Son extends Father{ //子类中什么都不写 }
这时我们调用子类
public class Application{ public static void main(String[] args){ Son son = new Son(); son.say();//这里真的可以调用哦,不信的话看图↓ } }
私有方法无法继承
object类
- 所有类都直接或者间接继承object类
- 如果你用的是IDEA,那么你可以定义一个类然后按CTRL+H右边会出现一个继承树
super
super注意
- super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!
this与super的不同点
- 代表对象的不同
- this:本省调用者这个对象
- 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
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!
public class A{//父类 public static void test(){ System.out.println("A's test"); } }
public class B extends A{//子类 public static void test(){ System.out.println("B's test"); } }
public class Application{//启动 public static void main(String[] args){ //方法的调用只和左边的类型有关 B b = new B(); b.test();//输出为B's test //父类的引用指向了子类 A a = new B(); a.test();//输出为A's test } }
注意:静态方法和非静态方法区别很大!
我们将static去掉:
public class A{//父类 public void test(){ System.out.println("A's test"); } }
public class B extends A{//子类 public void test(){ System.out.println("B's test"); } }
public class Application{//启动 public static void main(String[] args){ //方法的调用只和左边的类型有关 B b = new B(); b.test();//输出为B's test //父类的引用指向了子类 A a = new B(); a.test();//输出为B's test //子类重写了父类的方法——只针对非静态 } }
重写
- 方法名必须相同
- 参数列表必须相同
- 修饰符:范围可以扩大但不能缩小(public > protected > default > private)
- 抛出的异常:范围可以被缩小但不能扩大(ClassNotFoundException < Exception)(例)
- 子类的方法和父类必须一直,方法体不同。
多态
参考“菜鸟教程”
- 同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果
多态的优点
- 消除类型之间的耦合关系
- 可替换性
- 可扩展性
- 接口性
- 灵活性
- 简化性
多态存在的三个必要条件
- 继承
- 重写
- 父类引用指向子类对象:Father f =new Son();
当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,再去调用子类的同名方法
多态的好处:可以使程序有良好的扩展,并可以对所有类的对象进行通用处理
//以下是一个多态实例的演示,详细说明请看注释: Test.java 文件代码: public class Test { public static void main(String[] args) { show(new Cat()); // 以 Cat 对象调用 show 方法 show(new Dog()); // 以 Dog 对象调用 show 方法 Animal a = new Cat(); // 向上转型 a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat Cat c = (Cat)a; // 向下转型 c.work(); // 调用的是 Cat 的 work } public static void show(Animal a) { a.eat(); // 类型判断 if (a instanceof Cat) { // 猫做的事情 Cat c = (Cat)a; c.work(); } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 Dog c = (Dog)a; c.work(); } } } abstract class Animal { abstract void eat(); } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃鱼"); } public void work() { System.out.println("抓老鼠"); } } class Dog extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃骨头"); } public void work() { System.out.println("看家"); } } //来自菜鸟教程
instanceof和类型转换
instanceof
作用
判断两个类之间是否存在父子关系
A类(父类)
public class A{ }
B类(子类)
public class B extends A{ }
启动类
public class Application{ public static void main(String[] args){ Object b1 = new B(); System.out.println(b1 instanceof B); System.out.println(b1 instanceof A); System.out.println(b1 instanceof Object); System.out.println(b1 instanceof String); } }
运行结果:
true true true false
类型转换
高转低——强制类型转换
低转高——无需强制转换
public class Application{ public static void main(String[] args){ A a = new B(); a.run();//会报错 ((B)a).run();//将a-A类型强制转换为a-B //此时a可以用B类所独有的方法 //可以直接说“父类引用指向子类对象,需要用到子类特有的方法时,需要用到强制类型转换” } } class A{ public void eat(){ System.out.println("eat!"); } } class B extends B{ public void run(){ System.out.println("run!"); } }
子类转换为父类时,可能会丢失一些方法!!!
总结
父类引用指向子类对象
把子类转换为父类——向上转型
把父类转换为子类——向下转型
方便方法的调用,减少重复的代码
抽象类
- adstract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。
public abstract class A{ //这是一个抽象类 }
- 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。
public abstract class A{ public void run(){ //没有错误 } }
public class A{ public abstract void run();//有错误 }
- 抽象类,不能使用new关键字来创建对象,他是用来让子类继承的。(抽象类不能被实例化)
public class Application{ public static void main(String[] args){ A a = new A();//有错误 } } abstract class A{ }
- 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。
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)
- 接口:只有规范!
- 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。
- 接口的本质就是契约,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。为什么我们要讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(如:C++、java、C#等),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
定义一个接口:
public interface A{ //这是一个接口 }
接口的操作
public interface A{ void run(); //可以直接定义为返回值类型+方法名() //默认都是public abstract修饰的 int AGE = 99; //接口中的属性都是常量 //默认都是public static final修饰的(全局静态常量) }
public interface B{ void eat(String foodName); //可以定义参数类型 }
public class Aimpl implenments A,B{ //命名规范:接口名+impl=接口的实现类 //接口可以实现伪多继承 //实现接口必须重写接口中的方法!!! @Override public void run(){ } @Override public void eat(String foodName) }
接口任然不能被实例化~
接口中没有构造方法~
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
- 成员内部类
- 静态内部类
- 局部内部类
- 匿名内部类
成员内部类
//外部类 public class Outer{ private int age = 16; public void out(){ System.out.println("这是外部类的out方法!"); } //内部类 public class Inner{ public void in(){ System.out.println("这是内部类的in方法!"); } public void getAge(){ System.out.println(age); //内部类可以操作外部类的私有属性、私有方法!!! } } }
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(); } }
静态内部类
用static修饰的内部类
//外部类 public class Outer{ private int age = 16; public void out(){ System.out.println("这是外部类的out方法!"); } //内部类 public static class Inner{ public void in(){ System.out.println("这是内部类的in方法!"); } public void getAge(){ System.out.println(age); //当内部类为静态内部类,外部类非静态类时,无法访问外部类的属性以及方法!!! } } }
局部内部类
在方法里面的内部类
//外部类 public class Outer{ private int age = 16; public void out(){ System.out.println("这是外部类的out方法!"); class Inner{ public void in(){ System.out.println("这是内部类的in方法!"); } } }
匿名内部类
没有名字初始化类——不用将实例保存到变量中!!!
public class Application{ public static void main(String[] args){ new Phone(); //这个~没有名字~~ //but new Phone().call(); //依旧可以使用它的方法 } } class Phone{ public void call(){ } }
如有错误和不足,欢迎指出!!!
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