Java系列教程day10——面向对象的三大特征
2021/11/1 14:09:43
本文主要是介绍Java系列教程day10——面向对象的三大特征,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!
day10——面向对象三大特征
提纲:
1、面向对象 2、类和对象 3、方法的重载 4、构造方法 5、this关键字 6、匿名对象 7、作业
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面向对象的三大特征:
1、封装性
2、继承性
3、多态性
一、封装性
1.1、封装的概念
封装的概念:尽可能的隐藏对象的内部的细节。 "打包",包起来。为了保护数据的安全性。 某宝购物,电视机。。。。 面向对象中的封装性,不仅仅是对属性进行封装。 一段代码,写了3遍--->封装成一个方法 一堆方法,用了3遍--->封装成工具类:Arrays工具类 。。。 一个方法,一个类,都是一种封装。
1.1.1 private关键字
词义:"私有的"。
是一个访问权限修饰符: 修饰符:public,private,static,final,abstract。。。 访问权限:在哪个范围内能够访问。 作用:限制在本类中才能访问。 private,修饰属性,修饰方法,不能修饰类。
1.1.2 getter和setter方法
为了保护属性的数据安全,使用了private访问权限修饰符,限制了只能在类中使用。那么对于外部的对象,如何给属性进行操作?赋值,取值。 使用setter方法,给属性进行赋值。 set,词义,设置。。 语法格式: /* public void set成员变量名(形式参数){//要给成员变量进行赋值 this.属性 = 参数名; } 例如: public void setAge(int age){ //..... this.age = age; } */ 使用getter方法,获取属性值 get,词义,获取 /* public 成员变量的类型 get成员变量名(){ return this.成语变量名; } 例如: public int getAge(){ return this.age; } */
1.1.3 类的设计原则
- 成员变量(属性),私有化(使用private修饰)。添加getter方法和setter方法。
- 公开方法(public修饰)。
- 至少提供无参的构造方法,有参(随意)。
所以说对类中的属性,进行封装的步骤:
step1:使用private关键字,修饰成员变量(属性)。 step2:提供setter方法,用于对属性进行赋值。 public void set属性名(参数){ this.属性名 = 参数; } step3:提供getter方法,用于获取属性值。 public 属性值类型 get属性名(){ return this.属性名; }
属性封装,注意点:
如果一个属性是boolean类型的,get方法的写法:方法名是特殊:isXXX() private boolean married;//是否已婚 //对于boolean类型的get方法:两个状态 public boolean isMarried(){ return this.married; }
扩展内容:
数组有长度:表示该数组中存储的元素的个数。 数组的属性:arr.length 字符串也有长度:表示该字符串中字符的个数。 "abc","hello","he llo" 字符串的方法:str.length();
二、继承性
2.1、继承的概念
2.2.1 生活中的继承
继承"遗产"。 子承父业。儿子可以继承父亲的东西。
2.2.2 Java中的继承的概念
继承指的是两个类的关系。如果一个类(子类),继承了另外一个类(父类)。那么子类就可以直接使用父类的非私有化的成员(属性,和方法)。
2.2.3 继承的好处
1、实现代码的重用和扩展。
避免重复的代码:父类写的非私有化的属性和方法,子类不用再写了,直接使用。
类的扩展:思想,子类扩展父类的功能。(父类是人,子类是学生)
2、模拟现实世界的关系。
2.2.4 类的继承
- 关键字:extends,词义:扩展的。描述两个类的关系:子类,父类。
- 被继承的类:父类,根类,超类,基类,SuperClass
- 继承的类:子类,派生类,SubClass
2.2.5 继承的语法
public class FatherClass{ //属性 //方法 } public class ChildClass extends FatherClass{ //新增的属性 //方法:重写,新增 }
一旦两个类存在了继承的关系,那么:
- 子类可以直接使用父类的非私有化的属性(成员变量)和方法(成员方法)。
- 子类还可以新增自己的属性和方法。
- 子类可以重写父类已有的方法。
2.2.6 什么样的两个类适合继承关系
要两个类,满足is-a 的范式 子类 是一个 特殊的 父类。
eat(),sleep()
name,age,color
狗类:继承动物
eat(),sleep()
name,age
猫类:继承动物
学生,继承人
工人,继承人
小汽车,继承 车
2.2.7 继承的注意点
1、两个类存在了继承关系。 子类可以使用父类的属性和方法 但是父类不能使用子类的属性和方法。 2、Java语言的继承是局限性:单继承。 一个子类,只能有一个父类。 Java语言,不允许多继承,但是可以多层继承。 一个父类,爷爷类,太爷爷,祖爷爷。。祖宗。。 一个父类是可以有多个子类的。
2.3 子类对象的创建过程
实例化子类对象的过程:
- 1、先调用父类的构造方法
- 默认调用父类的无参构造方法。
- 2、再调用子类的构造方法
我们通过代码演示,发现当创建子类对象的时候,默认会先调用父类的构造方法。 调用子类的构造方法中,先调用了父类的构造方法,默认调用的父类的无参构造方法。 1、子类的构造方法中,第一行一定是调用了父类的构造方法。 2、如果没有显示的调用父类的构造方法,那么编译器会自动添加一个:super(),父类的无参构造方法。 3、子类的构造方法中,既可以调用父类的无参构造方法,也可以调用父类的有参构造方法。 4、父类的构造方法: 无参构造:super(); 有参构造:super(参数);
2.4、super关键字
用法一:super(),指代父类的构造方法。
如果有多个父类的构造方法,那么要靠参数区分。
super(),无参构造
super(参数),父类的有参构造方法。。
注意点:super(),指代父类的构造方法,一定是位于第一行。同this()指代本类构造方法。
方法二:直接访问父类的属性和方法
super.属性--->父类的属性。
super.方法--->父类的方法
this.属性
this.方法
2.5、方法的重写
重载(overload):一个功能方法的多种写法。
同一个类中,方法名必须一致,参数列表必须不同。
重写(override):继承结构。
概念:在继承结构中,子类将父类已有的方法,重新实现,这叫方法的重写。
如果在子类中,存在方法的重写,那么默认调用的是重写之后的方法。
方法重写的规则:
1、继承结构中。 2、方法的声明,必须和父类的一致。 方法名必须和父类一致 参数列表必须和父类一致 返回值必须和父类一致 3、访问权限,不能比父类更加严格。 4、子类重写的方法,不能抛出比父类更大更多的异常。 /* * 1.父类的方法,访问权限:public * 子类重写,只能public * 2.父类的方法,访问权限:protected * 子类重写,protected,public * 3.父类的方法,访问权限:default * 子类重写,default,protected,public * 4.父类的方法,访问权限:private 对于子类来讲,该方法根本不可见。 */
2.6、访问权限修饰符
访问权限:就是在哪能访问。通过访问权限修饰符来实现。
作用:限制可见度。
private:私有的。本类中。
默认的:(default):注意,啥修饰符都不写,就是默认的。本类。同包下可以访问。
protected:受保护的。本类,同包下,不同包(子类使用)
public,没有限制的。
private---> default--->protected--->public
使用原则:
- 修饰类:只能是public和default
- 修饰成员:变量和方法:以上4个修饰符都可以。
- 局部变量,不能使用这些修饰符。
三、多态性
什么是多态
其实就是事物的多种形态。
3.1、对象的多态性
指的是子类对象的多种形态:
子类对象--->看成父类的类型。
子类对象--->看成子类的类型。
1、如果声明了一个父类类型的引用(=左边),创建的是父类的对象(=右边)。 可以访问父类的属性和方法。(不能访问子类的) 2、如果声明了一个子类类型的引用(=左边),创建的也是子类的对象(=右边)。 可以访问父类的属性和方法。 还可以访问子类的新增。 以及子类的重写。 3、如果声明了一个父类类型的引用(=左边),但是实际上指向了一个子类对象。(=右边) 可以访问父类的属性和方法。 以及子类重写的方法。但是不能访问子类的新增。
类的实例:new出来的---->对象。
父类:Animal 属性:name,age 方法:eat(),sleep() 子类:Cat 新增属性:color 新增方法:catchMouse() 重写方法:eat() 子类:Dog 新增方法:lookDoor() 重写方法:eat() Animal a1 = new Animal();//a1能够访问的是父类的属性和父类的方法 Cat c1 = new Cat();//c1能够访问name,age,子类新增color。sleep(),子类重写eat,子类新增catchMouse() Dog d1 = new Dog();//d1父类属性:name,age,方法:sleep(),子类重写eat(),子类新增lookDoor() 结论:对于子类对象,如果方法存在重写, 那么一定是调用重写之后的方法。
3.2、向上转型和向下转型
向上转型:一个子类对象,看成了父类的类型。(自动转换)
那么只能访问父类的属性和方法,以及子类重写的方法。失去了子类的新增。
向下转型:向上转型后,子类对象看成了父类类型,然后再看成子类类型。(强制转换)
可以重新访问子类的新增属性和方法。
向下转型的注意点:不是所有的父类引用都能转成子类类型。向下转型的前提:是一个子类对象先向上转型了,再转回来,那是可以的。但是如果没有向上转型,直接父类对象转为子类类型,报错:ClassCastException。
看一个引用,能够访问哪些成员:
看=左边是什么类型的声明:
父类类型:那么能够访问父类中声明属性和方法。
看一个引用,具体执行的方法,是否重写了:
看=右边是什么类型的对象:
如果是父类的对象,执行没有重写的方法,父类的方法。
如果是子类的对象,执行的是重写的方法,子类重写后的方法。
举个栗子:
看戏:国粹,京剧 京剧大师:---> 给大家唱戏: 京剧大师:发门票,,要来看戏了。。 病了,无法登台表演。。。 传承:子承父业。儿子也是唱戏的。 儿子画个花脸上台假装爸爸:装爹。 只能唱爹的歌。。。重写的方法。 下台卸妆,我是儿子了 可以唱自己的新歌了。。
3.3、instanceof
子类对象向上转型,为父类的类型。自动完成。 但是把一个父类的引用,再转回子类类型。就可能会存在问题。 语法:引用 instanceof 类名 得到的结果:boolean类型 对于对象的多态性,如果想向下转型,那么应该先加个逻辑判断。判断该引用指向对象是否是要转换的类型。否则的话,会产生错误:ClassCastException,打断程序的执行。 所以:所有的向下转型之前,都应该使用instanceof进行判断。 向上转型不需要:子类 is a 父类
3.4、 对象的多态性的应用
如果一个方法,接收了父类类型作为参数,那么实际上传入父类对象和其他的任意子类对象都可以。如果传入子类对象的话,会发生对象的向上转型。
如果一个方法,返回一个父类类型作为返回值,那么在方法中实际上可以返回任意的子类对象。
2.5、多态性概述
多态性:事物的多种形态。
方法:方法的多种形态,指的就是方法的重载。一个功能方法,但是根据参数不同,执行的具体方法也不同。叫做静态多态。程序编译时发生的多态。
对象:对象的多态性,结合方法的重写。一个子类对象,如果看成父类的类型,那么执行的方法就只能父类的以及子类重写的。如果再把该对象向下转型转为子类类型,才可以执行子类的新增方法。
1、方法的重载: public void getSum(int i,int j){ } public void getSum(double d1,double d2){ } 2、对象的多态性:子类对象。看成父类类型(向上转型),或者看成子类类型(向下转型)。 方法的重写: Animal a = new Animal();//父类类型引用,只能执行父类的方法。 父类的方法。不是重写的 Animal a1 = new Cat();//父类类型引用,执行重写后的方法。父类的方法。 子类重写后的方法。 Cat c1 = (Cat)a1;//子类类型的引用,执行的值重写后的方法,以及子类的新增方法
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