面向对象基本认识

面向对象就是:把数据及对数据的操作方法放在一起,作为一个相互依存的整体——对象。对同类对象抽象出其共性,形成类。类中的大多数数据,只能用本类的方法进行处理。类

面向对象就是:把数据及对数据的操作方法放在一起,作为一个相互依存的整体——对象。对同类对象抽象出其共性,形成类。类中的大多数数据,只能用本类的方法进行处理。类通过一个简单的外部接口与外界发生关系,对象与对象之间通过消息进行通信。程序流程由用户在使用中决定。对象即为人对各种具体物体抽象后的一个概念,人们每天都要接触各种各样的对象。

面向对象编程(OOP: object-oriented programming)

面向对象
面向对象与面向过程的区别

 类与对象的主要区别

对象:对象是类的一个实例(对象不是找个女朋友),有状态和行为。例如,一条狗是一个对象,它的状态有:颜色、名字、品种;行为有:摇尾巴、叫、吃等。

类:类是一个模板,它描述一类对象的行为和状态。

1、面向对象三大主要特征
①封装

两层含义:一层含义是把对象的属性和行为看成一个密不可分的整体,将这两者“封装”在一个不可分割的独立单元(即对象)中;另一层含义指“信息隐藏”,把不需要让外界知道的信息隐藏起来,有些对象的属性及行为允许外界用户知道或使用,但不允许更改,而另一些属性或行为,则不允许外界知晓,或只允许使用对象的功能,而尽可能隐藏对象的功能实现细节。

封装的优点

  • 良好的封装能够减少耦合,符合程序设计追求“高内聚,低耦合”。
  • 类内部的结构可以自由修改。
  • 可以对成员变量进行更精确的控制。
  • 隐藏信息实现细节。

 

采用 this 关键字是为了解决实例变量(private String name)和局部变量(setName(String name)中的name变量)之间发生的同名的冲突。

封装同时可以提高代码的安全性,例如普通的类属性不是private修饰就直接可以通过“对象名.属性 = xxx”对其赋值,但当我们用private修饰该属性后就不能这样对其做任意的修改了,而且我们还可以在其对外的访问方法中进行合法值校验。

封装的使用细节:

  • 一般使用private访问权限
  • 提供相应的get、set方法来访问相关属性,这些方法通常是public修饰的。以提供对属性的赋值与读取操作。
  • 一些只用于本类的辅助性方法,可以使用private修饰,希望其他类调用的方法用public修饰。

this与super关键字:

1、this关键字代表当前对象

2、super可以理解为是指向自己超(父)类对象的一个指针,而这个超类指的是离自己最近的一个父类。

this与super对比

this.属性 操作当前对象的属性
this.方法 调用当前对象的方法
引用构造函数:调用本类中另一种形式的构造函数(应该为构造函数中的第一条语句)。
普通的直接引用:与this类似,super相当于是指向当前对象的父类,这样就可以用super.xxx来引用父类的成员。
子类中的成员变量或方法与父类中的成员变量或方法名同名时,表示调用父类的成员
引用构造函数:调用父类中的某一个构造函数(应该为构造函数中的第一条语句)。默认在构造函数第一条语句是“super();”,无论写与否。
super(参数):调用基类中的某一个构造函数(应该为构造函数中的第一条语句)
this(参数):调用本类中另一种形成的构造函数(应该为构造函数中的第一条语句)
调用super()必须写在子类构造方法的第一行,否则编译不通过。每个子类构造方法的第一条语句,都是隐含地调用 super(),如果父类没有这种形式的构造函数,那么在编译的时候就会报错。
super() 和 this() 类似,区别是,super() 从子类中调用父类的构造方法,this() 在同一类内调用其它方法。
super() 和 this() 均需放在构造方法内第一行。
尽管可以用this调用一个构造器,但却不能调用两个。
this 和 super 不能同时出现在一个构造函数里面,因为this必然会调用其它的构造函数,其它的构造函数必然也会有 super 语句的存在,所以在同一个构造函数里面有相同的语句,就失去了语句的意义,编译器也不会通过。
this() 和 super() 都指的是对象,所以,均不可以在 static 环境中使用。包括:static 变量,static 方法,static 语句块。
从本质上讲,this 是一个指向本对象的指针, 然而 super 是一个关键字。
②继承

继承是面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类。

继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。

类的继承格式:

class 父类 { }

class 子类 extends 父类 { }

继承的好处:

(1)提高类代码的复用性

(2)提高了代码的维护性

(3)使得类和类产生了关系,是多态的前提(它也是继承的一个弊端,类的耦合性提高了)

继承的特性

  • 子类拥有父类非 private 的属性、方法。
  • 子类可以拥有自己的属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
  • 子类可以用自己的方式实现父类的方法,即重写父类方法。
  • 提高了类之间的耦合性(继承的缺点,耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密,代码独立性越差)。

final关键字:

表示最终的意思,可以修饰类、成员变量、成员方法

修饰类:类不可以被继承
修饰成员变量:变量为常量,值不可以改变
修饰成员方法:方法不能被重写
final还可以修饰局部变量:①修饰基本数据类型,值不能改变;②修饰引用数据类型,地址值不能改变
static关键字(静态):

static表示静态的意思,既可以修饰成员变量,又可以修饰成员方法,还有一种特殊用法修饰类

(1)、修饰成员变量表示静态变量:static变量也称作静态变量,静态变量和非静态变量的区别是:静态变量被所有的对象所共享,在内存中只有一个副本,它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的,在创建对象的时候被初始化,存在多个副本,各个对象拥有的副本互不影响。static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。static不能修饰局部变量。

(2)、修饰成员方法:static方法一般称作静态方法,由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问,因此对于静态方法来说,是没有this的,因为它不依附于任何对象,既然都没有对象,就谈不上this了。并且由于这个特性,在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法,因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。

(3)static代码块:static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方,类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候,会按照static块的顺序来执行每个static块,并且只会执行一次。

特点:
1)随着类的加载而加载
2)优先于对象存在
3)被所有的对象所共享
该特点是我们使用static的条件

注意事项:
1)在静态方法中,不能出现this/super
2)静态方法只能访问静态成员;非静态方法既可以访问静态成员,也可以访问非静态成员
3)工具类里面的成员一般来说是静态成员(目的:节约内存空间)

静态变量和成员变量的区别
1)所属不同
静态变量属于类,也称为类变量
成员变量属于对象,也称为实例变量
2)内存中位置不同
静态变量存在方法区
成员变量存在堆中
3)出现的时间不同
静态变量随着类的加载而加载,随着类的消亡而消亡
成员变量随着对象的创建而创建,随着对象的消失而消失
4)调用方式不同
静态变量通过类名调用,也可以通过对象名调用(不建议)
成员变量只能通过对象名调用
所以,成员变量可以称为对象的特有数据,静态变量称为对象的共享数据

成员变量与局部变量的区别
1)在类中的位置不同
成员变量:在类中方法外面
局部变量:在方法或者代码块中,或者方法的声明上(即在参数列表中)
2)在内存中的位置不同,可以看看Java程序内存的简单分析
成员变量:在堆中(方法区中的静态区)
局部变量:在栈中
3)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:随着方法的调用或者代码块的执行而存在,随着方法的调用完毕或者代码块的执行完毕而消失
4)初始值
成员变量:有默认初始值
局部变量:没有默认初始值,使用之前需要赋值,否则编译器会报错(The local variable xxx may not have been initialized)

static特殊用法(static修饰类): 如果一个类要被声明为static的,只有一种情况,就是静态内部类。如果在外部类声明为static,程序会编译都不会过。

 

③多态

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态的体现
一般含有方法重载与对象多态两种形式的多态:

方法重载:在一个类中,允许多个方法使用同一个名字,但方法的参数不同,完成的功能也不同。

对象多态:子类对象可以与父类对象进行转换,而且根据其使用的子类不同完成的功能也不同(重写父类的方法)。

多态是面向对象的最后一个主要特征,它本身主要分为两个方面:

·方法的多态性:重载与覆写
|-重载:同一个方法名称,根据不同的参数类型及个数可以完成不同的功能。
|-覆写:同一个方法,根据操作的子类不同,所完成的功能也不同。
·对象的多态:父子类对象的转换。
|-向上转型:子类对象变为父类对象,格式:父类 父类对象 = 子类实例,自动;
|-向下转型:父类对象变为子类对象,格式:子类 子类对象 = (子类)父类实例,强制。

多态的优点

1. 消除类型之间的耦合关系
2. 可替换性
3. 可扩充性
4. 接口性
5. 灵活性
6. 简化性
多态存在的三个必要条件

继承
重写


多态的实现方式

方式一:重载与重写:

方式二:抽象类和抽象方法

一个没有方法体的方法称为抽象方法。而一个类中如果有抽象方法,那么这个类就称之为抽象类。

格式:
抽象类:abstract class 类名{}
抽象方法:修饰符 abstract 返回值类型 方法名(参数列表){方法体;}

特点:
1)抽象类不一定有抽象方法,但是有抽象方法的类一定是抽象类
2)抽象类不可以实例化(不能用new关键字创建抽象类实例)
3)抽象类的子类,可以是抽象类,也可以是具体类。如果子类是具体类,需要重写抽象类里面所有抽象方法

组成:
1)成员变量
可以是变量,可以是常量
2)构造方法
有构造方法
抽象类不可以实例化,存在构造方法,有什么用?
子类会调用父类的构造方法,对属性进行初始化赋值
3)成员方法
可以是抽象方法,也可以是具体方法

抽象(abstract)不能与那些关键字共存?
1).private :因为一个abstract方法需要被重写,所以不能修饰为private;
2).final:因为一个abstract方法需要被重写。被final修饰的方法是不能被重写的,所以不能同final共存;
3).static:因为一个abstract方法没有方法体。静态方法需要对方法体执行内容分配空间,所以不能同static共存;(abstract是没有实现 的,不能产生对象,而是static是属于类的,类本身是已经存在的对象)
4).synchronized: 是同步的,然而同步需要具体的操作才能同步,但, abstract是只有声明没有实现的(即,使用synchronized关键字的是需要有具体的实现同步的操作的,但是使用abstract是只有声明而没有实现的,这样就产生了冲突)
5).native:他们本身的定义就是冲突的,native声明的方法是移交本地操作系统实现的,而abstract是移交子类对象实现的,同时修饰的话,导致不知道谁实现声明的方法

方式三:接口

接口(英文:Interface),在JAVA编程语言中是一个抽象类型,是抽象方法的集合,接口通常以interface来声明。实际上是一个规范,它会要求你做什么,但不会要求你去怎么做。接口里面定义的是额外功能,但是不给出具体的实现。

接口无法被实例化,但是可以被实现。一个实现接口的类,必须实现接口内所描述的所有方法,否则就必须声明为抽象类。

接口与类相似点:一个接口可以有多个方法。

接口与类的区别:

接口不能用于实例化对象。
接口没有构造方法。
接口中所有的方法必须是抽象方法。
接口不能包含成员变量,除了 static 和 final 变量。
接口不是被类继承了,而是要被类实现。
接口支持多继承。
接口特性:

接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是 public abstract,其他修饰符都会报错)。
接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量(并且只能是 public,用 private 修饰会报编译错误)。
接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现接口中的方法。
抽象类和接口的区别:

1. 抽象类中的方法可以有方法体,就是能实现方法的具体功能,但是接口中的方法不行。
2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的,而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法),而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
4. 一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。
接口和接口继承关系:可以单继承,多继承,多级继承

标记接口:标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。