算好春长在,好花长见,原只是、人憔悴。

——程垓《水龙吟》

[TOC]

面向对象

1. 面向对象

Java语言是一种面向对象的程序设计语言,而面向对象思想是一种程序设计思想,我们在面向对象思想的指引下,
使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物,每种事物都具备自己的属性行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去操作实现。

举例:比如说洗衣服

  • 面向过程:把衣服脱下来 –>找一个盆–>放点洗衣粉–>加点水–>浸泡10分钟–>揉一揉–>清洗衣服–>拧干–>晾起来。(强调步骤)
    • 当需要实现一个功能的时候,每一个步骤都亲力亲为,详细的处理每一个细节
  • 面向对象:把衣服脱下来 –>打开全自动洗衣机–>扔衣服–>按钮–>晾起来(强调对象,这里的对象就是洗衣机)
    • 当需要实现一个功能的时候,不需要关系具体的实现步骤,找一个具有该能力的人,帮我来做。

特点

  • 面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想,它可以将复杂的事情简单化,并将我们从执行者变成了指挥者。面向对象的语言中,包含了三大基本特征,即封装、继承和多态

1.1 什么是类?

  • :是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该
    类事物。
  • 现实中,描述一类事物:
    • 属性 :就是该事物的状态信息。
    • 行为 :就是该事物能够做什么。

1.2 什么是对象?

  • 对象 :是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性
    和行为。
  • 现实中,一类事物的一个实例:一只小猫。。
    • 属性:mm、21kg、11 years、yellow。
    • 行为:溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

  • 类是对一类事物的描述,是 抽象的
  • 对象是一类事物的实例,是 具体的
  • ==类是对象的模板,对象是类的实体== 。

1.3 类的定义和使用

现实世界的一类事物 Java中用class描述事物
属性:事物的状态信息。 成员变量:对应事物的属性
行为:事物能够做什么。 成员方法:对应事物的行为

类的定义格式,以及使用。

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//定义一个Student类
public class Student {

//成员变量  
String name;//姓名  
int age;//年龄

//成员方法
//学习的方法
public void study() {
System.out.println("好好学习,天天向上");
}
//吃饭的方法
public void eat() {
System.out.println("学习饿了要吃饭");
}
}
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//对象的使用格式
public class TestStudent {
public static void main(String[] args) {

//创建对象格式:类名 对象名 = new 类名();
Student s = new Student();
System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363

//直接输出成员变量值
System.out.println("姓名:"+s.name); //null
System.out.println("年龄:"+s.age); //0

//给成员变量赋值
s.name = "赵丽颖";
s.age = 18;

//再次输出成员变量的值
System.out.println("姓名:"+s.name); //赵丽颖
System.out.println("年龄:"+s.age); //18

//调用成员方法
s.study(); // "好好学习,天天向上"
s.eat(); // "学习饿了要吃饭"

}
}

成员变量的默认值,前面就有提到,所以你懂得~~

数据类型 默认值
整数(byte,short,int,long) 0
浮点数(float,double) 0.0
字符(char) ‘\u0000’
布尔(boolean) false
数组,类,接口 null

1.4 对象内存图

  • 一个对象,调用一个方法内存图

通过下图,我们可以理解,在栈内存中运行的方法,遵循”先进后出,后进先出”的原则。变量p指向堆内存中
的空间,寻找方法信息,去执行该方法。但是,这里依然有问题存在。创建多个对象时,如果每个对象内部都保存一份方法信息,这就非常浪费内存了,因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢?请看如下图解。

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  • 两个对象,调用同一方法内存图

对象调用方法时,根据对象中方法标记(地址值),去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象,方法信息
只保存一份,节约内存空间。

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  • 一个引用,作为参数传递到方法中内存图

引用类型作为参数,传递的是地址值。

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1.5 成员变量和局部变量区别

变量根据定义位置的不同,我们给变量起了不同的名字。:

  • 在类中的位置不同 重点

    • 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 重点

    • 成员变量:类中
    • 局部变量:方法中
  • 初始化值的不同 重点

    • 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 了解

    • 成员变量:堆内存
    • 局部变量:栈内存
  • 生命周期不同 了解

    • 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

    如果类中定义一个变量 a = 10;

    如果方法中定义一个变量a = 12;

    在方法中打印的时候,使用就近原则。打印方法离谁近就使用哪个变量。如果直接打印对象名,则结果是一个内存地址。如果想打印数组可以用Arrays.toString(); 如果想打印对象要用Alt+ insert 生成toString方法。

2. 封装

面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。
封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的
方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。

原则:

属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问,即属性私有方法公开

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//举例说明
//问题描述:
定义person类的年龄的时候,无法阻止不合理的数据被设置进来。

//解决方案:
private 关键字修饰需要保护的成员变量。一个属性一旦被private修饰了,那么当前的成员变量只能在本类中访问,出了本类为无法访问。



既然在别的类中无法访问,那么我们应该开发一个方法给调用者使用,在方法中控制数据的合理性。

如果设置数据:setXXX XXX就是属性名,首字母大写。

如果获取数据:getXXX XXX就是属性名,首字母大写。

//特别地:
如果是boolean类型:isXXX XXX就是属性名,首字母大写。

2.1 封装的步骤和操作

  1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
  2. 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

private的含义

  1. private是一个权限修饰符,代表最小权限。
  2. 可以修饰成员变量和成员方法。
  3. 被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。
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public class Student {
//private的使用格式
  private String name;
  private int age;

//提供 getXxx 方法 / setXxx 方法,可以访问成员变量
  public void setName(String n) {
    name = n;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setAge(int a) {
    age = a;
  }
  public int getAge() {
    return age;
  }
}

2.2 封装优化this关键字

我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定,那么如果修改与成员变量名一致,是否就见名知意
了呢?

  • 经过修改和测试,我们发现新的问题,成员变量赋值失败了。也就是说,在修改了 setXxx() 的形参变量名后,方
    法并没有给成员变量赋值!这是由于形参变量名与成员变量名重名,导致成员变量名被隐藏,方法中的变量名,无法访问到成员变量,从而赋值失败。所以,我们只能使用this关键字,来解决这个重名问题。
this的含义

this代表所在类的当前对象的引用(地址值),即对象自己的引用。

记住 :方法被哪个对象调用,方法中的this就代表那个对象。即谁在调用,this就代表谁。

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//使用 this 修饰方法中的变量,解决成员变量被隐藏的问题
public class Student {

  private String name;
  private int age;

  public void setName(String name) {
    //this使用格式
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setAge(int age) {
    //age = age;
    this.age = age;
  }
  public int getAge() {
    return age;
}

}

小贴士:方法中只有一个变量名时,默认也是使用 this 修饰,可以省略不写。

2.3 封装优化构造方法

当一个对象被创建时候,构造方法用来初始化该对象,给对象的成员变量赋初始值。

注意:

无论你与否自定义构造方法,所有的类都有构造方法,因为Java自动提供了一个无参数构造方法,
一旦自己定义了构造方法,Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法可以重载。

重载特点:方法名相同,参数列表不同,参数类型不同,顺序不同。

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//构造方法的写法上,方法名与它所在的类名相同。
//它没有返回值,所以不需要返回值类型,甚至不需要void。
public class Student {
  private String name;
  private int age;
  // 无参数构造方法
  public Student() {}
  // 有参数构造方法
  public Student(String name,int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}
  1. 如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。
  2. 如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。
  3. 构造方法是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。

2.4 标准代码JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类,要求类必须是具体的和公共的,并且具有无
参数的构造方法,提供用来操作成员变量的 setget 方法。

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public class ClassName{
  //成员变量
  //构造方法
  //无参构造方法【必须】
  //有参构造方法【建议】

  //成员方法   
  //getXxx()
  //setXxx()
}

//编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例
public class Student {
  //成员变量
  private String name;
  private int age;
  //构造方法
  public Student() {}
  public Student(String name,int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  //成员方法
  publicvoid setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  publicvoid setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
  publicint getAge() {
    return age;
  }
}

//测试类
public class TestStudent {

  public static void main(String[] args) {
    //无参构造使用
    Student s= new Student();

    s.setName("mm");
    s.setAge(18);

    System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
//带参构造使用
    Student s2= new Student("mm",18);

    System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge());
  }
}