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和行为。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？

  • 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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
//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");
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
//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。

1562940139181

  • 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。

1562940269548

  • 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。

1562940308858

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：

将属性隐藏起来，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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
//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：
用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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
//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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
//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 set 和 get 方法。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
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());
  }
}