一、封装
1. 封装概念和体现
封装:包装的意思,隐藏被封装的事物的信息;生活中的包装:快递;食品;电子产品……方便;好看易用;安全;
Java程序中的包装:
类:包装了同一类事物的共性信息;
函数:包装了一段实现功能的代码;
可以提高程序的复用性;
2.举例
买电脑(台式机):
cpu;主板;显卡;电源;风扇;光驱;内存;硬盘;
最后还要买个机箱把这些元件包装起来;
不要机箱,直接把这些东西安装在主板上,也可以使用,那为什么要机箱?安全;使用方便;
总结:程序中使用封装的好处:
提高程序的安全性;
提高程序的易用性;
提高程序的复用性;
3.封装的实现
总结:如果可以直接操作对象的成员变量,会存在风险;
怎么解决?
可以考虑使用封装,将事物的信息隐藏起来,不让人直接使用;
怎么隐藏?使用关键字:private;
private:私有的;java中的访问权限修饰符(作用是控制被修饰的成员的访问权限);被private修饰的成员,只能在本类中使用;
public:公开的,表示被修饰的成员,在任何地方都能使用;
访问权限修饰符修饰成员变量,直接写在变量的数据类型前面;
修饰函数,写在函数声明的最前方;
被私有的成员,只能在定义这个成员的类中使用;
所以被私有的成员需要在外界访问,还需要提供一个公共的方法;
一般对成员变量的操作主要有两个,赋值和取值,所以一般对私有的成员变量需要提供两个公开的方法,
而且这两个方法在开发中有命名规范:
设值:set + 变量名(变量名的首字母大写);
取值:get + 变量名(变量名的首字母大写);
在set方法里,可以对传入的参数进行验证;
注意:在开发中,一般类的成员变量都要私有化,然后提供get和set方法;
总结:封装,就是包装,可以隐藏事物的细节信息;同时为了外界能够访问这些细节,还需要提供公开的访问方法;
封装的好处:
可以提高程序的安全性、复用性、易用性;
封装的实现:使用private关键字将需要隐藏的成员修饰;
二、构造函数
- 构造函数的引入
在生活中,一个物体,一旦被创建,就具有某些属性值,而且是不能后天人为指定的;
比如,人一出生,性别,年龄,体重……
在Java程序中要模拟这种情况,就需要在对象创建的时候,就把这些属性赋好值,不能等到对象创建完毕了,再去赋值;
怎么在创建对象的同时,就给他的成员变量赋值呢?
就需要使用,构造函数;
2. 概念:构造函数,又叫做构造器,是JVM在创建对象的时候,自动调用的函数;
3. 作用:创建对象给对象成员变量赋初始值
4. 写法:
a. 要与类名一致
b. 没有返回值类型(void都不写)
c.有return语句,一般不写
d.参数列表:构造函数可以重载,参数列表可以有不同情况,就提该怎么写,根据需求而定;
e.可以被访问权限修饰符修饰,不能static修饰
5. 调用
直接写在new关键字后面,也是通过函数名和参数调用;
6. 内存图解
7. 默认构造函数
实际上,所有类,都至少有一个构造函数,创建对象时都会调用这个构造函数,如果我们没写,编译器会帮我们加上;
编译器帮我们加上的构造函数,叫做默认构造函数,默认构造函数的特点: a.无参 b.方法体是空的
8. 使用细节
a.如果使用private修饰构造函数,会有什么结果?
构造函数私有化,就只能在被类中使用,别的地方调用不了;单例设计模式时会用到;
b. 构造函数能不能调用一般函数(可以)
c.一般函数能不能调用构造函数
9.构造函数和一般函数的区别
a. 从书写格式上看
构造函数,没有返回值类型;函数名必须和类名一致;
一般函数:必须有返回值类型;函数名可以自定义;一般不要和类名一样;
b. 从调用方式上看:
构造函数:在创建对象时,由JVM自动调用;
一般函数:创建对象后,由对象名来调用;
c. 从作用上看:
构造函数:在创建对象时,就给成员变量赋值;
一般函数:实现各种功能,描述事物的行为信息;
d.从一个对象可以调用次数上看:
构造函数:只在创建对象时被调用一次;
一般函数:可以使用对象名调用无数次;
10.构造函数之间的调用
a. 构造函数可以调用其他构造函数,需要使用this关键字来实现;
b.this调用构造函数,必须卸载构造函数的第一行
c. 调用其他构造函数,要避免交叉调用;
构造函数总结:
构造函数,又叫构造器,由JVM在创建对象的时候自动调用的函数,作用是在创建对象的时候给对象的成员变量赋初始值;
写法:
1、函数名必须和类名一致;
2、没有返回值类型(void都不要写)
3、有,构造函数也是通过return语句出栈的,但是一般都不写;
4、参数列表根据实际需要,可以自定义的;构造函数是可以重载的;
5、修饰符:可以使用访问权限修饰符;不能使用static关键字修饰;
用法:直接写在new关键字后面,也是通过函数名和参数来调用的;
创建对象的大概过程:
1、先在堆内存中开辟空间,得到一个内存地址;
2、将类的所有成员变量加载到这个内存空间中;
3、给加载到内存中的成员变量赋默认值;
4、根据new关键字后面调用情况,找到相应的构造函数,然后构造函数进栈执行;
a) 构造函数执行,先要执行一个隐式三步;
b) 执行完隐式三步,执行书写在构造函数中的代码;
5、构造函数执行完毕,出栈,对象就创建完成;
在所有的类中,都至少有一个构造函数,我们通过new关键字创建对象,都要调用构造函数;
如果类中没有书写构造函数,编译器会自动添加一个构造函数,就是默认构造函数;
默认构造函数没有参数和方法体;
如果类中写了构造函数,就不会再有默认构造函数;
如果在创建对象时试图调用不存在的构造函数,就会报错,解决办法:
1、在类中创建一个需要调用的构造函数;
2、调用存在的构造函数;
构造函数的使用细节:
1、私有的构造函数,不能被外界使用;
2、构造函数可以调用一般函数;
3、一般函数不能调用构造函数;
4、构造函数之间可以相互调用,使用this关键字实现的;
5、使用this关键字调用其他构造函数,this语句必须写在构造函数的第一行;
6、构造函数相互调用,不能交叉调用;
三、This关键字
1. this的作用 : this---表示自身所属对象的引用(就相当于平时大家说的一个字:我);
哪个对象调用this,this就指向哪个对象;
2.关键字this的应用
a. 在构造函数中调用其他构造函数;
b. 可以区分成员变量和局部变量;
3.this练习
内存图解
四、static关键字
1. static 引入
问题:
怎么解决呢?
如果可以不创建对象,就能直接使用函数,就可以避免创建对象造成的空间浪费;
回想以前写的程序,发现,main函数是程序的入口,程序执行都是从他开始,在他之前都没有创建对象;
所以,可以考虑使用static关键字修饰函数;
结论:使用static关键字修饰函数,函数不需要创建对象,直接使用类名就可以调用;
Java的内存分布,包括栈内存、堆内存、方法区、本地方法区、寄存器;
static:静态的,可以修饰成员函数,书写格式是:直接写在函数的返回值类型前面;
作用:表示被修饰的函数是静态的,可以不需要对象,直接使用类名来调用;
3. 静态函数使用特点
a. 静态函数是不需要对象,直接可以使用类名来调用;
b. 静态函数能不能调用非静态函数呢?非静态函数都是通过对象调用的;
4、非静态函数,能不能调用静态函数呢?
结论:非静态函数可以调用静态函数;
在底层,依然使用的是类名来调用;
5. 静态函数中不能使用哪些关键字呢?
静态函数调用时不需要对象的,所以不能使用和对象有关的关键字;(this,super)
可以在静态函数中创建对象;
6. 为什么构造函数不能使用static修饰呢?
构造函数是创建对象,开辟空间,给所有成员变量赋默认值之后,有JVM调用进栈,用来给对象的成员变量赋初始值的
7. 静态函数不能使用非晶态成员变量,但可以使用静态成员变量
8. 静态成员变量
static关键字可以修饰成员变量,修饰成员变量,表示这个变量是静态的;
a. 问题引入:需求:定义一个表示圆形的类,需要提供获取面积的功能;
9. 静态修饰成员变量
和静态函数一样,可以使用static关键字修饰成员变量,被修饰的就是静态成员变量;
书写格式是:直接将static关键字写在成员变量的数据类型前面;
总结:
静态成员变量放在方法区的静态区域中,不管创建一个类的多少实例对象,静态的成员变量,在这些对象爱你个中都是共享的,所以可以解决上名出现的空间浪费的问题;
1、从保存位置:
a) 静态成员变量:方法区的静态区域
b) 非静态成员变量:堆内存中
2、从书写格式上看:
a) 静态成员变量:使用static修饰;
b) 非静态成员变量:不使用static修饰;
3、从生命周期上看:
a) 静态成员变量:类加载的时候,开始分配空间,类卸载的时候;
b) 非静态成员变量:创建对象的时候分配空间;对象被回收的时候;
4、从使用方法上看:
a) 静态成员变量:通过类名直接访问,不需要对象;
b) 非静态成员变量:必须通过对象来使用;
5、从修改后的影响范围上看:
a) 静态成员变量:一旦修改,一个类的所有实例对象都会受到影响;
b) 非静态成员变量:一旦修改,受影响的只有修改它的一个对象;
所以,像圆形的圆周率这样的成员变量,一般需要定义成静态和私有的(等学习了final后,还需要定义成final的);
static使用总结:
static:静态的,可以修饰成员变量和成员函数,表示被修饰的成员是静态的(不能修饰构造函数);
修饰函数:直接写在函数返回值类型前面;如:public static void main(String[] args){}
修饰成员变量:直接写在变量的数据类型前面;如:static int a;
静态成员的特点:
1、都可以使用类名直接访问,不需要创建对象;
2、都是保存在方法区的静态区域;
静态函数只能使用静态函数和静态成员变量,不能使用非静态的函数和成员变量;
非静态函数可以使用所有成员;
静态函数不能使用的关键字:this;super;
问题:什么时候不能使用静态函数?
如果要使用非静态成员;