Java基础-面向对象

Java基础-面向对象
目录
- Java面向对象
  对象
  类
  定义类
  构造方法
  引用与对象实例
  static
  final
  权限修饰符
  封装
  this
  继承
  super
  重载与重写
  多态
  向上转型
  抽象类
  接口
  内部类
  局部内部类
  匿名内部类
  package
Java面向对象

对象

面向对象的思想，体现的是人所关注对象的信息聚集在了一个具体的物体上。人们就是通过对象的属性和行为来了解对象。

对于一个具体的对象而言，比如一部 iPhone 16，世上还有许多跟这部手机有着同样属性或行为的对象，我们为了方便将它们归类起来，提取出他们相同的属性和行为，而我们把归类起来的这个抽象的概念 ，称之为类。
```
类名 对象名 = new 类名();
People LiLei = new People();
```
类

类的定义：
- 类是相同或相似对象的一种抽象，是对象的一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
- 类是具有相同属性和方法（行为）的对象的集合
属性是对象具有的特征。每个对象的每个属性都拥有特定值。我们上面讲过对象是一个具体并且确定的事物，正是对象属性的值来区分不同的对象，比如我们可以通过一个人的外貌特征区分他。

行为,在计算机中我们通过方法去实现对象的行为，而对象的方法便是对象所具有的操作，比如人会走路、会哭泣、会学习等等都是人的行为，也就是人的方法。

定义类
1. 定义类名，用于区分不同的类。如下代码中 public class 后面跟的就是类名。class是声明类的关键字，类名后面跟上大括号，大括号里面就是类的一些信息。public 为权限修饰符。
```
public class 类名 {
    //定义属性部分（成员变量）
    属性1的类型 属性1;
    属性2的类型 属性2;
    ...
    //定义方法部分
    方法1
    方法2
    ...
}
```
1. 编写类的属性。对象有什么，需要通过属性来表示。属性的定义是写在类名后面的大括号里，在定义属性时，要明确属性的类型。在一个类当中可以写一个或多个属性。当然也可以不定义属性。
2. 编写类的方法。方法也是写在大括号里面。可以定义一个方法或多个方法，当然也可以不定义方法。
一个类可以包含以下类型变量：
- 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
- 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
- 类变量：也叫静态变量，类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。
局部变量的作用域仅限于定义它的方法内。而成员变量的作用域在整个类内部都是可见的。
同时在相同的方法中，不能有同名的局部变量；在不同的方法中，可以有同名的局部变量。
成员变量和局部变量同名时，局部变量具有更高的优先级。大家可以编写代码验证一下。

构造方法

每个类都有构造方法，在创建该类的对象的时候他们将被调用，如果没有定义构造方法，Java 编译器会提供一个默认构造方法。创建一个对象的时候，至少调用一个构造方法 。

构造方法的名称必须与类名相同，一个类可以定义多个构造方法。
```
//与类同名，可以指定参数，没有返回值
public 构造方法名(){
//初始化代码
}
```
```
public class People{
    //无参构造方法
    public People(){

    }
    //有一个参数的构造方法
    public People(int age){

    }

    //构造函数，初始化了所有属性
    public People(double h, int a, int s){
        height = h;
        age = a;
        sex = s;
    }


}
```
People XiaoMing = new People(168, 21, 1);
- 如果在定义类的时候没有写构造方法，系统会默认生成一个无参构造方法，这个构造方法什么也不会做。
- 当有指定的构造方法时，系统都不会再添加无参构造方法了。
- 构造方法的重载：方法名相同，但参数不同的多个方法 ，调用时会自动根据不同的参数选择相应的方法。
引用与对象实例

Object object=new Object();

那么变量 object 就真的是 Object 对象么，这里其实只是创建了一个 object 对象的引用。如果同学们学过 C 语言，这里就和指针一样，变量object保存的其实 Object 对象的引用，指向了 Object 对象。

引用与对象实例
在新建对象实例时，需要为对象实例设置一个对象名，就像这样

Object object=new Object();
copy
那么变量 object 就真的是 Object 对象么，这里其实只是创建了一个 object 对象的引用。如果同学们学过 C 语言，这里就和指针一样，变量 object 保存的其实 Object 对象的引用，指向了 Object 对象。
```
 ----------           ----------
 | object |---------> | Object |
 ----------           ----------
 |        |           |        |
 ----------           ----------
 |        |           |        |
 ----------           ----------
 |        |           |        |
 ----------           ----------
 |        |           |        |
 ----------           ----------
```
```
Object object1 = new Object();
Object object2 = object1;
System.out.println(object1 == object2);
```
true

运行得到的结果为 true，说明 object1 和 object2 的内存地址相同 (== 会比较两个对象的内存地址是否相同），它们实际上是 引用同一对象 ，如果改变 object1 对象内部的属性，那么 object2 的属性同样会改变，同学们可以下来验证这一点。

static
- 静态成员
Java 中被 static 修饰的成员称为静态成员或类成员。它属于整个类所有，而不是某个对象所有，即被类的所有对象所共享。静态成员可以使用类名直接访问，也可以使用对象名进行访问。
```
public class StaticTest{
    public static String string="shiyanlou";
    public static void main(String[] args){
        //静态成员不需要实例化 直接就可以访问
        System.out.println(StaticTest.string);
        //如果不加static关键字 需要这样访问
        StaticTest staticTest=new StaticTest();
        System.out.println(staticTest.string);
        //如果加上static关键字，上面的两种方法都可以使用
    }
}
```
- 静态方法
  被 static 修饰的方法是静态方法，静态方法不依赖于对象，不需要将类实例化便可以调用，由于不实例化也可以调用，所以不能有 this，也不能访问非静态成员变量和非静态方法。但是非静态成员变量和非静态方法可以访问静态方法。
final

final 关键字可以修饰类、方法、属性和变量
- final 修饰类，则该类不允许被继承，为最终类
- final 修饰方法，则该方法不允许被覆盖（重写）
- final 修饰属性：则该类的属性不会进行隐式的初始化（类的初始化属性必须有值）或在构造方法中赋值（但只能选其一）
- final 修饰变量，则该变量的值只能赋一次值，即常量public final static String SHI_YAN_LOU="shiyanlou";
权限修饰符

封装
- 只能通过规定的方法访问数据。
- 隐藏类的实例细节，方便修改和实现。
1. 修改属性的可见性，在属性的前面添加修饰符 (private)
2. 对每个值属性提供对外的公共方法访问如public，如创建 getter/setter（取值和赋值）方法，用于对私有属性的访问
3. 在 getter/setter 方法里加入属性的控制语句，例如我们可以加一个判断语句，对于非法输入给予否定。
```
public class People {
    //属性（成员变量）有什么，前面添加了访问修饰符private
    //变成了私有属性，必须通过方法调用
    private double height;     //身高

    //属性已经封装好了，如果用户需要调用属性
    //必须用getter和setter方法进行调用
    //getter和setter方法需要程序员自己定义
    public double getHeight(){
    //getter 方法命名是get关键字加属性名（属性名首字母大写）
    //getter 方法一般是为了得到属性值
      return height;
    }

    //同理设置我们的setter方法
    //setter 方法命名是set关键字加属性名（首字母大写）
    //setter 方法一般是给属性值赋值，所以有一个参数
    public void setHeight(double newHeight){
      height = newHeight;
    }
}
```
```
public class NewObject {

    public static void main(String[] args) {
        People LiLei = new People();    //创建了一个People对象LiLei

        //利用setter方法为属性赋值
        LiLei.setHeight(170.0);

        //利用getter方法取属性值
        System.out.println("LiLei的身高是"+LiLei.getHeight());
    }
}
```
this

this 关键字代表当前对象。使用 this.属性操作当前对象的属性，this.方法调用当前对象的方法。

用 private 修饰的属性，必须定义 getter 和 setter 方法才可以访问到 (Eclipse 和 IDEA 等 IDE 都有自动生成 getter 和 setter 方法的功能）。
```
public void setAge(int age) {
  this.age = age;
}
public int getAge() {
  return age;
}
```
继承

为了代码复用
```
class 子类 extends 父类
class Dog extends Animal {
    ...
}
```
- 子类拥有父类除 private 以外的所有属性和方法。
- 子类可以拥有自己的属性和方法。
- 子类可以重写实现父类的方法。
- Java 中的继承是单继承，一个类只有一个父类。
注：Java 实现多继承的一个办法是 implements（实现）接口，但接口不能有非静态的属性，这一点请注意。

super

super 关键字在子类内部使用，代表父类对象。
- 访问父类的属性 super.属性名。
- 访问父类的方法 super.bark()。
- 子类构造方法需要调用父类的构造方法时，在子类的构造方法体里最前面的位置 ：super()。
重载与重写

方法重载是指在一个类中定义多个同名的方法，但要求每个方法具有不同的参数的类型或参数的个数。方法重载一般用于创建一组任务相似但是参数不同的方法。
- 方法中的 参数列表必须不同 。比如：参数个数不同或者参数类型不同。
- 重载的方法中允许抛出不同的异常
- 可以有不同的返回值类型 ，但是参数列表必须不同。
- 可以有不同的访问修饰符。
```
public class Test {
    void f(int i) {
        System.out.println("i=" + i);
    }

    void f(float f) {
        System.out.println("f=" + f);
    }

    void f(String s) {
        System.out.println("s=" + s);
    }

    void f(String s1, String s2){
        System.out.println("s1+s2="+(s1+s2));
    }

    void f(String s, int i){
        System.out.println("s="+s+",i="+i);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.f(3456);
        test.f(34.56f);
        test.f("abc");
        test.f("abc","def");
        test.f("abc",3456);
    }
}
```
方法重写 ,子类可以继承父类的方法，但如果子类对父类的方法不满意，想在里面加入适合自己的一些操作时，就需要将方法进行重写。并且子类在调用方法中，优先调用子类的方法。

当然在方法重写时要注意，重写的方法一定要与原父类的方法语法保持一致，比如 返回值类型，参数类型及个数，和方法名都必须一致 。
```
public class Animal {
    //类方法
    public void bark() {
        System.out.println("动物叫！");
    }
}




public class Dog extends Animal {
       //重写父类的bark方法
        public void bark() {
        System.out.println("汪！汪！汪！");
    }
}




public class Test{
    public static void main(String args[]){
           Animal a = new Animal(); // Animal 对象
        Dog d = new Dog();   // Dog 对象

          Animal b = new Dog(); // Dog 对象,向上转型为Animal类型，具体会在后面的内容进行详解

          a.bark();// 执行 Animal 类的方法
         d.bark();//执行 Dog 类的方法
          b.bark();//执行 Dog 类的方法
       }
}
```
多态

多态是指 允许不同类的对象对同一消息做出响应 。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。多态也称作动态绑定（dynamic binding），是指在执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。
- 多态的实现条件
  Java 实现多态有三个必要条件：
1. 继承、
2. 重写
3. 向上转型（即父类引用指向子类对象）。
```
Animal a = new Animal();  //a是父类的引用指向的是本类的对象

Animal b = new Dog(); //b是父类的引用指向的是子类的对象
```
- 多态的实现方式
  Java 中多态的实现方式：继承父类进行方法重写，抽象类和抽象方法，接口实现。
向上转型
```
class Animal {
    //父类方法
    public void bark() {
        System.out.println("动物叫！");
    }
}

class Dog extends Animal {

    //子类重写父类的bark方法
    public void bark() {
        System.out.println("汪、汪、汪！");
    }
    //子类自己的方法
    public void dogType() {
        System.out.println("这是什么品种的狗？");
    }
}


public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        Animal b = new Dog();
        Dog d = new Dog();

        a.bark();
        b.bark();
        //b.dogType();
        //b.dogType()编译不通过
        d.bark();
        d.dogType();
    }

}
$ javac Test.java
$ java Test
动物叫！
汪、汪、汪！
汪、汪、汪！
这是什么品种的狗？
```
在这里，由于 b 是父类的引用，指向子类的对象，因此不能获取子类的方法（dogType() 方法）, 同时当调用 bark() 方法时，由于子类重写了父类的 bark() 方法，所以调用子类中的 bark() 方法。

因此，向上转型，在运行时，会遗忘子类对象中与父类对象中不同的方法，也会覆盖与父类中相同的方法——重写（方法名，参数都相同）。

抽象类

抽象类中有抽象方法，这种方法是不完整的，仅有声明而没有方法体 。抽象方法声明语法如下：
abstract void f(); //f()方法是抽象方法

在某些情况下，某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法 ，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法。也就是说抽象类是约束子类必须要实现哪些方法，而并不关注方法如何去实现。
从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。

那抽象类如何用代码实现呢，它的规则如下：
- 用 abstract 修饰符定义抽象类。
- 用 abstract 修饰符定义抽象方法，只用声明，不需要实现。
- 包含抽象方法的类就是抽象类。
- 抽象类中可以包含普通的方法，也可以没有抽象方法。
- 抽象类的对象不能直接创建，通常是定义引用变量指向子类对象。
```
//抽象方法
public abstract class TelePhone {
    public abstract void call();  //抽象方法,打电话
    public abstract void message(); //抽象方法，发短信
}

public class CellPhone extends TelePhone {

    @Override
    public void call() {
        System.out.println("我可以打电话！");
    }

    @Override
    public void message() {
        System.out.println("我可以发短信！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        CellPhone cp = new CellPhone();
        cp.call();
        cp.message();
    }

}
```
接口
```
修饰符 interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}


// Animal.java
interface Animal {
        //int x;
        //编译错误,x需要初始化，因为是 static final 类型
        int y = 5;
        public void eat();
        public void travel();
}

// Cat.java
public class Cat implements Animal{

     public void eat(){
         System.out.println("Cat eats");
     }

     public void travel(){
         System.out.println("Cat travels");
     }
     public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        cat.eat();
        cat.travel();
    }
}
```
在 Java8 中：
- 接口不能用于实例化对象。
- 接口中方法只能是抽象方法、default 方法、静态方法。
- 接口成员是 static final 类型。
- 接口支持多继承。
内部类

将一个类的定义放在另一个类的定义内部，这就是内部类。

内部类的主要作用如下：
- 内部类提供了更好的封装，可以把内部类隐藏在外部类之内，不允许同一个包中的其他类访问该类
- 内部类的方法可以直接访问外部类的所有数据，包括私有的数据
- 内部类所实现的功能使用外部类同样可以实现，只是有时使用内部类更方便
- 内部类允许继承多个非接口类型（具体将在以后的内容进行讲解）
注：内部类是一个编译时的概念，一旦编译成功，就会成为完全不同的两类。对于一个名为 outer 的外部类和其内部定义的名为 inner 的内部类。编译完成后出现 outer.class 和 outer$inner.class 两类。所以内部类的成员变量 / 方法名可以和外部类的相同。
```
// People.java
//外部类People
public class People {
    private String name = "LiLei";         //外部类的私有属性
    //内部类Student
    public class Student {
        String ID = "20151234";               //内部类的成员属性
        //内部类的方法
        public void stuInfo(){
            System.out.println("访问外部类中的name：" + name);
            System.out.println("访问内部类中的ID：" + ID);
        }
    }

    //测试成员内部类
    public static void main(String[] args) {
        People a = new People();     //创建外部类对象，对象名为a
        Student b = a.new Student(); //使用外部类对象创建内部类对象，对象名为b
        // 或者为 People.Student b = a.new Student();
        b.stuInfo();   //调用内部对象的suInfo方法
    }
}
```
- Student 类相当于 People 类的一个成员变量，所以 Student 类可以使用任意访问修饰符。
- Student 类在 People 类里，所以访问范围在类里的所有方法均可以访问 People 的属性（即内部类里可以直接访问外部类的方法和属性，反之不行）。
- 定义成员内部类后，必须使用外部类对象来创建内部类对象，即内部类对象名 = 外部类对象.new 内部类();。
- 如果外部类和内部类具有相同的成员变量或方法，内部类默认访问自己的成员变量或方法，如果要访问外部类的成员变量，可以使用 this 关键字。如上述代码中：a.this。
```
// People.java
//外部类People
public class People {
    private String name = "LiLei";         //外部类的私有属性

/*外部类的静态变量。
Java 中被 static 修饰的成员称为静态成员或类成员。它属于整个类所有，而不是某个对象所有，即被类的所有对象所共享。静态成员可以使用类名直接访问，也可以使用对象名进行访问。
*/
    static String ID = "510xxx199X0724XXXX";

    //静态内部类Student
    public static class Student {
        String ID = "20151234";               //内部类的成员属性
        //内部类的方法
        public void stuInfo(){
            System.out.println("访问外部类中的name：" + (new People().name));
            System.out.println("访问外部类中的ID：" + People.ID);
            System.out.println("访问内部类中的ID：" + ID);
        }
    }

    //测试成员内部类
    public static void main(String[] args) {
        Student b = new Student();   //直接创建内部类对象，对象名为b
        b.stuInfo();                 //调用内部对象的suInfo方法
    }
}
```
静态内部类不能直接访问外部类的非静态成员，但可以通过 new 外部类().成员的方式访问。
如果外部类的静态成员与内部类的成员名称相同，可通过类名.静态成员访问外部类的静态成员；如果外部类的静态成员与内部类的成员名称不相同，则可通过成员名直接调用外部类的静态成员。
创建静态内部类的对象时，不需要外部类的对象，可以直接创建内部类对象名 = new 内部类();。

局部内部类
```
// People.java
//外部类People
public class People {
    //定义在外部类中的方法内：
    public void peopleInfo() {
        final String sex = "man";  //外部类方法中的常量
        class Student {
            String ID = "20151234"; //内部类中的常量
            public void print() {
                System.out.println("访问外部类的方法中的常量sex：" + sex);
                System.out.println("访问内部类中的变量ID:" + ID);
            }
        }
        Student a = new Student();  //创建方法内部类的对象
        a.print();//调用内部类的方法
    }
    //定义在外部类中的作用域内
    public void peopleInfo2(boolean b) {
        if(b){
            final String sex = "man";  //外部类方法中的常量
            class Student {
                String ID = "20151234"; //内部类中的常量
                public void print() {
                    System.out.println("访问外部类的方法中的常量sex：" + sex);
                    System.out.println("访问内部类中的变量ID:" + ID);
                }
            }
            Student a = new Student();  //创建方法内部类的对象
            a.print();//调用内部类的方法
        }
    }
    //测试方法内部类
    public static void main(String[] args) {
        People b = new People(); //创建外部类的对象
        System.out.println("定义在方法内：===========");
        b.peopleInfo();  //调用外部类的方法
        System.out.println("定义在作用域内：===========");
        b.peopleInfo2(true);
    }
}
```
匿名内部类

匿名内部类，顾名思义，就是没有名字的内部类。正因为没有名字，所以匿名内部类只能使用一次，它通常用来简化代码编写。但使用匿名内部类还有个前提条件： 必须继承一个父类或实现一个接口。
```
// Outer.java
public class Outer {

    public Inner getInner(final String name, String city) {
        return new Inner() {
            private String nameStr = name;
            public String getName() {
                return nameStr;
            }
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = outer.getInner("Inner", "NewYork");
        System.out.println(inner.getName());
    }
}
interface Inner {
    String getName();
}
```
Inner

package

把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。
包采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的，不同的包中的类的名字是可以相同的，当同时调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。
包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

包的命名规范是全小写字母拼写。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/hiszm/p/13748248.html

Java基础-面向对象

Java面向对象

对象

类

定义类

构造方法

引用与对象实例

static

final

权限修饰符

封装

this

继承

super

重载与重写

多态

向上转型

抽象类

接口

内部类

局部内部类

匿名内部类

package