面向对象编程

面向过程&面向对象

• 面向对象编程思想
  • 步骤清晰简单，第一步做什么，第二部做什么...
  • 面向过程适合处理一些较为简单的问题
• 面向对象编程
  • 物以类聚，分类的思维模式。思考问题首先会解决问题需要那些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
  • 面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题。
• 对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握，从整体上合理分析，我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是，具体到围观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。

什么是面向对象

• 面向对象编程（Object-Oriented Programming,OOP）
• 面向对象编程的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据。
• 抽象
• 三大特性：
  • 封装
  • 继承
  • 多态
• 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对向的抽象
• 从代码运行角度考虑是现有类后有对象。类是对象的模板。

方法的定义

• 修饰符
• 返回类型
• break和return的区别
• 方法名
• 参数列表
• 异常输出

方法的调用

• 静态方法（static）
  • 和类一起加载的，因此可以不用实例化就可以调用
• 非静态方法
  • 类实例化之后才存在
• 形参和参数
• 值传递和引用传递
• this关键字

类与对象的关系

• 类是一种抽象的数据类型，它是对某一事物整体描述/定义，但是不能代表某一个具体事务。
• 对象是抽象概念的具体实例。

类的创建与初始化对象

• 使用new关键字创建对象

• 使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化以及类中构造器的调用。

• 类中的构造器也成为构造方法，是在进行创建的时候必须要调用的。并且构造器有一下两种特点：

  1. 必须和类的名字相同。
  2. 必须没有返回类型，也不能写void。

构造器

• 作用：
  1. new本质是在调用构造方法。
  2. 初始化对象的值。
• 注意：在定义了一个有参构造只有，如果要使用无参构造，需要再定义一个无参构造。
• IDEA快捷键：ALT+INSERT或者右键-->generate
• 子类的构造器默认调用父类的构造器，即有一行隐藏代码super（）；
• 构造器是必须掌握的重点

封装

属性私有，get/set

• 该露的露，该藏的藏。

  • 我们程序设计要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就类的内部数据操作细节自己完成，不许外部干涉；低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用。

• 封装（数据的隐藏）

  • 通常，应该禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应该通过操作接口来访问，这成为信息隐藏。

• 优点：

  1. 提高程序的安全性，保护数据
  2. 隐藏代码的实现细节。
  3. 统一接口。
  4. 系统可维护性增加了。

  public class Student {
      //属性私有
      private String name;
      private char sex;
      private int id;
      //提供一些可以操作这个属性的方法。
      //提供一些public的get、set方法
  
      public String getName() {
          return name;
      }
  
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
  
      public char getSex() {
          return sex;
      }
  
      public void setSex(char sex) {
          this.sex = sex;
      }
  
      public int getId() {
          return id;
      }
  
      public void setId(int id) {
          this.id = id;
      }
  }
  

继承

• 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。
• extends的意思是“扩展”，子类是父类的扩展。
• Java中只有单继承，没有多继承！
  • 一个儿子只能由一个爸爸，一个爸爸可以有多个儿子。
• 继承是类和类之间的一种关系。除此之外，类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
• 继承关系的两个类，一个为子类（派生类），一个为父类（基类）。子类继承父类，使用关键字extends来表示。
• 子类和父类之间，从意义上应该具有“is a”的关系
  • 子类继承了父类，就会有父类的全部方法。注意要是父类的public和protected方法。
  • 私有的（private）东西无法被继承。
  • 优先级public、protected、default、private。
• object类
  • idea快捷键：ctrl + h 打开继承树。
  • 在Java中，所有的类都默认直接或间接继承object类。
• super
  • 子类的构造器默认调用父类的构造器，即有一行隐藏代码super（）；
  • 调用构造器一定要在第一行。
  • 如果父类只有含参构造，那么子类就无法写无参构造。除非子类用super（参数）来实现无参。
  • 注意
    • super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
    • super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中。
    • super和this不能同时调用构造方法（调用构造方法需要在第一行，这两一起调用冲突）
  • vs this
    • 代表的对象不同
      • this：这个对象本身
      • super ：代表父类对象的应用
    • 前提
      • this：没有继承也可以使用
      • super：只能在继承条件才可以使用
    • 构造方法
      • this（）：本类的构造方法。
      • super（）：父类的构造方法。
• 方法重写：重点-->多态
  • @override注释，重写
  • 重写需要有继承关系，子类重写父类的方法。
  • 参数列表必须相同
  • 修饰符：范围可以扩大：public->protected->default->private
  • 抛出的异常：范围可以被缩小，但不能扩大：classNotFoundException->Exception（大）这样是不行的。
  • 子类和父类的方法一致，方法体不同。
  • 重写都是方法的重写，与属性无关。
  • 私有的方法无法重写。
  • 只有非静态的方法才能重写。
  • 静态方法：方法的调用只和左边定义的数据类型有关。
  • 为什么需要重写？
    • 父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足！
  • idea快捷键：alt + inter：override

多态

• 动态编译：类型。

• 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

• 一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用的类型有很多

  //一个对象的实际类型是确定的
  new Student();
  new Person();
  //可以指向的引用类型就不确定了：父类引用指向子类
  Student s1 = new Student();
  Person s2 = new Student();
  Obeject s3 = new Student();
  

• 对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边的关系不大。

• 子类重写了父类的方法，执行子类的方法。

• 多态注意事项

  • 多态是方法的多态，属性没有多态
  • 子类和父类，有联系，类型转换异常！
  • 存在条件：继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类对象！Father f1 = new Son（）

• 不可多态的：

  • static 方法，属于类，它不属于实例
  • final常量
  • private方法

• instanceof （类型转换）引用类型，判断一个对象是什么类型。

类型转换

• 父-->子

  • 将父类型强转成子类型，就可以使用子类的方法了。
  • 子转父不需要强转，父转子需要，有可能会丢失一些方法。

• 高-->低

static方法

package demo;
//static
public class Student {
    private static int age;//静态变量
    private double score;//非静态变量
    public static void go(){

    }
    public void run(){

    }
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        System.out.println(Student.age);
        //System.out.println(Student.score);报错
        System.out.println(student.score);
        go();
        Student.go();
        //run();报错;
        //Student.run();报错;
        new Student().run();
    }

}

package demo;
import static java.lang.Math.random;
public class Person {
    {
        System.out.println("匿名代码块（每次声明类的时候执行）");
    }
    static {
        System.out.println("静态代码块（只执行一次）");
    }
    public Person(){
        System.out.println("构造体");
    }
    public static void main(String[] args) {
        //Person person = new Person();
        /*
         * 静态代码块（只执行一次）
         * 匿名代码块（每次声明类的时候执行）
         * 构造体
         */
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();
        /*
         * 静态代码块（只执行一次）
         * 匿名代码块（每次声明类的时候执行）
         * 构造体
         * 匿名代码块（每次声明类的时候执行）
         * 构造体
         */
    }
}

package demo;
import java.lang.Math.*;
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(random());
        //如果，没有静态导入包
        //System.out.println(Math.random());
    }
}

抽象类

• abstract修饰符可以用来修饰方法也可以用来修饰类，如果修饰方法，那么方法就是抽象方法，如果修饰类，那么类就是抽象类。
• 抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定时抽象类。
• 抽象类，不能使用new关键字来创建对象，用来让子类继承的，是一个约束，只能让子类来实现。
• 抽象方法，只有方法的声明，没有方法的实现，用来让子类继承。
• 子类继承抽象类，那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法，否则该子类也要声明为抽象类。（抽象的抽象：约束~）

• 局限性：类只能单继承，无法多继承。

接口

• 普通类：只有具体实现。

• 抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有！

• 接口：只有规范！自己无法写实现方法，专业的约束！约束和实现分离：面向接口编程。

• 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是...则必须能...”的思想。

• 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样，定制好后大家都遵守。

• 面向对象的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。

• 通过implement实现。

  声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface

内部类

• 内部类就是在一个类的内部定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说成为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。

  1. 成员内部类

  2. 静态内部类

  3. 局部内部类

     • 在局部方法中的内部类。

  4. 匿名内部类

     • 没有名字初始化类，不用将实例保存到变量中。

       new Apple().eat();