Java语言简介、基础组成、封装、继承、多态、抽象类、内部类、接口

目录

• Java简介
• Java语言基础组成
• 面向对象
  • 对象
• 封装
  • 构造函数
  • this关键字
  • static（静态关键字）
  • 主函数
  • 静态什么时候用呢？
  • 面向对象（数组工具对象建立）
  • 设计模式
• 继承
  • 成员变量
  • 子父类中成员函数特点
  • 子父类中的构造函数——子类的实例化过程
  • 一个对象实例化过程
  • final关键字：继承的弊端：打破了封装性；
• 抽象类
• 接口
• 多态
• 内部类：类定义在类中

Java简介

• Java版本

J2EE （企业版） J2SE（标准版） J2ME（小型版）

• Java特性

跨平台

• JVM、JRE、JDK介绍

1. JVM(Java虚拟机)
   不同平台上装指定版本虚拟机，就能运行Java程序
2. JRE(Java运行环境)　　
   包括JVM和Java程序所需的核心类库
3. JDK(Java开发程序包)
   包括JRE

　　 　　　　

综上，所以安装JDK就可以了
使用JDK开发的java程序，交给JRE运行
JRE=JVM+类库　　　　
JDK=JRE+java开发工具

• DOS命令行

1. dir列出目录　　　　
2. cd 改变目录　　　　
3. cd..后退　　　　
4. cd根目录　　　　　　
5. md创建目录　　　　
6. rd 删除　　　　　　
7. del 删除（文件） *通配符
8. help寻求帮助，可以查用法
9. Java -version用来在命令行中查看使用的Java版本

• 环境变量表示方法

%变量名%

• 临时设置

Path=haha(这个haha是代表任意值) 在当前命令行窗口有效

• 文件夹选项可以选择不要隐藏扩展名　　
• classpath临时环境变量　　　　

Java语言基础组成

• 关键字(都是小写, 类名大写)
• 标识符

数字不能开头，不可以使用关键字（标识符里有-和$符号）

• 注释

//单行注释 　　　/ * 多行注释/　　　/ * * 文档注释/
注释可以嵌套，但多行不能套多行　　　　
javadoc可提取（Java特有）
可以使用注释，进行逐段调试

　　　　

注释的应用：
/ * 需求：练习...思路：
1、...2、...3、...步骤：
1. 用class关键字完成定义；
2. 主函数：固定格式；
3. 输出语句*/

• 常量与变量

整数、小数、布尔、字符、字符串、null常量

• 进制　　

byte字节=8个二进制位

• 负数

四个字节表示

• 变量

变量作用范围（一对{}之间有效）
格式：数据类型 变量名=值；

• 数据类型

1. 整数：byte（1位）、short（2位）、int(默认)（4位），long（8位）
2. 小数：float（4个字节）,double（默认）（8个字节）
3. 字符：char（2个字节，一个中文正好两个字节）
4. 布尔：boolean（只有True和False）

• 类型转换

1. 自动类型转换
2. 强制类型转换（丢失精度）

字符+数，显示ACSII码
字符类型运算过程（Java底层用Unicode码）

• 运算符

1. 类型运算符细节（byte担心存不下，Integer.Max_VALUE(int 型最大值)）
2. 算数运算符

• 　- * / %（取余） +（连接符）
  ++ --(在原来的基础上自加自减1)

3. 赋值运算符

=、+=、-=、*=、......

注意:+=不等于=......+......（+=在赋值中做了强制转换，=...+....是两步运算）

4. 比较运算符

运算完结果必须是True或者False
== 　　!=　　>　　<　　<=　　>=

5. 逻辑运算符

1. &用于连接两个布尔类型的表达式
2. &与|或　　&运算特点
3. ^异或：两边相同为假 　　
4. ！非
5. &&和&运算结果一样，但过程有点小区别　　　　
6. &右边始终参与，&&左为假，右不参与
7. ||左边为真，后边不参与

6. 位运算符

<<左移　　>>右移　　>>>无符号右移

　　　　　　　　

左移几位就是乘以2的几次方，
右移：以前最高位是啥就拿啥补空位，右移就是该数据除以2的几次幂
无符号右移：右移，高位出现的空位用0补

例子: 两个数互换问题：

1. 引入第三方变量
2. a=a+b;　　　　b=a-b;　　　　a=a-b;
3. a=a^b;　　　　b=a^b;　　　　a=a^b;

7. 三元运算符

（条件表达式）？表达式1：表达式2；

• 程序流程控制

顺序结构　　选择结构　　循环结构

1. 选择结构

if（条件表达式）　
{　　　　
	执行语句；　　
}

if（条件表达式）
{
	执行语句；　　
}　　
else{　　
	执行语句；　　
}

if ........
else if...........
else   if........　　
else

当if.....else......运算后有具体结果，可以用三元运算符代替

　代码块：局部代码可以定义局部变量周期

　　　　　　　　　　

switch（表达式）{　　
	case　　取值1：
		执行语句；
		break；　　
	case  取值2：
		执行语句；
		break；　　
	default：
		执行语句；
		break；
}　　　　
//挨着大括号的break可以不用写

2. 循环结构

while（条件表达式）{　
	执行语句；　　
}

do{　　
	执行语句；
}while（条件表达式）;

for（初始化表达式；循环条件表达式；循环后表达式）{
	...
}

其他流程控制语句：continue（继续）；break（跳出）；

　　　　

• 函数

　　　　　　　

定义在类中具有特点功能的一段独立小程序
函数也称方法；
可以将代码封装，复用；

重载:(重复载入）：在同一个类中，允许存在一个以上的同名函数，只要参数个数或者参数类型不同即可；

• 数组

同一类型数据的集合，其实就是一个容器

　　　　　　　

当访问到数组中不存在角标时会发生异常

//格式1：
//元素类型【】　　数组名=new　　元素类型【元素个数或数组长度】；
int【】　　arr=new 　　int【3】；

//格式2：
//元素类型【】　　数组名=new　　元素类型【】{元素，元素，...};

• 堆栈

堆特点：存储实体（一堆数据），不能消失；
栈的特点：先进后出

　　　　　　　　　　　

栈：引入（指向）堆中的数据　　引入（指针）
堆： 垃圾回收机制：自动不定时回收堆中的垃圾

　　　　　

内存空间的划分：局部代码块；决定局部变量生命周期

• 正向遍历，反向遍历(数据结构)
• 排序（选择排序、冒泡排序、排序位置置换代码提取）

面向对象

三个特征：封装、继承、多态

对象

用Java语言对现实生活中事物描述，通过类的形式体现
对事物描述两方面：

1. 属性
2. 行为

对象就是该类事物实实在在个体
引用数据类型参数传递

封装

private私有，只在本类中有效，其他类就算创建对象也访问不到

public       void　　函数名（）{
	....　　　　
}

　　　　　　

封装隐藏实现细节、对象属性、仅对外提供公共访问方式
优点：

1. 安全性；
2. 便于隔离；
3. 提高重用性；
   私有仅仅是一种体现形式（封装的）

Java语言中最小的封装体是函数

构造函数

• 特点

1. 函数名与类名相同
2. 不用定义返回值类型
3. 没有具体返回值

　　　　　　　　　　

• 作用

给对象初始化；

　　　　　　　　　　

一个类中如果没有定义构造函数，该类中会有一个默认的空参数构造函数

　　　　　　　　　　

• 一般函数和构造函数区别

1. 构造函数：对象创建时就会调用与之对应的构造函数初始化
2. 一般函数：对象创建后，需要时才调用

　　　　　　　　　　

• 什么时候定义构造函数?

在描述事物时，该事物已存在就具备的一些内容，这些内容都定义在构造函数中；

• 构造函数细节

1. 对象改名：p1.setname("小强");
2. 构造函数加void成一般函数；

this关键字

• this(当局部变量和成员变量重名时，可以用关键字this区分)

　　　 　　

this代表对象，当前对象
this就是所在函数所属对象的引用
简单来说，哪个对象调用了所在的函数，this就代表哪个对象

• 构造函数调用构造函数，用this调用成员

对this的调用必须是构造函数第一个语句，因为初始化动作要先执行

• 只要在本类中用本类对象，用this

static（静态关键字）

　　

静态数据可以被对象调用，类调用

• 特点

1. static是一个修饰符，用于修饰成员；
2. static修饰的成员被所有对象共享；
3. static优先于对象存在，因为static随着类的加载已经存在；
4. static修饰的成员多了一种调用方式，可以用类名调用；
5. static存储共享数据，类中的私有

• 成员变量（实例变量）和静态变量（类变量）的区别：

1. 生命周期：
   成员变量随着对象的创建而存在，随着对象的被回收而释放；
   静态变量随着类的加载而存在，随着类的消失而消失；
2. 调用方式不同：
   成员变量只能被对象调用;
   静态变量可以被对象调用，也可以类名调用；
3. 别名不同：
   成员变量（实例）
   静态变量（类变量）
4. 存储位置：
   成员变量在堆中；
   静态变量存在方法区（的静态区）共享数据区；

• 静态使用注意事项

1. 静态方法只能访问静态成员（非静态方法可以访问静态成员，也可以访问非静态成员）
2. 静态方法不可以使用this，super关键字
3. 主函数是静态的，只能访问静态的；

主函数

public　　static　　void　　main(String[]　　args)

• 主函数特殊之处

1. 格式是固定的
2. 被JVM所识别和调用

public：因为权限必须是最大的
static：不需要对象，直接用主函数所属类名调用即可；
void：主函数没有具体返回值；
main：函数名，不是关键字，只是JVM识别的名字
String[] args：主函数参数列表是一个数组类型的参数，而且元素都是字符串类型；

静态什么时候用呢？

1. 静态变量：
   当分析对象中所具备的成员变量的值是相同的，只要数据在对象中都是不同的，就是对象特有数据，必须存储在对象中；
2. 静态函数：
   从源代码看，该功能是否需要访问非静态成员变量（可以加，可以不加的时候，最好加上，不浪费内存）
3. 静态代码块：
   随着类的加载而执行，而且只执行一次 作用：用于给类进行初始化；
4. 构造函数代码块：
   构造函数具有初始化对象针对性；

　　　　　　　　　　　　　

面向对象（数组工具对象建立）

• 文档注释：建立一个用于操作数组工具类，其中包含着常见的数组的函数，如最值，排序等
• 文档能提取的是公有的

设计模式

对问题行之有效的解决办法，其实他是一种思想；

　　　　　

继承

好处：

1. 提高代码复用性；
2. 让类之间产生关系，给多态提供了前提；

• 父类
• 子类

Java中支持单继承，不直接支持多继承，但对C++的多继承进行了改良

• 单继承：一个子类只能有一个直接复类

• 多继承：一个子类可以有多个直接父类（Java中不允许，进行了改良）会产生不确定性，不直接支持，因为父类中有相同成员会产生调用的不确定性；

• Java支持多重继承：C继承B，B继承A

因此出现继承体系：

1. 查看体系顶层类，了解体系基本功能；
2. 创建体系最子类对象，完成功能使用。

• 什么时候定义继承呢？

当类与类之间存在所属关系时候，就定义继承；

• 在子父类中，成员的特点体现：

1、成员变量；2、成员函数；3、构造函数；

成员变量

当本类的成员和局部变量同名用this区分；
当子父类中的成员变量同名用super区分父类；

this和super用法很相似：
this代表一个本类对象的引用
super代表一个父类空间

子父类中成员函数特点

1. 覆盖：当子父类中出现成员函数一模一样，会运行子类情况，这种现象称为覆盖；　　

函数两个特点：

1. 重载:在同一类中
2. 覆盖:子类中，覆盖也称为重写；

覆盖注意事项：

1. 子类方法覆盖父类方法时，子类权限必须大于等于父类权限；
2. 静态只能覆盖静态，或被静态覆盖；

• 什么时候覆盖操作？

当对一个类进行子类扩展时，子类需保留父类功能，但要定义子类特有

子父类中的构造函数——子类的实例化过程

• 在子类构造对象时，发现访问子类构造函数时，父类也运行了；

原因：在子类中构造函数中第一行有一个默认隐式语句，super()

• 子类的实例化过程：子类中所有构造函数都默认访问父类构造函数
• 为什么子类继承父类要访问他们的构造函数？

那是因为子类继承父类，获取了父类内容，所以使用父类内容前，先看父类如何对自己内容初始化

注意：super语句必须定义在子类构造函数第一行

一个对象实例化过程

person.p=new person()

1. JVM会读取指定路径下person.class文件，并加载进内存，并会先加载person父类；
2. 在堆内存中开辟空间，分配地址；
3. 并在对象空间中，对对象属性默认初始化；
4. 调用对应构造函数初始化；
5. 构造函数中，第一行先调用父类构造函数；
6. 父类初始化完后，对子类属性初始化；
7. 在进行子类构造函数特定初始化；
8. 初始化完毕后，将地址值赋给引用变量；

final关键字：继承的弊端：打破了封装性；

1. final是一个修饰符，可以修饰类、方法、变量；
2. final修饰的类不可以被继承；
3. final修饰的方法不可以被覆盖；
4. final修饰变量是一个常量，只能赋值一次；

• 为什么要用final修饰变量，其实在程序中如果数据固定，则直接用就可以？

为了区别；

抽象类

• 抽象：abstract /抽象关键字/

没有足够的信息描述一个类就是抽象类；

• 特点

1. 抽象类：方法只有声明没有实现时，该方法就是抽象方法，抽象方法必须在抽象类中；
2. 抽象类不能被实例化，因为调用抽象方法没有意义；
3. 抽象类必须由子类覆盖抽象类方法，否则，子类还是抽象类；

• 抽象类是构造函数吗？

　　　　

是，用于给子类对象初始化；

• 抽象类可以不定义抽象方法？

　　　　

可以，但是少见，通常类中有很多方法，但是却没有内容；

• 抽象类不能和哪些关键字？

　　　　

private、final、static

• 抽象类和一般类异同点：

　　　

相同点：
抽象类和一般类都是用来描述事物的，都在内部定义了成员；
不同点：

1. 一般类有足够信息描述事物；
2. 一般类不能定义抽象方法；
3. 一般类可以被实例化；

• 抽象类是一个父类吗？　　　　

对.

接口

interface() 当抽象类中方法都是抽象时，这时可以将该抽象类用接口、

　　　

定义接口使用的关键字不是class，是interface

• 对于接口常见的成员：

1. 全局变量(public static final)
2. 抽象方法(public abstract)

由此得出结论，接口成员都是公共的权限

• 实现

类与类之间是继承关系;类与接口之间是实现关系；

接口不可以实例化，只能由实现了接口的子类并覆盖了接口中所有抽象方法后，才可以实例化；

　　　　　　

在Java中不直接支持多继承，因为会调用不确定性，所以改良多实现

　　　　　　一个类中可以实现多接口

class　　Test   implements　　A,Z 　　//多实现

• 细节：

• 一个类在继承另一个类的同时，还可以实现多个接口
• 接口出现避免了单继承的局限性
• 接口与接口之间是继承关系，而且接口可以多继承；

• 接口的特点

是对外暴露的规则，是程序的功能拓展，可以用来多实现；　　　　　　　　　

类与接口之间是实现规则，类继承的同时可以实现多个接口，降低耦合性

• 接口与抽象类区别：

　　　　　　

相同点：都是不断向上抽取而来；
不同点:

1. 抽象类需要被继承，接口需要被实现；
2. 抽象类中可以定义抽象方法和非抽象方法，接口中只可以定义抽象方法；

多态

• 定义

某一类事物的多种存在形态；

• 对象的多态性

一个对象对应着不同类型；

多态在代码中体现，父类或接口的引用指向其子类的对象；

• 多态的好处

提高了代码扩展性，前期定义的代码，可以使用后期的内容；

• 多态弊端

前期定义的内容不能调用后期子类特有内容；

• 多态前提

1. 必须由关心：继承，实现；
2. 必须要有覆盖；

• 多态转型

1. 自动类型提升，但是特有功能无法访问；作用就是限制对特有功能访问；
2. 向下转型的目的是为了使用子类中的特有语法；

• 类型转换异常

注意：对于转型，自始至终都是子类对象在做着类型变化；

多态成员：

1. 成员变量；
2. 成员函数；
3. 静态函数；

• 多态成员变量

1. 编译时，参考引用型变量所属类中是否有调用的成员变量；有，编译通过，没有，编译失败；
2. 运行时，参考引用型变量所属类中是否有调用的成员变量；并运行该所属类中的成员变量；

• 多态成员函数

1. 参考引用型变量所属类中是否有调用的成员函数，有，编译通过；
2. 运行时，参考的是对象所属类中是否有调用的成员函数；

• 静态函数：谁调用显示谁；

其实对静态方法，直接用类名调用即可；

内部类：类定义在类中

• 访问特点：内部类可以直接访问外部类中成员，包括私有成员；

外部类访问内部类中成员，必须建立内部类对象；

　　　　

一般用于类的设计
分析事物时，发现事物描述中还有事物；

• 内部类——修饰符

1. 如果内部类是静态的，相当于一个外部类；
2. 如果内部类是静态的，成员是静态的；
3. 如果内部类中定义了静态成员，这个类也是静态类；

• 为什么内部类能直接访问外部类成员？

　　　　　　

因为内部类持有外部类引用；

• 内部类可以放在局部位置上，只能访问局部被final修饰的局部变量；

• 匿名内部类：就是内部类简写格式：必须有前提，内部类必须继承或实现一个外部类或接口；

其实就是一个匿名子类对象；

//格式：new　父类　or    接口（）{子类内容}