面向对象基础

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面向对象基础

1.1 面向对象思想

面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。 面向对象是相对于面向过程来讲的,指的是把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。 面向过程到面向对象思想层面的转变:
面向过程关注的是功能行为,考虑怎么做 —》 面向对象关注的是具备了功能的对象,考虑谁来做。

面向对象思想分类:
OOA:面向对象分析(Object Oriented Analysis)
OOD:面向对象设计(Object Oriented Design)
OOP:面向对象程序(Object Oriented Programming)

三大特征:

封装性(Encapsulation):所有的内容对外部不可见
继承性(Inheritance):将其他的功能继承下来继续发展
多态性(Polymorphism):方法的重载本身就是一个多态性的体现

1.2 类与对象

类表示一个共性的产物,是一个综合的特征,是抽象的;而对象是个性的产物,是实例。 类必须通过对象才可以使用,对象的所有操作都在类中定义。
类的成员:
· 属性(Field):对应类中的成员变量
· 方法(Method):对应类中的成员方法

1.2.1 类的定义格式
    /**	- 类必须编写在.java文件中;一个.java文件中可以存在多个类,但是只能有一个public类
        - .java文件名称 必须 与public类名称 完全一致
        - 一个包里,类名不可重复
    */
    class 类名称{    
        成员属性;    
        成员方法; 
    }

属性定义格式:数据类型 属性名;
数据类型 属性名 = 初始化值;
类的属性,根据其使用类型,都有默认初始化值;局部变量则没有默认初始化值。
方法定义格式:

     //基本数据类型传递数值,引用数据类型(类,接口,数组)传递地址 
     权限修饰符 返回值类型 方法名 (形式参数列表){
                               方法体;   // *不能在方法中再定义方法*  
    	return 返回值;//return; 代表方法结束。   
    }

权限修饰符:public,private,缺省,protected (封装性里涉及)。

1.2.2 对象的创建与使用

一个类要想真正的进行操作,必须依靠对象,对象的定义格式如下:
类名称 对象名称 = new 类名称() ;

如果要想访问类中的属性或方法,则可以依靠以下的语法形式:
访问类中的属性: 对象 . 属性 ;

调用类中的方法: 对象 . 方法 (实际参数列表) ;方法里也可以调用当前类中的方法。

1.3 创建对象内存分析

1.3.1 栈

栈(Stack) : Java中一个线程一个栈区,每一个栈中的元素都是私有的,不能被其他栈所访问。 栈有先进后出,后进先出的特点。
Java栈的区域很小 , 大概2MB左右 , 特点是存取速度特别快。
存储速度快的原因: 栈内存, 通过 '栈指针' 来创建空间与释放空间 !
栈底是位于内存空间的高位,栈顶指针向下移动, 会创建新的内存, 向上移动, 会释放这些内存 ! 这种方式速度特别快 , 仅次于PC寄存器 !但是这种移动的方式, 必须要明确移动的大小与范围 , 明确大小与范围是为了方便指针的移动 , 这是一个对数据存储的限制, 存储的数据大小是固定的 , 影响了程序的灵活性 所以我们把更大部分的数据存储到了堆内存中 。
栈存储的是: 编译器可知长度的基本数据类型的数据 以及引用数据类型的引用(地址)(非static)。

    例如: int  a  =10; //10存储在栈内存中
          Person p = new Person();//对象的引用(p)存在栈内存中

1.3.2 堆

堆(Heap)存放的是类的对象实例 。 Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式: 所有类的对象都是通过new关键字创建。

new关键字, 是指告诉JVM , 需要明确的去创建一个新的对象 , 去开辟一块新的堆内存空间: 堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时 , 不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间 , 也不需要关注内存占用时长! 堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的。

引用传递:同一块堆内存空间可以被不同的栈内存所指向。

垃圾回收回收堆内存的规则: 当栈内存中不存在此对象的引用(地址)时,则视其为垃圾 , 等待垃圾回收器回收 !

1.3.3 方法区

存放的是: 每个类的结构类的结构。例如:运行时常量池,字段和方法数据,以及方法和构造方法的代码,包括用于类和实例初始化以及接口初始化的特殊方法。

方法区中包含了一个特殊的区域 :常量池 (存储的是使用 static 修饰的成员)。

1.3.4 PC寄存器

PC寄存器保存的是 当前正在执行的 JVM指令的 地址 。

在Java程序中, 每个线程启动时, 都会创建一个PC寄存器 。

1.3.5 本地方法栈

保存本地(native)方法的地址。

1.4 构造方法(构造器)

      Person p = new Person();

在右侧Person后面出现的小括号, 其实就是在调用构造方法 。

1.4.1 概述

作用:用于对象初始化。

执行时机:在创建对象时,自动调用。(可利用此机制来为对象赋初值)

特点:所有的 Java 类中都会至少存在一个构造方法,如果一个类中没有明确编写构造方法, 则编译器会自动生成一个无参构造方法, 其中没有任何代码,如果自行编写了任意一个构造器, 则编译器不再生成。

1.4.2 定义格式

定义的格式

与普通方法基本相同, 区别在于: 方法名称必须与类名相同, 没有返回值类型的声明 !

例如:

    public class Demo3{       
    	public static void main(String[] args){            
            Person p = new Person();            
            p = new Person();                   
        }    
    }    
    class Person{        
        public Person(){            
            System.out.println("对象创建时,此方法调用");        
        }    
    }
    控制台输出:
    对象创建时,此方法调用
    对象创建时,此方法调用
1.4.3 构造方法设计

建议自定义无参构造方法,不要对编译器形成依赖,避免错误发生。

当类中有非常量成员变量时,建议提供两个版本的构造方法:

  • 无参构造方法
  • 全属性做参数的构造方法
    (有参数构造函数,可以实现给private成员变量传参数值的功能)

当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时,建议不提供任何版本的构造方法。

1.5 方法的重载

方法名称相同, 参数类型或参数长度不同, 可以完成方法的重载 !
方法的重载与返回值无关!
方法的重载 ,可以让我们在不同的需求下, 通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。 println()输出就是一种方法重载。

1.5.1构造方法的重载

一个类, 可以存在多个构造方法 : 参数列表的长度或类型不同即可完成构造方法的重载 。
构造方法的重载 ,可以让我们在不同的创建对象的需求下, 调用不同的方法来完成对象的初始化!

1.6 匿名对象

没有对象名称的对象 就是匿名对象。匿名对象只能使用一次,因为没有任何的对象引用,所以将当成内存垃圾,等待被GC(Garbage Collection)回收。

只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成,这一点在以后的开发中将经常使用到。