Java面向对象

面向过程 & 面向对象

• 面向过程思想
  • 步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么...
  • 面对过程适合处理一些较为简单的问题。
• 面向对象思想
  • 物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，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，具体到微观操作，任然需要面向过程的思路去处理。

什么事面向对象

• 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，是对对象的抽象
• 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象模板

类与对象的关系

• 类是一种抽象的数据类型，它对某一类事物整体描述/定义，但并不能代表某一具体的事物。
  • 动物、植物、手机、电脑....
  • Person类，Pet类，Car类等，这些都是用来描述/定义某一类具体事物应该具备的特点和行为
• 对象是抽象概念的具体实例
  • 张三就是人的一个具体实例，张三家的旺财就是狗的一个具体实例
  • 能够体现出特点，展现出功能的是具体的实例，而不是一个抽象的概念。

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对类中构造器调用。
• 类中的构造器也称为构造方法，是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有一下两个特点
  • 必须和类的名字相同
  • 必须没有返回类型，也不能是void

// 先声明再创建
Cat cat;
cat = new Cat();
// 直接创建
Cat cat = new Cat();

类的属性

• 属性的定义语法同变量

访问修饰符 属性类型 属性名;

• 属性的定义类型可以为任意类型，包含基本类型或引用类型
• 属性如果不赋值，有默认值
• 如何访问属性

// 基本语法
对象名.属性名;

成员方法

• 在某些情况下，我们需要定义成员方法。比如人类：除了有一些属性外（年龄、姓名...），我们人类还有一些行为比如：可以说话、跑步...，通过学习还可以做算术题。这时就要用成员方法才能完成。
• 提高代码的复用性
• 可以将实现的细节封装起来，然后供其他用户调用即可。
• 成员方法的定义

访问修饰符 返回数据类型 方法名 (形参列表...) {
    语句;
    return 返回值;
}

• 一个方法最多有一个返回值
• 返回类型可以为任意类型，包含基本类型或引用类型
• 如果方法要求有返回数据类型，则方法体中最后的执行语句必须为return 值；而且要求返回值类型必须和return的值类型一致或兼容
• 如果方法是void，则方法体中可以没有return语句，或者只写return;

• 一个方法可以有0个参数，也可以有多个参数，中间用逗号隔开，比如getSum(int n1,int n2)
• 参数类型可以为任意类型，包含基本类型或引用类型，比如printArr(int map[][])
• 调用带参数的方法时，一定对应着参数列表传入想同类型或兼容类型的参数
• 方法定义时的参数称为形式参数，简称形参；方法调用时的参数称为实际参数，简称实参，实参和形参的类型要一致或兼容、个数、顺序必须一致！

作用域

• 属性和局部变量可以重名，访问时遵循就近原则。
• 在同一个作用域中，比如在同一个成员方法中，两个局部变量，不能重名。
• 属性的生命周期较长，伴随着对象的创建而创建，伴随着对象的销毁而销毁。局部变量，生命周期较短，伴随着它的代码块的执行而创建，伴随着代码块的结束而销毁。
• 作用域范围不同
  • 全局变量/属性：可以被本类使用，或其他类使用。
  • 局部变量：只能在本类中对应的方法中使用。
• 修饰符不同
  • 全局变量/属性可以加修饰符
  • 局部变量不可以加修饰符

this关键字

• this关键字可以用来访问本类的属性、方法、构造器
• this用于区分当前类的属性和局部变量
• 访问成员方法的语句：this.方法名(参数列表)
• 访问构造器语法：this(参数列表)；注意只能在构造器中使用
• this不能在类定义的外部使用，只能在类定义的方法中使用。

封装

• 该露的露，该藏的藏

  • 我们程序设计要追求：“高内聚、低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；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，应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏

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地建模
• extends的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。
• Java中之后单继承，没有多继承
• 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，从意义上讲应该具有“is a”的关系
• object类
  • java中所有类都直接或者间接继承Object类
• super
  • 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
  • 当创建子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器，如果父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中调用super去制定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化，否则，编译不会通过。
  • 调用父类构造器的好处（分工明确，父类属性由父类初始化，子类的属性由子类初始化）
  • 当子类中有和父类中的成员（属性和方法）重名时，为了访问父类的成员，必须通过super。如果没有重名，使用super、this、直接访问是一样的效果。
• 方法重写
  • @Override
  • 重写只能是非静态方法，不能加static关键字
  • 重写不能是private
  • 重写需要有继承关系，子类重写父类方法
  • 方法名必须相同
  • 参数列表必须相同
  • 修饰符：范围可以扩大但不能缩小
    • public > protect > 默认 > private
  • 抛出的异常，范围可以缩小但不能扩大

多态

• 即同一方法可以根据发送对象的不同而采取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

• 方法的多态

  • 重写和重载就体现多态

• 对象的多态

  • 一个对象的编译类型和运行类型可以不一致
  • 编译类型在定义对象时，就确定了，不能改变
  • 运行类型是可以变化的
  • 编译类型看定义时 = 号的左边，运行类型看 = 号的右边

• 多态参数

  • 方法定义的形参为父类类型，实参类型允许为子类类型

• 多态存在的条件

  • 有继承关系
  • 子类重写父类方法
  • 父类引用指向子类对象

• 多态是方法的多态，属性没有多态性

• instanceof

  • 判断一个对象是什么类型

• Java动态绑定机制

  • 当调用对象方法的时候，该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定
  • 当调用对象的属性时，没有动态绑定机制，哪里声明，哪里使用

• finalize方法

  • 当对象被回收时，系统自动调用该对象的finalize方法。子类可以重写该方法，做一些释放资源的操作。

  • 什么时候被回收：当某个对象没有任何引用时，则jvm就认为这个对象是一个垃圾对象，就会使用垃圾回收机制来销毁该对象，在销毁该对象前，会先调用finalize方法。

  • 垃圾回收机制的调用，是由系统来决定，也可以通过System.gc() 主动出发垃圾回收机制。

static关键字

• static 代码块只执行一次
• static {} 静态代码块最先执行
• {} 匿名代码块第二执行
• 构造方法在之后执行
• 静态导入包

import static java.lang.Math.random;
random(); // 直接使用

抽象类

• abstract修饰符可以用来装饰方法也可以装饰类，如果装饰方法，那么该方法就是抽象方法；如果装饰类，那么该类就是抽象类。

• 抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类

• 抽象类，不能使用new关键字来创建对象，它是用来让子类继承的

• 抽象方法，只有方法的声明，没有方法的实现，它是用来让子类实现的。

• 子类继承抽象类，那么久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。

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
• 接口就是规范，定义一组规则，体现了现实世界中 “如果你是...则必须能...”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。
• 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。
• OO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只正对具备了抽象能力的语言（c++, java, c#），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。
• 声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
• 实现接口：使用 implements关键字
• 一般实现接口的类使用Impl结尾
• 接口中可以定义常量 public static final

• 继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性
• 接口的价值主要在于：设计、设计好各种规范，让其它类去实现这些方法。

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类相对于A类来说就称为内部类，而A类相对于B类来说就是外部类了。
• 成员内部类
• 静态内部类
• 局部内部类
• 匿名内部类

final关键字

 final中文意思：最后的，最终的
 final可以修饰类，属性，方法和局部变量

• 当不希望被继承时，可以用final修饰
• 当不希望父类的某个方法被子类重写时，可以用final关键字修饰
• 当不希望类的某个属性的值被修改，可以用final修饰
• 当不希望某个局部变量被修改，可以使用final修饰

• final修饰的属性又叫常量，一般用xx_xx_xx来命名
• final修饰的属性在定义时，必须赋初值，并且以后不能再修改，赋值可以在如下位置之一
  1. 定义时
  2. 在构造器中
  3. 在代码块中
• 如果final修饰符的属性是静态的，则初始化的位置只能是
  1. 定义时    2. 在静态代码块不能再构造器中赋值
• final类不能继承，但是可以实例化对象
• 如果类不是final类，但是含有final方法，则该方法虽然不能重写，但是可以被继承
• 一般来说，如果一个类已经是final类了，就没有必要再将方法修饰成final方法
• final不能修饰构造函数
• final和static往往搭配使用，效率更高，不会导致类的加载，地城编译器做了优化处理
• 包装类(integer、double、float、Boolean、string等都是final)

@Override

@Deprecated

• 表示过时的类

@SupperssWarnings({""})

• 抑制警告信息
• 在大括号里可以写，你希望抑制的警告信息

元注解 Annotation

• Retention 指定注解的作用范围
• Target 指定注解可以在哪些地方使用
• Documented 指定该注解是否会在javadoc体现
• Inherited 子类会继承父类注解