第二讲：数据类型、面向对象

刺刀
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第二讲：数据类型、面向对象

导读

学习任何一门计算机编程语言，首先要了解的内容便是它的数据类型。

java语言中把数据类型分为2种，基本数据类型和有数据类型。

主要内容

基本数据类型和引用数据类型

计算机内存单位

变量和常量

数据类型

通俗的讲，数据类型是用来描述数据是什么类型的，比如“123”是数值类型，“abcd”是字符串类型，“A”是字符类型，“$”是符号类型。

数据类型的定义

如何描述信息？

数字“13”、“200”，姓名“张三”、“computer”，编号“APTX4809”,字符“A”、“B”，符号“$”、“&” 等文字信息，有的是数字类型的，有的是中文类型，有的是英文类型，还有的是单个字符，还有是特殊符号。

为了描述不同的数据内容，采用相应的数据类型，比如数字类型和字符类型。java 中整理了一些基本数据类型，用来描述上述的内容信息。分门别类的方式把描述不同的数据内容，采用对应的数据类型，一一对应起来，记录和使用起来是不是特方便。java 中的基本数据类型有8种。除了基本数据类型外，其他的数据类型统一当做引用数据类型对待。

PS: 计算机只能识别二进制，也就是0和1，任何文字内容和计算机打交道都要转换成二进制。

Java 是一种强制类型的编程语言，变量都必须先明定义再使用。

基本数据类型

基本数据类型的分类

java编程语言的8种基本数据类型

char 表示单个字符的。

byte short int long 表示数值的

float double 表示数值中的带小数

boolean 布尔类型，表示真和假

ps ： char 代表字符型，实际上字符型也是一种整数类型，相当于无符号整数类型。

计算机内存的单位

比特

bite 比特是计算机的最小存储单位，一个比特位上只能存放0或者1 。

image.png

字节

8个bite就是一个字节，byte 。

image.png

1Byte = 8bit
1KB = 1024Byte
1MB = 1024KB  
1G = 1024MB
1T = 1024G

正数、负数如何表示

思考： 如何区分正数和负数呢？

是不是要有一个标识啊，就像书写的时候 1 和 -1 ，负号就是表示，正号只是发表书写省略了。

左面第一位当做符号位使用，0 表示正数 ，1 表示负数。这样是不是就能表示出正数和负数了。所以使用二进制来表示数值，有2种，有符号和无符号，有符号可以表示正数也可以表示负数，而无符号默认是表示正数（如果强制约定它表示负数也是没有问题的，记住一个词，“约定”）

image.png

取值范围

无符号场景：

有几个比特位置，比如有4个比特，如下 ：

image.png 它的取值范围就是 0000 ~ 1111 。

有符号场景：

同理，只不过最高为是符号位置。

image.png

它的取值范围 1111（它是一个负数） ~ 0111（它是一个正数） 。

进制以及进制间的转换

二进制

十进制

八进制

十六进制

十进制和二进制的转换

ps ： 自行去拓展，网上一抓一大把 。

基本数据类型的取值范围

image.png

引用数据类型

引用数据类型，除了基本数据类型外，都是引用数据类型。具体包括类、接口、数组。引用数据类型是建立在基本数据类型之上的，由用户(程序员）自己定义，来限制基本数据类型。

// 类 class 就是引用数据类型
public class MyData{
}

// 接口 interface 也是引用数据类型
public interface Service{
}

// 数组 arrar [] 也是引用数据类型
int [] array = new int[8];

引用数据类型中有2个特殊存在，但它们也都包含在引用数据类中。

null 空类型

void 空返回

变量

变量的定义语法：

修饰符 数据类型 变量名 ; 如 public int size=10;

变量名的命名规范：

区分大小写，可以是数字、字符、$、下划线_ ， 不能以数字开头，不能是java的关键字（保留字）。

变量的默认值

char 类型的默认值是空字符串 "" 。

int short long 类型的默认值是 0 。

float double 类型的默认值是 0.0 。

boolean 类型的默认值是 false 。

引用数据类型的默认值是 null 。

关键字（保留字）

java关键字列表.png

数据类型的使用

数据类型的使用，是用在变量定义的地方，以及类、接口、数组的定义。

变量的声明定义，必须有数据类型约束，这是java语言的规范。

在不同位置定义的变量，它的作用范围也就不同。如成员变量，它的作用范围是在整个类中；再如局部变量，在方法中定义，可以是方法体中，也可以是方法的形参中，它的作用范围之内在当前方法中。

变量的分类

成员变量

在类中定义的变量。

public class M{
  // 成员变量
  private int size;
}

局部变量

在方法中定义的变量。

public class M{
  // size 以及f 都是在方法中定义的变量，叫局部变量
  public void m(int size){
     boolean f;
  }
  
}

静态变量

在类中定义，并且使用 static 关键字修饰的变量

public class M{
  // count 在类中定义，并且是被 static 修饰的 属于静态变量
  private static long count=0L;
}

public interface Service{
    // 接口中的省略修饰符为 public static 
    long onlineCount=0L;
}

常量

在类、接口、方法的形参中定义，并且使用 final 关键字修饰。final 变量一旦被定义，在程序执行中是不可更改的。

public class M{
    // 常量推荐使用大写
    public static final LIMIT =10L；
        
    public int add(final int a, final int b){
        return a+b;
    }
}

ps : 数据包装类、Object 类、String 类，日期和时间类，可以在了解类的定义和使用之后，回头再来看。

数据包装类

自动装箱、拆箱机制

Object 类

java.lang.Object

String 类

String 类在实际的编程设计工作中被用到是最频繁的一个类。String 表示字符串。

String name="工藤优作";

String job="推理小说家";

日期、时间 类

数据类型的转换

数字10，可以使用 byte 类型表示，也可以使用 short 类型表示，还可以使用 int long 类型表示。

把 byte 类型表示的变量，转换成使用 int 类型表示的变量（把byte类型的值赋值给int类型的变量），像这样的使用把A类型的变量，赋值给B类型的变量的方式叫类型转换。

首先要有个概念，基本数据类型表示的范围依次放大的 char byte short int long（把左面叫做小，右面叫做大）。

隐式转换

隐式转换，也叫自动转换，把小类型转换成大类型，如把int类型的变量赋值给long类型的变量。

int x=10;
long t=x; // 隐式转换

显示转换

显示转换，也叫强制类型转换，把大类型转换成小类型，如把long类型的变量赋值给int类型的变量。

long t=10L;
int x = (int) t;

数据类型转换注意事项

1、取值范围越界

byte 的取值方位是 -128 ~ 127 。把 int 255 赋值给 byte，会出现什么问题？

byte i = 126；此时给i 加10，会出现什么情况？

2、精度问题

3、大数字的表示

推荐使用jdk 的 BigDecimal 工具类。

字符串和其他对应的数据转换

字符串和数值的转换

int i=200;String s=“1”; 把 i 赋值给 s。

方式一： 加上一个""。

int i =10;
String s = i+"";

方式二：使用String.valueOf()方法

int i=10;
String s=String.valueOf(i);

ps : String#valueOf方法是一个重载方法。具体方法签名如下：

image.png

字符串和日期

面向对象

切入

image.png

思考，如何描述上图中的人物信息。

思考维度： 比如肤色、性别、姓名、身高等。

人物介绍
姓名娜美
性别女
身高170cm
体重58KG
职业航海士
婚姻未婚
年龄未知

再来描述下图中人物信息：

image.png

姓名： 工藤有希子 性别：女

人物介绍
姓名工藤有希子
性别女
身高165cm
体重58KG
职业演员
婚姻已婚
年龄未知

美术学上，可以通过肖像的方式描述人物；文学上可以通过多维度信息项的方式描述人物。那么计算机编程语言学上，是不是也可以通过类似的方式描述人物信息啊。

类

类 class，是通过抽象的思维，描述一类事物，如描述一个人物，描述一把冷兵器。

类的概念思考：有生命的可以抽象成类，比如人类，哺乳动物类，猫科动物类；无生命的也是可以抽象成类，如桌子、椅子、茶杯。再换一个维度思考，具体的物件可以抽象成类，如电脑、手机；非具体的、抽象的也是可以抽象成类，比如年龄、

类的语法定义

修饰符、class关键字、类名称以及一对花括号组成类的整理结构。

其中，在类的内部结构中，还包含成员属性以及行为方法。

public class Human{
      public String name;
      public String sex;
      public float stature;
      public float weight;
      public String occupation;
      public boolean marriage;
      public int age;
      
}

成员属性

行为方法

对象拥有的行为能力。实现方式就是方法，函数。

访问修饰符 返回值 方法名 {} 组成，在类中定义。

访问修饰符

访问修饰符，控制类、成员属性、行为方法的访问作用域。

  • private
  • protected
  • public
  • default 等价于 protected

private 、protected 、public 3个维度。其中private 在当前类中访问，protected 在同一个包下可以访问，public在整个项目工程中都可以访问。

默认的访问修饰符（省略不写），等价于protected 。

访问修饰可以修饰成员变量，可以修饰行为方法。

对象

对象 指的是一类事物中的具体一个，比如工藤有希子，就是其中一位。娜美是其中另一位。

类和对象的关系

类表示的整体，是一类事物，而对象是这一类事物中的具体一个。它们之间的关系是 is-a 关系。

类，进行实例化得到的结果就是对象。通过类得到对象的过程叫实例化。

image.png

类的具体说明

普通类

普通类可以实例化。

public class C{}

抽象类

抽象类，不可以实例化，需要通过它的子类进行实例化。

public abstract class AbstractBeanFactory{}

内部类

在类中定义类。

public class C{
    private class Inner{}

    protected class Inner1{}

    public class Inner2{}
}

静态内部类

在类中定义类，并且再使用static 关键字修饰。静态内部类是建立在内部类的基础上的，使用static 关键字修饰。

public class C {

    

    public static class Inner3{}

    private static class Inner4{}
}

终类 类的访问修饰符上使用final。终类是不能被继承的。

public final class String{}

行为方法的具体说明

普通方法

普通方法，是在普通类中声明定义，而且必须是通过类实例化的对象才能访问。

public void m{}

抽象方法

相较于普通方法，抽象方法没有方法体，只有声明定义，而且只能定义在抽象类或者接口中。

public abstract void m()；

私有方法

私有方法，在类中定义，只是它的访问修饰符是private。

private void m(){}

静态方法

对比普通方法，静态方法的访问可以直接通过类，不实例化。

public static void m(){}

private static void m1(){}

方法的形参和实参

方法形参，方法定义的参数叫形参。

实参，方法在运行过程中，实际赋值给形参的值为实参。

面试题-普通类和抽象类的区别

做区别比较的问题是，是要找出相同点和不同点，从不同的维度上去分析。普通类和抽象类的对比分析维度，修饰符、普通方法、抽象方法、实例化、继承。

类的结构定义基本是相似的，只是抽象类多了一个修饰符，abstract 。

普通类和抽象类中，都可以出现普通方法。

抽象方法，只能出现在抽象类中，普通类中不可以有抽象方法。

接口

抽象方法的集合。

接口暴露开放能力。

public interface Service{
    void m();
}

public class Handle implements Service{

    public void m(){
       //实现
    }
}

面试题-普通方法和抽象方法的区别

方法的重载

在同一个类中，方法名一样，方法的参数列表不同，方法的返回值不做要求。

参数列表的不同，表现在参数的数据类型、参数数量、参数的顺序上。

public class C{

    // 对比m1和m2,参数个数不同
    public void m1(){}
    
    public void m2(int param){}
    
    // 对比m2和m3，参数的数据类型不同
    public void m3(String param){}
    
    public void m4(String param,boolean f){}
    
    // 对比 m4 和 m5，参数的顺序不同
    public void m5(boolean f, String param){}
}

继承

基因遗传学上，父母辈，会把一些基因遗传给他们的孩子，他们的孩子还会遗传给下一代。

java编程语言上，需要复用代码，采用的实现方式是继承机制。

场景一：类的继承，单继承，多重继承

public class F{}

public class C extends F{}

场景二：接口的继承，多继承

public interface BeanFactoty{}

public interface FactotyBean{}

public interface Context extends BeanFactoty,FactotyBean{}

继承详细说明：

继承指的是子类继承父类的非私有属性和方法，私有属性和方法是不能被继承的。父类和子类之间的关系是is-a关系。

方法的重写

在父类和子类中，方法名、参数列表、返回值必须一样，一个定义在父类中，重载方法出现在子类中。重写方法体。

where ：一定是出现父类和子类中，涉及2个类，父类和子类，并且子类的方法体不是继承父类，而是重新实现。并且被重写的方法不能是private修饰。

why ：父类的方法不能满足要求，或者子类具有独有的特性。

示例 ：

        public class P{
            public void action(){}
        }

        public class C1 extends P{
            @Override
            public void action(){
             // 重写方法体
            }
        }

       //  C1 继承了 P ，并且重写了action方法
       
        public class C2 extends P{
            @Override
            public void action(){
             super.action();
            }
            
        }
        public class C3 extends P{
        }
        // C2 和 C3都继承了 P，但是没有重写 action方法
        
        public class C4 extends P{
             super.action();
             // self action code
        }
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