面向对象一

xiongxiaowei
131 阅读8分钟

面向对象一

1. 面向过程 vs 面向对象

  • 不管是面向过程、面向对象，都是程序设计的思路。
  • 面向过程：以函数为基本单位，适合解决简单问题。比如：开车
  • 面向对象：以类为基本单位，适合解决复杂问题。比如：造车
  • 相辅相成的。面向对象离不开面向过程！

面向过程： - 以函数为组织单位。 - 是一种“执行者思维”，适合解决简单问题。扩展能力差、后期维护难度较大。

面向对象： - 以类为组织单位。每种事物都具备自己的属性和行为/功能。 - 是一种“设计者思维”，适合解决复杂问题。代码扩展性强、可维护性高。

2. 类、对象

面向对象编程的两个核心概念

  • 类：具有相同特征的事物的抽象描述，是抽象的、概念上的定义
  • 对象：实际存在的该类事物的每个个体，是具体的，因而也称为实例(instance)。
  • 面向对象完成具体功能的操作的三步流程（非常重要）
步骤1：创建类，并设计类的内部成员（属性、方法）
步骤2：创建类的对象。比如：Phone p1 = new Phone();
步骤3：通过对象，调用其内部声明的属性或方法，完成相关的功能
  • 对象的内存解析
    • 创建类的一个对象；创建类的多个对象；方法的调用的内存解析
  • Java中内存结构的划分
    • Java中内存结构划分为：虚拟机栈、堆、方法区；程序计数器、本地方法栈
    • 虚拟机栈：以栈帧为基本单位，有入栈和出栈操作；每个栈帧入栈操作对应一个方法的执行；方法内的局部变量会存储在栈帧中。
    • 堆空间：new 出来的结构（数组、对象）：① 数组，数组的元素在堆中 ② 对象的成员变量在堆中。
    • 方法区：加载的类的模板结构。

3. 类的成员之一：属性（或成员变量）

  • 属性 vs 局部变量
    • 声明的位置不同（声明在类内，方法外的变量；声明方法、构造器内部的变量）
    • 内存中存放的位置不同（随着对象的创建，存储在堆空间中；存储在栈空间中）
    • 作用域（整个类中有效；在对应方法或构造器中有效）
    • 权限修饰符不一样（可以有；一定不能有）
    • 初始化值(有默认初始化值;没有默认初始化值)
    • 生命周期不同（随着对象创建而创建，消亡而消亡；随着方法对应的栈帧入栈，局部变量会在栈中分配；随着方法对应的栈帧出栈，局部变量消亡。）
  • 属性 <=> 成员变量 <=>field <=> 字段、域

4. 类的成员之二：方法

方法的理解：方法是类或对象行为特征的抽象，用来完成某个功能操作。 方法的好处：实现代码重用，减少冗余，简化代码

  • 方法的声明：权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){ // 方法体}

    • 重点：返回值类型、形参列表

  • return关键字的使用

    • 作用1：结束一个方法
    • 作用2：结束一个方法的同时，可以返回数据给方法的调用者 (方法声明中如果有返回值类型，则方法内需要搭配return使用）

  • 返回值：

    • 无返回值类型：使用void表示即可。比如：System.out.println(x)的println(x)方法、Arrays的sort()
    • 有具体的返回值类型：需要指明返回的数据的类型。可以是基本数据类型，也可以引用数据类型 需要在方法内部配合使用"return + 返回值类型的变量或常量" 比如：Math.random()、new Scanner(System.in).nextInt()等

  • [经验]我们在声明方法时，要不要提供返回值类型呢？ 根据方法具体实现的功能来决定。换句话说，具体问题具体分析

5. 再谈方法

5.1 方法的重载(overload)

定义：在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可。 满足这样特征的多个方法，彼此之间构成方法的重载。

  • 方法的重载的要求：“两同一不同”（同一个类，同一个方法名；形成列表不同（参数个数不同，类型不同））

    • 方法的重载与形参的名、权限修饰符、返回值类型都没有关系

  • 调用方法时，如何确定调用的是某个指定的方法呢？

    • ① 方法名 ② 形参列表

5.2 可变个数形参的方法

在调用方法时，可能会出现方法形参的类型是确定的，但是参数的个数不确定。此时，我们就可以使用可变个数形参的方法

  • 格式：(int ... args)(参数类型 ... 参数名)
  • ① 可变个数形参的方法在调用时，针对于可变的形参赋的实参的个数可以为：0个、1个或多个 ② 可变个数形参的方法与同一个类中，同名的多个方法之间可以构成重载 ③ 特例：可变个数形参的方法与同一个类中方法名相同，且与可变个数形参的类型相同的数组参数不构成重载。 ④ 可变个数的形参必须声明在形参列表的最后 ⑤ 可变个数的形参最多在一个方法的形参列表中出现一次

5.3 方法的参数传递机制：值传递(重点、难点)

实参给形参赋值的过程

如果形参是基本数据类型的变量，则将实参保存的数据值赋给形参。 如果形参是引用数据类型的变量，则将实参保存的地址值赋给形参。

形参：在定义方法时，方法名后面括号()中声明的变量称为形式参数，简称形参。 实参：在调用方法时，方法名后面括号()中的使用的值/变量/表达式称为实际参数，简称实参。

5.4 递归方法

方法自己调用自己的现象就称为递归,分为直接递归、间接递归

  • 对比：相较于循环结构，递归方法效率稍低，内存占用偏高。
  • 递归方法包含了一种隐式的循环。
  • 递归方法会重复执行某段代码，但这种重复执行无须循环控制。
  • 递归一定要向已知方向递归，否则这种递归就变成了无穷递归，停不下来，类似于死循环。最终发生栈内存溢出。
  1. 递归调用会占用大量的系统堆栈，内存耗用多，在递归调用层次多时速度要比循环慢的多， 所以在使用递归时要慎重。
  2. 在要求高性能的情况下尽量避免使用递归，递归调用既花时间又耗内存。考虑使用循环迭代

6. 对象数组

数组的元素可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。当元素是引用类型中的类时，我们称为对象数组。

  • String[] ；Person[] ; Customer[]

7. package、import关键字的使用

  • package：指明声明的类所属的包。
  • import：当前类中，如果使用其它包下的类（除java.lang包），原则上就需要导入。

8. oop(面向对象)的特征之一：封装性

Java规定了4种权限修饰，分别是：private、缺省、protected、public。 我们可以使用4种权限修饰来修饰类及类的内部成员。当这些成员被调用时，体现可见性的大小。

开发中4种权限使用频率的情况： 比较高：public、private 比较低：缺省、protected

举例：

场景1：私有化(private)类的属性，提供公共(public)的get和set方法，对此属性进行获取或修改

场景2：将类中不需要对外暴露的方法，设置为private

场景3：单例模式中构造器private的了，避免在类的外部创建实例。（放到static关键字后讲）

上理论：程序设计的原则之一

理论上： 高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉； （Java程序通常以类的形态呈现，相关的功能封装到方法中。） 低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用，尽量方便外部调用。 （给相关的类、方法设置权限，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出去）

通俗的说：把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

9. 类的成员之三：构造器

如何定义：权限修饰符 类名(形参列表){}

构造器的作用：① 搭配上new，用来创建对象 ② 初始化对象的成员变量

  • 构造器声明的格式：权限修饰符 类名(形参列表){}
  • 创建类以后，在没有显示提供任何构造器的情况下，系统会默认提供一个空参的构造器，且构造器的权限 与类声明的权限相同。
  • 一旦类中显示声明了构造器，则系统不再提供默认的空参的构造器。
  • 一个类中可以声明多个构造器，彼此之间构成重载。

10. 三个小知识

10.1 类的实例变量的赋值过程（重要）

  1. 在类的属性中，可以有哪些位置给属性赋值？ ① 默认初始化； ② 显式初始化； ③ 构造器中初始化；

④ 通过"对象.方法"的方式赋值； ⑤ 通过"对象.属性"的方式赋值；

  1. 这些位置执行的先后顺序是怎样？ ① - ② - ③ - ④/⑤

10.2 JavaBean

所谓JavaBean，是指符合如下标准的Java类：

  • 类是公共的
  • 有一个无参的公共的构造器
  • 有属性，且有对应的get、set方法
avatar
文章
阅读
粉丝