什么是面向对象思想？

title:  面向对象思想
date: 2021-08-02 21:44:44
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1. 初识面向对象

• 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，仍然需要面向过程的思路去处理。

  什么是面向对象

  • 面向对象编程（Object-Oriented Programming,OOP）

  • 面向对象编程的本质是：以类的方式组织代码，以对象的组织(封装)数据

  • 对象是具体的事物，类是抽象的，是对对象的抽象

  类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事物整体描述/定义，但是并不能代表某一个具体的事物。

    0. 动物、植物、手机、电脑...
    1. Person类、Pet类、Car类等，这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应具备的特点和行为

  • 对象是抽象概念的具体实例

    0. 张三就是人的一个具体实例，张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
    1. 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

2. 对象的创建分析

• 使用 new 关键字创建对象

• 创建一个类包括：属性(字段)和方法

• 使用 new 关键字创建的时候，除了分配内存空间外，还会给床加你好的对象进行默认的初始化以及类中构造器的调用

• 类中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。并且构造器有以下两个特点：

  0. 必须和类的名字相同
  1. 必须没有返回类型，也不能写void

• 构造器

  0. 构造器和类名相同
  1. 没有返回值

• 构造器作用

  0. new 本质在调用构造方法
  1. 初始化对象的值

• 注意点：

  0. 定义有参构造后，如果想要使用无参构造，显示的定义一个无参的构造
  1. Alt + Insert 构造器创建的快捷键

小结

0. 类与对象

   类是一个模板：抽象，对象是一个具体的实例

1. 方法：定义、调用

2. 对应的引用

   引用类型：基本类型（8）

   对象是通过引用来操作的：栈 -- > 堆

3. 属性：字段Field成员变量

   默认初始化

   数字： 0 0.0 char：u0000 boolean：false 引用：null 修饰符 属性类型 属性名 = 属性值;

4. 对象的创建和使用

   必须使用 new 关键字创造对象，构造器 Person li = new Person();

   对象的属性 li.name;

   对象的方法 li.sleep();

5. 类(两部分：属性，方法)

   静态的属性 属性(字段)

   动态的行为 方法

3.面向对象三大特性

3.1 封装

• 该露的露，该藏的藏

  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

• 属于私有，get/set

• 封装提高程序的安全性，保护数据

• 隐藏代码的实现细节，统一接口

• 系统可维护增加

1. Student 类

//类 private：私有
public class Student {
​
    //属性私有
    private String name;//名字
    private int id;//学号
    private char sex;//性别
​
    //提供一些可以操作这个属性的方法
    //提供一些public的get、set方法
​
    //get获得这个数据
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    //set 给这个数据设置值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public int getId() {
        return id;
    }
​
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
​
    public char getSex() {
        return sex;
    }
​
    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

2. Application 类(含 main 函数)

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
​
        student.setName("lishisen");
        System.out.println(student.getName());
    }
}

3.2 继承

• 继承本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模
• extends的意思是扩展，子类是父类的扩展
• java中类只有单继承，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)。子类和父类之间，从意义上讲应该具有“is a”的关系

1. Teacher (子类)

//在java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object
//老师 is 人 : 派生类，子类
//子类继承了父类，就会拥有父类的全部方法
public class Teacher extends Person{
​
}

2. Person (父类)

//Person 人：父类
public class Person {
​
    public void say(){
        System.out.println("说了一句话");
    }
}

3. Application (含 main 方法)

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
​
        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.say();
​
    }
}

super关键字

super注意点：
​
    1. super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
​
        2. super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
                3. super和this不能同时调用构造方法

与this关键字的区别：

• 代表的对象不同： this：本身调用者这个对象 super：代表父类对象的应用
• 前提： this：没有继承也可以使用 super：只能在继承条件才可以使用
• 构造方法： this()：本类的构造 super()：父类的构造

• 方法的重写

重写(只针对于方法)：需要有继承关系，子类重写父类的方法

1. 方法名必须相同
2. 参数列表必须相同
3. 修饰符：范围可以扩大但不能缩小：   public > Protect > Default > private
4. 抛出的异常：范围，可以被缩小，但不能扩大。

重写，子类的方法和父类必须要一致：方法体不同

为什么要重写： 1.父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足

3.3 多态

• 可以实现动态编译，可扩展性

• 同一个方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同行为方式

• 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

• 多态存在的条件

  0. 有继承关系
  1. 子类重写父类方法
  2. 父类引用指向子类对象

• 特别注意：多态是方法的多态，属性没有多态性

多态注意事项：

0. 多态是方法的多态，属性没有多态

1. 父类和子类，有联系，类型转换异常 ClassCastException

2. 存在条件：继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类对象

   0. static 方法，属于类，不属于实例，不能重写
   1. final 常量 不能重写
   2. private方法 不能重写

引用类型转换：

0. 父类引用指向子类的对象
1. 把子类转换为父类，向上转型
2. 把父类转换为子类，向下转型：强制转换
3. 方便方法的调用，减少重复的代码，简洁

1. Person (父类)

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}

2. Teacher (子类)

public class Teacher extends Person {
}

3. Student (子类)

public class Student extends Person {
    public void go(){
        System.out.println("go");
    }
}

4. Main (有 main 方法)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转换：父   子

        //高                     低
        Person obj = new Student();

        //student将这个对象转换为Student类型就可以使用Student类型的方法了
        obj.run();
        //student.go();//不能使用
        ((Student) obj).go();//高转低  强制转换，可以使用更低一层的方法

        //子类转换为父类，可能丢失自己本来的一些方法
        Student student = new Student();
        student.go();
        Person person = student;
    }
}

4.instanceof of 关键字

功能：判断一个对象是什么类型，判断两个类之间是否存在父子关系

1. Person (父类)

public class Person {
}

2. Teacher (子类)

public class Teacher extends Person {
}

3. Student(子类)

public class Student extends Person {
}

4. Main(含有main函数)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        //Object > String
        //Object > Person > Student
        //Object > Person > Teacher
        Object object = new Student();
		
		//System.out.println(x instanceof y);//能不能编译通过，取决于x y之间是否存在父子关系
		
        System.out.println(object instanceof Student);//true
        System.out.println(object instanceof Person);//true
        System.out.println(object instanceof Object);//true
        System.out.println(object instanceof Teacher);//false
        System.out.println(object instanceof String);//false
        System.out.println("=================================");
        Person person = new Student();
        System.out.println(person instanceof Student);//true
        System.out.println(person instanceof Person);//true
        System.out.println(person instanceof Object);//true
        System.out.println(person instanceof Teacher);//false
        //System.out.println(person instanceof String);//编译报错！！
        System.out.println("=================================");
        Student student = new Student();
        System.out.println(student instanceof Student);//true
        System.out.println(student instanceof Person);//true
        System.out.println(student instanceof Object);//true
        //System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错
        //System.out.println(person instanceof String);//编译报错！！

    }
}

5.static 关键字

//static
public class Student {

    private static int age;//静态变量
    private double score;//非静态变量

    public void run(){

    }
    public static void go(){

    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();

        System.out.println(s1.age);
        System.out.println(Student.age);//静态变量可以通过类名.调用
        //System.out.println(Student.score);//非静态变量不能通过类名调用

        new Student().run();//非静态方法调用
        Student.go();//静态方法调用
        go();//静态方法
    }
}

public class Person {

    //2.第二个执行，赋初值~
    {
        //代码块(匿名代码块)
        System.out.println("匿名代码块");
    }

    //1.第一个执行，跟类一块加载，只执行一次
    static{
        //静态代码块
        System.out.println("静态代码块");
    }
    //3.第三个执行
    public Person(){
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
    }
}
//结果
//静态代码块
//匿名代码块
//构造方法

6.抽象类

• abstract 修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类，如果修饰方法，那么该方法就是抽象方法；如果修饰类，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，只能靠子类实现，它是用来让子类继承的。一种约束
• 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，那么就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。
• 抽象类中可以写普通的方法，抽象方法必须在抽象类中

1. Action类（有main方法）

//abstract 抽象类(一种约束)：类  extedns：单继承  （接口可以多继承)
public abstract class Action {

    //约束 有人帮我们实现
    //abstact,抽象方法，只有方法名字，没有方法的实现
    public abstract void doSomething();
}

2. A类

//抽象类的所有方法，继承了它的子类，都必须要实现它的方法，除非子类是抽象类
public class A extends Action{
    @Override
    public void doSomething() {

    }
}

7.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，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是。。。则必须能。。。”的思想。
• 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。
• 接口的精髓，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 模式都是只针对具备了抽象能力的语言，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
• 定义一些方法，让不同的人实现
• public static final 常量
• 接口不能被实例化，接口中没有构造方法
• implements可以实现多个接口，用逗号间隔类名
• 必须要重写接口中的方法

1. UserServiceImpl（接口实现类）

//类可以实现接口 通过 implements
//实现了接口中的类，就要重写接口中的方法
//利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{

    @Override
    public void add(String name) {

    }

    @Override
    public void delete(String name) {

    }

    @Override
    public void update(String name) {

    }

    @Override
    public void querry(String name) {

    }

    @Override
    public void timer() {

    }
}

2. UserService类

public interface UserService {
    //接口中的所有定义都是抽象的 public abstract
    //接口都需要有实现类

    int age = 99;//public satic final省略

    void add(String name);

    void delete(String name);

    void update(String name);

    void querry(String name);
}

3. TimerService类

public interface TimeService {
    void timer();
}

8.内部类

• 内部类就是在一个类的内部在定义一个类，比如：A类中定义一个B类，那么B类相对应A来说就是称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。

8.1 成员内部类

Main类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();//外部类new
        //通过这个外部类来实例化内部类

        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.getId();
    }
}

Outer类

public class Outer {//外部类

    private int id=10;

    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

    class Inner{//内部类
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }
        //内部类获得外部类的私有属性,私有方法
        public void getId(){
            System.out.println(id);
        }
    }
}

• 一个java类中可以有多个class类，但是只能有一个public class

8.2 静态内部类

public class Outer {//外部类

    private int id=10;

    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

    static class Inner{//静态内部类
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }
    }
}

8.3 局部内部类

public class Outer {//外部类

    public void out(){
        
        class Inner{//局部内部类
            
        }
    }
}

8.4 匿名内部类

public class Outer {//外部类

    public static void main(String[] args) {
        //没有名字初始化类,不用将实例保存到变量中
        new Apple().eat();//匿名内部类
    }
}

class Apple {
    public void eat() {
        System.out.println("iii");
    }
}

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