Java面向对象

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，第二部做什么…
  • 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。类是对象的模板

回顾方法及加深

• 方法的定义
  • 修饰符
  • 返回类型
  • break：跳出switch，结束循环 和 return 的区别
  • 方法名：注意规范，见名知意
  • 参数列表：（参数类型，参数名）
  • 异常抛出
• 方法的调用
  • 静态方法
  • 非静态方法
  • 形参和实参
  • 值传递和引用传递
  • this关键字

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具体的事物
  • 动物、植物、手机、电脑…
  • 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，张三家里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 以及对类中构造器的调用
• 类中的构造器也称为构造方法，是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：
  • 必须和类的名字相同
  • 必须没有返回类型，也不能写void
• 构造器必须要掌握

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小结

   /*
        1. 类与对象
            类是一个模板：抽象，对象是一个具体的实例

        2. 方法
            定义、调用！

        3. 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

        4. 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！
         5. 对象的创建和使用
            - 必须使用new 关键字创建对象，构造器   Person ink = new Person();
            - 对象的属性  ink.name
            - 对象的方法   ink.sleep()

         6. 类：
                静态的属性    属性
                动态的行为    方法


                封装、继承、多态
         */

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
• 记住这句话就够了：属性私有，get/set

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
• abject类
• super - this
• 方法重写：重点—>多态

一个父类：

package com.oop.demo05;

// Person  人  ：父类,基类
public class Person {

    // 在Java中，所有的类，都默认直接或者间接继承object
    // public     公用的
    // protected  受保护的
    // default    默认的
    // private    私有的
    private int money = 10_0000_0000;

    public void say(){

        System.out.println("说了一句话");
    }

    public int getMoney(){
        return money;
    }

    public void setMoney(int money){
        this.money = money;
    }


}

一个子类：

package com.oop.demo05;

// 学生  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 Student extends Person{


}

super的注意点：

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！

Vs this:
    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：只能在继承条件下可以使用
    构造方法
        this();本类的构造
        super();父类的构造

super的使用

执行部分：

package com.oop;

import com.oop.demo05.Student;

// 一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        Student student = new Student();
        student.test("inkk");
        student.test1();


    }

}
/*
执行结果：
Person无参执行了
Student无参执行了
inkk
the
ink
Student
Student
Person
*/

父类：

package com.oop.demo05;

// Person  人  ：父类,基类
public class Person {

    public Person() {
        System.out.println("Person无参执行了");
    }

    protected String name = "ink";

    // 私有的东西无法被继承！
    public void print(){
        System.out.println("Person");
    }

}

子类：

package com.oop.demo05;

// 学生  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 Student extends Person{

    public Student() {
        // 隐藏代码：调用了父类的无参构造
        super();// 调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行
        System.out.println("Student无参执行了");
    }

    private String name = "the";


    public void print(){
        System.out.println("Student");
    }
    public void test1(){
        print();// Student
        this.print();// Student
        super.print();// Person
    }

    public void test(String name){
        System.out.println(name);// inkk
        System.out.println(this.name);// the
        System.out.println(super.name);// ink
    }


}

重写

重写：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：   public > Protected > Default > private
    4.抛出的异常：范围可以缩小，但不能扩大：  ClassNotFoundException --> Exception(大)

重写，子类的方法和父类必须一致，方法体不同。

为什么需要重写？
    1. 父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足！
    Alt + Insert   :    override;

重写的使用

执行部分：

package com.oop;

import com.oop.demo05.A;
import com.oop.demo05.B;
import com.oop.demo05.Student;

// 一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        // 静态的方法和非静态的方法区别很大
        // 静态方法：方法的调用只和左边，定义的数据类型有关

        // 非静态：重写
        A a = new A();
        a.test();// A


        // 父类的引用指向了子类
        B b = new A();// 子类重写了父类的方法
        b.test();// A

    }

}
/*
输出结果：
A=>test()
A=>test()
*/

A：

package com.oop.demo05;

// 继承
public class A extends B{

    // Override 重写
    @Override // 注解：有功能的注释！
    public void test() {
        System.out.println("A=>test()");
    }
}

B：

package com.oop.demo05;

// 重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {

    public  void test(){
        System.out.println("B=>test()");
    }

}

多态

• 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的方式

• 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很多 （父类，有关系的类）

• 多态存在的条件：

  • 有继承关系
  • 子类重写父类的方法
  • 父类引用指向子类对象

• 注意：多态是方法的多态，属性没有多态

• instanceof （类型转换） 引用类型转换，判断一个对象是什么类型

多态的使用

执行部分：

package com.oop;


import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;

// 一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        // 一个对象的实际类型是确定的
        // new Student();
        // new Person();

        // 可以指向的引用类型就不确定了

        // Student 能调用的方法都是自己的或者继承父类的
        Student s1 = new Student();
        // Person 父类型，可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student(); // 父类的引用指向子类
        Object s3 = new Student();


        // 对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边关系不大！
        s2.run(); // （son） 子类重写了父类的方法，执行子类的方法
        s1.run(); // son

        ((Student) s2).eat();
        s1.eat();
    }
}

子类：

package com.oop.demo06;

public class Student extends Person{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("ear");
    }
}

父类：

package com.oop.demo06;

public class Person {

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

/*
多态注意事项：
1. 多态是方法的多态，属性没有多态
2. 父类和子类，有联系    类型转换异常！！  ClassCastException！
3. 存在的条件：继承关系 ， 方法需要重写，  父类引用指向子类对象    father f1 = new  Son();


    1. static 方法，属于类，它不属于实例
    2. final 常量
    3. private  方法
 */

instanceof

		// Object > String
        // Object > Person > Teacher
        // Object > Person > Student
        Object object = new Student();

        // System.out.println(X instanceof Y);  //  能不能编译通过！

        System.out.println(object instanceof Student); // ture
        System.out.println(object instanceof Person); // ture
        System.out.println(object instanceof Object); // ture
        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); // ture
        System.out.println(person instanceof Person); // ture
        System.out.println(person instanceof Object); // ture
        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); // ture
        System.out.println(student instanceof Person); // ture
        System.out.println(student instanceof Object); // ture
        // System.out.println(student instanceof Teacher); // 编译报错！！
        // System.out.println(student instanceof String); // 编译报错！！

类型之间的转换

package com.oop;

import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;
import com.oop.demo06.Teacher;

// 一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        // 类型之间的转换：   父     子

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

        // obj 将这个对象转换为Student类型，我们就可以使用Student 类型的方法了

        Student student = (Student) obj;
        student.go();

        Student student1 = new Student();
        student1.go();
        Person person = student;
    }
}
/*
1. 父类引用指向子类的对象
2. 把子类转换为父类，向上转型
3. 把父类转换为子类，向下转型： 强行转换
4. 方便方法的滴啊用，减少重复的代码！

    封装、继承、多态！！！
 */

static详解

package com.oop.demo07;

public class Person {

    // 2
    {
        // 代码块（匿名代码块）
        System.out.println("匿名代码块");
    }
    // 1 ：只执行一次
    static {
        // 静态代码块
        System.out.println("静态代码块");
    }
    // 3
    public Person(){
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        System.out.println("==================================");
        Person person2 = new Person();
    }
}

package com.oop.demo07;

// static：
public class Student {

    private static int age;// 静态变量  多线程！
    private double score;// 非静态变能

    public void run(){

    }

    public static void go(){

    }

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

        System.out.println(Student.age);
        System.out.println(s1.age);
        System.out.println(s1.score);
    }
}

package com.oop.demo07;

// 静态导入包！
import static java.lang.Math.random;
import static java.lang.Math.PI;


public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(random());// 随机数
        System.out.println(PI);
    }
}

抽象类

package com.oop.demo08;

// abstract抽象类  类
public abstract class Action {

    // 约束~   有人帮忙实现~
    // abstract , 抽象方法，只有方法名字，没有方法实现
    public abstract void doSomething();

    // 1. 不能new这个抽象类，只能靠子类去实现它：约束！！
    // 2. 抽象类中可以写普通的方法
    // 3. 抽象方法必须在抽象类中
    // 抽象的抽象：约束！！！


    // 思考
    // 1. 抽象类不能new对象，存在构造器吗？
    // 2. 抽象类存在的意义    提高开发效率
}

package com.oop.demo08;

// extends ： 单继承~     （接口可以多继承）  插座
public class A extends Action{
    @Override
    public void doSomething() {
    }
}

• 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

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！自己无法写方法_{专业的约束！约束和实现分离：面向接口编程}
• 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。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都只针对具备了抽象能力的语言（比如c++、Java、c#等），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

package com.oop.demo09;

// interface  定义关键字    接口都需要有实现类
public interface UserService {
    // 接口中的所有定义其实都是抽象的  public
    // public abstract void run();
    void run(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}

package com.oop.demo09;

// 抽象类   extends
// 一个类 可以实现接口  implements  接口
// 实现了接口的类，就需要重写接口中的方法

// 多继承~利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{

    @Override
    public void run(String name) {
    }
    
    @Override
    public void delete(String name) {
    }
    
    @Override
    public void update(String name) {
    }
    
    @Override
    public void query(String name) 
    }

    @Override
    public void timer() {   
    }
}

package com.oop.demo09;

public interface TimeService {
    void timer();
}

接口的作用

1. 约束
2. 定义一些方法，让不同的人实现
3. public abstract
4. public static final
5. 接口不能被实例化，接口中没有构造方法
6. implements可以实现多个接口
7. 必须要重写接口中的方法

内部类

• 内部类就是在一个类的内部再定义一个类，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B类来说就是外部类
• 成员内部类
• 静态内部类
• 局部内部类
• 匿名内部类

成员内部类

package com.oop.demo10;

public class Outer {

    private int id = 10;
    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

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

        // 获得外部类的私有属性
        public void getID(){
            System.out.println(id);
        }
        
    }
}

package com.oop;

import com.oop.demo10.Outer;

// 一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        // 通过这个外部类来实例化内部类
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();

    }
}

局部内部类

package com.oop.demo10;

public class Outer {

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

}

匿名内部类

package com.oop.demo10;

public class Test {
    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();

        UserService userService = new UserService(){
            @Override
            public void hello() {

            }
        };
    }
}

class Apple{
    public void eat(){
        System.out.println("1");
    }
}

interface UserService{
    public void hello();
}