面向对象（封装和构造函数）以及UML

昨天掌握了面向对象编程的概念
今天主要学习了构造函数和封装以及会看UML图

封装

封装是指将现实世界中存在的某个客体的属性与行为绑定在一起，并放置在一个逻辑单元内。在面向对象程式设计方法中，封装是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。

• 既可以实现对客体属性的保护作用，又可以提高软件系统的可维护性
• 只要用户接口不改变，任何封装体内部的改变都不会对软件系统的其他部分造成影响

封装隐藏实现细节，并对外提供了公共的访问方式

• 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问
• 要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。
• 封装最主要的功能在于能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用代码的程序片段
• 适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。
• 方法或者类都是一个封装体。Java的基本封装单元就是类class，组成类的代码或数据称为类的成员。

1、封装好处

• 良好的封装能够减少耦合
• 类内部的结构可以自由修改
• 可以对成员进行更精确的控制
• 隐藏信息，实现细节

类定义规则：要求类内高内聚，类间弱耦合

• 封装确实可以使容易地修改类的内部实现，而无需修改使用了该类的客户代码

2、抽象

抽象是人类解决问题的基本法宝。良好的抽象策略可以控制问题的复杂程度，增强系统的通用性和可扩展性
抽象主要包括过程抽象和数据抽象

• 过程抽象是将问题域中具有明确功能定义的操作抽取出来，并将其作为一个实体看待
• 数据抽象是较过程抽象更高级别的抽象方式，将描述客体的属性和行为绑定在一起，实现统一的抽象，从而达到对现实世界客体的真正模拟

3、范围限定词

private 私有的
protected 受保护的
默认（就是没有限定词、package限制不能写成default）
public 公共的

限定类

public class A{} 外部的独立类上可以使用的范围限定词有public和默认两种；内部类可以使用4大范围限定词中的
任意一个。

public class A{ //外部类
class B{} //这个类定义在类A中，所以叫做内部类
}

属性上的范围限定词（同上）

方法上的范围限定词（同上）

同属性上的范围限定词一致
public 表示到处可见
protected表示同包或者子类中可见处可见

4、package和import

在Java中为了方便开发，会将多个功能相似的类放在一个组内，而这个组就是包，包就像一个目录结构
package将一些类组合在一起，起到名空间的作用，在一定程度上可以避免出现类名冲突的问题.（域名反转，全小写）
在Java中调用其它包中的公共类时，必须告知具体类的位置。使用类名称有两种写法：全名和简名

5、封装特点

隔离变量。一般建议对于属性采用:私有属性，共有的get/set方法的形式进行定义

• 不是所有的属性都有get/set方法，取决于是否允许读写;允许读则只有get，没有set；如果只允许写，则只有set，没有get
• 针对boolean类型，不是Boolean类型的特殊命名规

便于使用，需要导入
提高复用
提高安全性

构造函数

构造函数是一种特殊的方法。主要用来在创建对象时初始化对象，即为对象成员变量赋初始值，总与new运算符一起使用在创建对象的语句中。

• 一个类可以有多个构造函数 ，可根据其参数个数的不同或参数类型的不同来区分它们，即构造函数的重载
• 不算成员方法

使用语法可创建对象： new 构造函数();

1、构造函数特点

• 函数名与类名相同，包括大小写
• 不用定义返回值类型，没有具体的返回值，但不用写void
• 一个类可以有多个不同的构造器，但是参数一定不能相同
• 构造器不能直接调用，总是和new运算符一起被调用

在构造函数前面加上返回值就只是一般函数了，不是构造器

2、构造函数作用

给对象进行初始化

public class Student{
private String name;
private int age;
//出现了2个同名的name变量，一个成员变量，一个局部变量。可以使用this进行区分，this.name标识成员变量，直接使用name表示局部变量。
public Student(String name,int age){
this.name=name;
this.age=age;
System.out.println(name);//按照就近原则，这个name用于指代局部变量
}
}
//调用
Student s1=new Student("xiaozeng",18); //如果类中定义了多个构造器，具体执行哪个构造器，是按照参数类型进行最佳匹配

public class A1 {
public A1() {
System.out.println("no argument");
}
public A1(String a1) {
System.out.println("String");
}
public A1(String a1,short b1) {
System.out.println("string short");
}
public A1(String a1,int b1) {
System.out.println("string int");
}
public static void main(String[] args) {
A1 aa=new A1("123",(short)12);
}
}

使用下列语法可创建对象： new 构造函数();
当使用new运算符时自动进行调用，但是构造方法不能直接调用

• 关键字 new 通常称为创建运算符，用于分配对象内存，并将该内存初始化为缺省值
  -----成员变量有默认值，局部变量如果不赋值则没有默认值
• 简单类型中的数值类型默认为0，char类型默认’\0’，boolean类型默认false
• 引用类型默认null

一旦 new 完成分配和初始化内存，它就将调用构造函数来执行对象初始化

当定义Java类时没有定义构造器，则Java自动为类自动提供无参构造器, 将成员变量的值初始化为缺省值

public class A{}//没有定义构造器，则系统自动提供一个无参的默认构造器
//构建对象
A a=new A();

一旦创建了自己的构造函数，缺省的构造函数将不复存在

public class A{
public A(int k){}
}
//构建对象
A a=new A();//语法错误，因为A类中没有无参构造器，解决方法则是在class A中添加代码public A(){}

3、创建对象都必须通过构造函数初始化

每个类至少有一个构造方法。

• 一个类中如果没有定义过构造函数，那么该类中会有一个默认的空参数构造函数
• 如果在类中定义了指定的构造函数，那么类中的默认构造函数就没有了

尽量不在类的构造器中创建、初始化大量的对象或执行某种复杂、耗时的运算逻辑

4、拷贝构造函数

一个类的构造函数中入参也是其类的一个对象，对这个对象的属性拷贝后创建新的对象

/* 拷贝构造函数 */
public Clock(Clock clock){
this.hour=clock.hour;
this.minute=clock.minute;
this.second=clock.second;
}

5、一般函数和构造函数什么区别

构造函数：对象创建时，就会调用与之对应的构造函数，对对象进行初始化
一般函数：对象创建后，需要函数功能时才调用
构造函数：对象创建时，会调用并且只调用一次
一般函数：对象创建后，可以被调用多次

做个练习熟悉一下

练习

设计空调类，Air Conditioner

定义空调类常用属性：品牌名，匹数，空调类型（壁挂式，柜机），温度
常用功能行为：制冷，制热
创建一个空调对象，调用制冷功能

//空调类
public class AirConditioner {
//品牌名，匹数，空调类型（壁挂式，柜机），温度
private String pinPai;
private float piShu; // 0.f
private String type = "壁挂式";// 可以在声明的同时赋初始值
private double wenDu;
//根据业务规则可以考虑是否需要定义该构造器，从理论上说调用无参构造器
//public AirConditioner() { }
public AirConditioner(String pinPai, float piShu) {
this.pinPai = pinPai;
this.piShu = piShu;
}
public AirConditioner(String pinPai, float piShu, String type) {
this.pinPai = pinPai;
this.piShu = piShu;
// NullPointerException
if ("壁挂式".equals(type) || "柜机".equals(type))
this.type = type;
}
// 制冷
public void zhiLeng() {
System.out.println("制冷");
}
// 制热
public void zhiRe() {
System.out.println("制热");
}
public String getPinPai() {
return pinPai;
}
public float getPiShu() {
return piShu;
}
public String getType() {
return type;
}
public double getWenDu() {
return wenDu;
}
public void setWenDu(double wenDu) {
this.wenDu = wenDu;
}
}

构造方法—构造器—初始化，new调用

AirConditioner ac=new AirConditioner();//语法报错，因为没有无参构造器
AirConditioner ac=new AirConditioner("格力",1.5);
AirConditioner ac=new AirConditioner("格力",3.5,"柜机")

析构方法

析构方法–析构器—在垃圾回收之前运行的方法—资源回收

• 由于垃圾回收的执行时机不确定，而且不能保证一定会执行析构器，所以一般不能使用析构方法执行资源回收
• fnalize()方法无法保证一定会执行，jdk10+已弃用此方法

- //空调类
public class AirConditioner {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("进行资源回收");
super.finalize();
}
}

UML

+表示publi
c -表示private
#表示protected
~表示默认也就是包权限
_下划线表示static
斜体表示抽象