Java程序员从笨鸟到菜鸟之（二）面向对象之封装，继承，多态（上）

最新推荐文章于 2021-02-20 15:13:33 发布

主要是钱不够呀

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本文深入讲解Java面向对象编程的核心概念，包括类与对象、封装、继承、多态等，探讨了成员变量、局部变量的区别，构造函数的使用，以及访问权限、this和static的详细解析。

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Java是一种面向对象的语言，这是大家都知道的，他与那些像c语言等面向过程语言不同的是它本身所具有的面向对象的特性——封装，继承，多态，这也就是传说中的面向对象三大特性

一：从类和对象开始说起：

Oop：Object Oriented Programming(面向对象编程)：

类：对象的蓝图，生成对象的模板，是对一类事物的描述，是抽象的概念上的定义

对象：对象是实际存在的该类事物的每个个体，因而也称为实例

类之间的三种关系：依赖关系（uses-a）聚集关系（has-a）继承关系（is-a）

在java中，类和对象的关系就像是动物和老虎的关系一样，老虎属于动物，老虎只是动物的一个实例。

类表示了对象的类别，是创建对象的蓝本。建立一个事物的抽象模型，本质上就是表达该事物的性质和行为。使用类来建立抽象模型，是通过在类中定义变量和方法来实现的。

类中定义的属性是一种可存储值的变量，该变量代表着事物的具体性质。类的对象所具有的行是由定义的方法来实现的。类中定义的变量和方法被称为类的成员。

对象是类的实例。对象在构造时以类为蓝本，创建对象的过程叫做实例化。对象是类所表示的抽象事物的具体实例。

面向对象：

1：将复杂的事情简单化。

2：面向对象将以前的过程中的执行者，变成了指挥者。

3：面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。

过程和对象在我们的程序中是如何体现的呢？

过程其实就是函数。

对象是将函数等一些内容进行了封装。

匿名对象使用场景：

1：当对方法只进行一次调用的时候，可以使用匿名对象。

2：当对象对成员进行多次调用时，不能使用匿名对象。必须给对象起名字。

在类中定义其实都称之为成员。成员有两种：

1：成员变量：其实对应的就是事物的属性。

2：成员函数：其实对应的就是事物的行为。

所以，其实定义类，就是在定义成员变量和成员函数。但是在定义前，必须先要对事物进行属性和行为的分析。才可以用代码来体现。

private int age;//私有的访问权限最低，只有在本类中的访问有效。

注意：私有仅仅是封装的一种体现形式而已。

私有的成员：其他类不能直接创建对象访问，所以只有通过本类对外提供具体的访问方式来完成对私有的访问。

可以通过对外提供函数的形式对其进行访问。

好处：可以在函数中加入逻辑判断等操作，对数据进行判断等操作。

总结：开发时，记住，属性是用于存储数据的。直接被访问，容易出现安全隐患。所以，类中的属性通常被私有化，并对外提供公共的访问方法。

这个方法一般有两个，规范写法：对于属性 xxx，可以使用setXXX(),getXXX()对其进行操作。

类中怎么没有定义主函数呢？

注意：主函数的存在，仅为该类是否需要独立运行。如果不需要，主函数是不用定义的。

成员变量和局部变量的区别：

1：成员变量直接定义在类中。

局部变量定义在方法中，参数上，语句中。

2：成员变量在这个类中有效。

局部变量只在自己所属的大括号内有效，大括号结束，局部变量失去作用域。

3：成员变量存在于堆内存中，随着对象的产生而存在，消失而消失。

局部变量存在于栈内存中，随着所属区域的运行而存在，结束而释放。

构造函数：用于给对象进行初始化，是给与之对应的对象进行初始化，它具有针对性，函数中的一种。

特点：

1：该函数的名称和所在类的名称相同。

2：不需要定义返回值类型。

3：该函数没有具体的返回值。

记住：所有对象创建时，都需要初始化才可以使用。

注意事项：

一个类在定义时，如果没有定义过构造函数。那么该类中会自动生成一个空参数的构造函数。为了方便该类创建对象，完成初始化。

如果在类中自定义了构造函数。那么默认的构造函数就没有了。

简单一句话：你写了，默认就没有了。你没写就只有默认的。

一个类中，可以有多个构造函数，因为它们的函数名称都相同，所以只能通过参数列表来区分。所以，一个类中如果出现多个构造函数。它们的存在是以重载体现的。

构造函数和一般函数有什么区别呢？

1：两个函数定义格式不同。

2：构造函数是在对象创建时，就被调用，用于初始化，而且初始化动作只执行一次。

一般函数，是对象创建后，需要调用才执行，可以被调用多次。

什么时候使用构造函数呢？

分析事物时，发现具体事物一出现，就具备了一些特征，那就将这些特征定义到构造函数内。

构造代码块和构造函数有什么区别？

构造代码块：是给所有的对象进行初始化，也就是说，所有的对象都会调用一个代码块。只要对象一建立。就会调用这个代码块。

构造函数：是给与之对应的对象进行初始化。它具有针对性。

Person p = new Person();

创建一个对象都在内存中做了什么事情？

1：先将硬盘上指定位置的Person.class文件加载进内存。

2：执行main方法时，在栈内存中开辟了main方法的空间(压栈-进栈)，然后在main方法的栈区分配了一个变量p。

3：在堆内存中开辟一个实体空间，分配了一个内存首地址值。new

4：在该实体空间中进行属性的空间分配，并进行了默认初始化。

5：对空间中的属性进行显示初始化。

6：进行实体的构造代码块初始化。

7：调用该实体对应的构造函数，进行构造函数初始化。（）

8：将首地址赋值给p ，p变量就引用了该实体。(指向了该对象)

二：类的访问权限

(1)public：

对于成员来说：任何其他类都可以访问它们，不管在同一个包中还是在另外的包中。
对于类来说：也是一样。

(2)friendly：

对于成员来说：如果一个类的成员没有任何权限修饰，那么它门就是缺省包访问权限，用friendly来表示，注意friendly不是Java中的关键字，这里是个人喜欢的方式用它表示而已。同一个包内其它类可以访问，但包外

就不可以。对于同一个文件夹下的、没有用package的classes，Java会自动将这些classes初见为隶属于该目录

的default package，可以相互调用class中的friendly成员。如以下两个class分别在同一个文件夹的两个文件

中，虽然没有引入package，但隶属于相同的default package。

对于类来说：同一个包中的类可以用。总之，类只可以声明为public或者friendly。

(3)private：

对于对于成员来说：只能在该成员隶属于的类中访问。

对于类来说：类不可以声明为private。

4)protected：

对于对于成员来说：相同包中的类可以访问（包访问权限）；基类通过protected把基类中的成员的访问权限赋予派生类不是所有类（派生类访问权限）。

对于类来说：类不可以声明为protected

说明：
1、每个编译单元（类文件）都仅能有一个public class
2、public class的名称（包含大小写）必须和其类文件同名。
3、一个类文件(*.java)中可以不存在public class。
   这种形式的存在的场景：如果我们在某个包内撰写一个class，仅仅是为了配合同包内的其他类工作，而且
   我们不想再为了撰写说明文档给客户（不一定是现实意义的客户，可能是调用这个类的类）看而伤脑筋，而且有可能过一段时间之后
   有可能会彻底改变原有的做法，并完全舍弃旧版本，以全新的版本代替。
4、class不可以是private和protected。
5、如果不希望那个任何产生某个class的对象，可以将该类得所有构造函数设置成private。但是即使这样也可以生成该类的对象，就是class的static的成员（属性和方法）可以办到。

三、面向对象之——封装

封装：顾名思义，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制在程序中属性的读和修改的访问级别；将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体，也就是将数据与操作数据的源代码进行有机的结合，形成“类”，其中数据和函数都是类的成员。

封装的目的是增强安全性和简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，而只是要通过外部接口，一特定的访问权限来使用类的成员。

封装的大致原则:

1把尽可能多的东西藏起来.对外提供简捷的接口.

2、把所有的属性藏起来.

3、封装好处：将变化隔离；便于使用；提高重用性；安全性。

四：this和static详解

this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用。

this到底代表什么呢？哪个对象调用了this所在的函数。this就代表哪个对象。就是哪个对象的引用。

开发时，什么时候使用this呢？

在定义功能时，如果该功能内部使用到了调用该功能的对象。这时就用this来表示这个对象。

this 还可以用于构造函数间的调用。

调用格式：this(实际参数)；

this对象后面跟上 . 调用的是成员属性和成员方法(一般方法)；

this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。

注意：用this调用构造函数，必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的，所以初始化动作一定要执行。否则编译失败。

static：关键字，是一个修饰符。用于修饰成员(成员变量和成员函数)。

特点：

1，想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。

2，被静态修饰的成员，可以直接被类名所调用。也就是说，静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。

3，静态随着类的加载而加载。而且优先于对象存在。

弊端：

1，有些数据是对象特有的数据，是不可以被静态修饰的。因为那样的话，特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。所以，在定义静态时，必须要明确，这个数据是否是被对象所共享的。

2，静态方法只能访问静态成员，不可以访问非静态成员。

因为静态方法加载时，优先于对象存在，所以没有办法访问对象中的成员。

3，静态方法中不能使用this，super关键字。

因为this代表对象，而静态在时，有可能没有对象，所以this无法使用。

4，主函数是静态的。

什么时候定义静态成员呢？或者说：定义成员时，到底需不需要被静态修饰呢？

成员分两种：

1，成员变量。（数据共享时静态化）

该成员变量的数据是否是所有对象都一样：

如果是，那么该变量需要被静态修饰，因为是共享的数据。

如果不是，那么就说这是对象的特有数据，要存储到对象中。

2，成员函数。（方法中没有调用特有数据时就定义成静态）

如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢？

只要参考，该函数内是否访问了对象中的特有数据：

如果有访问特有数据，那方法不能被静态修饰。

如果没有访问过特有数据，那么这个方法需要被静态修饰。

成员变量和静态变量的区别：

1，成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。

静态变量所属于类。所以也称为类变量。

2，成员变量存在于堆内存中。

静态变量存在于方法区中。

3，成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。

静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。

4，成员变量只能被对象所调用。

静态变量可以被对象调用，也可以被类名调用。

所以，成员变量可以称为对象的特有数据，静态变量称为对象的共享数据。

静态的注意：静态的生命周期很长。

静态代码块：就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域。定义在类中。

作用：可以完成类的初始化。

静态代码块随着类的加载而执行，而且只执行一次（new 多个对象就只执行一次）。如果和主函数在同一类中，优先于主函数执行。

主函数的解释：

保证所在类的独立运行。是程序的入口。被jvm调用。

public:访问权限最大。

static：不需要对象。直接类名即可。

void：主函数没有返回值。

main: 主函数特定的名称。

(String[] args):主函数的参数，是一个字符串数组类型的参数。jvm调用main方法时，传递的实际参数是 new String[0]。

jvm默认传递的是长度为0的字符串数组。我们在运行该类时，也可以指定具体的参数进行传递。可以在控制台，运行该类时，在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。jvm会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素，进行存储。

静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序：

静态代码块 --构造代码块 --构造函数；

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