认识面向对象_模块之间注重因果关系,这种编程逻辑指的是什么-优快云博客

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这篇博客介绍了面向对象编程的基础概念，包括面向过程与面向对象的区别，类和对象的定义，以及面向对象的三大特征——封装、继承和多态。文中详细阐述了类的定义、对象的创建与使用，特别是构造方法的作用和调用方式。此外，还探讨了Java虚拟机的内存管理，如虚拟机栈、本地方法栈、Java堆和方法区。最后，讨论了空指针异常和参数传递的问题，帮助读者深入理解面向对象编程的实践应用。

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1 认识面向对象

1.1 初始面向对象和面向过程（了解）

面向过程的开发方式主要的特点：

注重步骤，注重的是实现这个功能的步骤。另外面向过程也注重实现功能的因果关系。

面向过程有什么缺点？

面向过程最主要是每一步与每一步的因果关系，其中A步骤因果关系到B步骤，A和B联合形成一个子模块，子模块和子模块之间又因为因果关系结合在一起，假设其中任何一个因果关系出现问题，此时整个系统的运转都会出现问题。（代码和代码之间的耦合度太高，扩展力太差）

面向过程有什么优点？

对于小型项目，采用面向过程的方式进行开发，效率较高。不需要前期进行对象的提取，模型的建立，可以直接开始写代码，编写因果关系，从而实现功能。

什么是面向对象的开发方式？

采用面向对象的方式进行开发，更符合人类的思维方式。

面向对象就是将现实世界分割成不同的单元，然后每一个单元都是先成对象，然后给一个环境驱动一下，让各个对象之间写作起来形成一个系统。

采用面向对象方式进行开发：耦合度底，扩展力强。

使用面向对象编程思想开发系统，在现代开发中会将面向对象贯穿整个过程，一般包括：OOA/OOD/OOP：

● OOA：面向对象分析（Object-Oriented Analysis）

● OOD：面向对象设计（Object-Oriented Design）

● OOP：面向对象编程（Object-Oriented Programming）

1.2 面向对象三大特征（了解）

封装、继承、多态。（后面详解）

1.3 类和对象的概念（理解）

什么是类？

类实际是在现实世界当中不存在的，是一个抽象的概念。

是一个模板。是我们人类大脑进行思考、总结、抽象的一个结果。

类本质上是现实世界当中某些事物具有共同特征，将这些共同特征提取出来形成的概念就是一个“类”，“类”就是一个模板。

什么是对象？

对象是实际存在的个体。

张三、李四都是对象，都属于人这一类。

类 = 属性 + 方法

属性来源于：状态

方法来源于：动作

1.4 类的定义（掌握）

怎么定义一个类，语法格式是什么？

修饰符列表 class 类名{

		//类体 = 属性 + 方法

		//属性在代码上以”变量“的形式存在

		//方法描述动作/行为

}

为什么属性是以”变量“的形式存在的？

因为属性对应的是”数据“，数据在程序中只能放到变量中。

属性其实就是变量。

2 对象的创建和使用方法

2.1 对象的创建和使用（掌握）

先定义一个Student类：

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 10:12
 */

//定义一个Student类
public class Student {
    //属性 （因为是对象的属性，每个对象都是一个实例，所以是实例变量）
    //学号
    int id;
    //姓名
    String name;
    //年龄
    int age;
    //性别
    boolean sex;
    //住址
    String address;
}

创建对象：

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 10:16
 */

//对象的创建和使用
public class StudentTest {
    public static void main(String[] args) {
        //类型名 变量名 = new 类名();
        Student stu1 = new Student();
        Student stu2 = new Student();
        ...
        //stu1、stu2也是局部变量
        //访问实例变量 
        System.out.println(stu1.id);//默认值 0
        System.out.println(stu1.name);//默认值 null
        System.out.println(stu1.sex);//默认值 false   
        System.out.println(stu2.id);//默认值 0
        System.out.println(stu2.name);//默认值 null
        System.out.println(stu2.sex);//默认值 false
    }
}

2.2 JVM内存管理（理解）

● java虚拟机栈（重点）：

概念：描述的是java方法执行的内存模型。（每个方法在执行的时候会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每个方法从调用直至完成的过程，就对应一个栈帧从入栈到出栈的过程。）

特点：线程私有，生命周期和线程相同。这个区域会出现两种异常：StackOverflowError异常：若线程请求的深度大于虚拟机所允许的深度。OutOfMemoryError异常：若虚拟机可以动态扩展，如果扩展是无法申请到足够的内存。

● 本地方法栈：

概念：它与虚拟机栈所发挥的作用是相似的，区别是java虚拟机栈为执行java方法服务，而本地方法栈是为本地方法服务。

特点：线程私有，也会抛出两类异常：StackOverflowError和OutOfMemoryError。

● Java堆（重点）：

概念：是被所有线程共享的一块区域，在虚拟机启动时创建。

特点：线程共享，存放的是对象实例（所有的对象实例和数组），GC管理的主要区域。可以处于物理上不连续的内存空间。

● 方法区（重点）：

概念：存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。

特点：线程共享的区域，抛出异常OutOfMemory异常：当方法区无法满足内存分配需求的时候。

2.3 构造方法（掌握）

2.3.1 构造方法有什么用？

构造方法是一个比较特殊的方法，通过构造方法可以完成对象的创建，以及实例变量的初始化。换句话说，构造方法用来创建对象，并且同时给对象的属性赋值。（注意：实例变量没有手动赋值的时候，系统会赋默认值。）

2.3.2 缺省构造器

当一个类没有提供任何构造方法，系统会默认提供一个无参数的构造方法（这个构造方法被称为缺省构造器）

当一个类中手动提供了构造方法，那么系统将不再提供无参数构造方法。

2.3.3 构造方法怎么调用？

使用new运算符来调用构造方法。

new 构造方法名（形式参数列表）；

2.3.4 构造方法的语法特点

修饰符 构造方法名 （形式参数列表）{

//构造方法体；

//通常在构造方法体中给属性赋值，完成属性初始化。

}

注意：

修饰符列表不能写出public static，目前统一写成：public。

构造方法名和类名必须一致。

构造方法不需要指定返回值类型，也不能写出void。

无参构造方法和有参构造方法都可以调用。

构造方法支持方法重载，并且在一个类当中构造方法可以有多个，并且所有的构造方法名字都是一样的。

示例：

学生类：

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 16:07
 */
public class Student {
    String name;
    int age;

    //无参构造
    public Student() {
        System.out.println("我是无参构造方法");
    }

    //有参构造
    public Student(String stuname) {
        name = stuname;
    }

    public Student(String stuname, int stuage) {
        name = stuname;
        age = stuage;
    }
}

测试类：

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 16:01
 */
public class ConstructorTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        System.out.println(stu1.name);//默认值null
        System.out.println(stu1.age);//默认值0
        System.out.println("--------------");

        Student stu2 = new Student("小明");
        System.out.println(stu2.name);//小明
        System.out.println(stu2.age);//0
        System.out.println("--------------");


        Student stu3 = new Student("小红", 18);
        System.out.println(stu3.name);//小红
        System.out.println(stu3.age);//18
    }
}

运行结果：

2.4 空指针异常（理解）

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 14:50
 */
public class NullPointerTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建客户对象
        Customer c = new Customer();
        //访问客户id
        System.out.println(c.id);//默认值为0

        //赋值后访问
        c.id = 9521;
        System.out.println(c.id);//9521

        //如果客户c为空
        c = null;
        System.out.println(c.id);//发生空指针异常（NullPointerException）
    }
}

class Customer {
    //客户id
    int id;
}

当变量c为null时，也就是说变量c中存储的地址为空，本来地址是指向堆内存中的c对象，现在没有地址指向了，所以也就无法访问对象中的id。

堆内存中的c对象没有引用指向它，此时就等待垃圾回收机器回收。GC会将这个垃圾对象释放掉。（Java中的垃圾回收器GC主要针对回收的是堆内存当中的垃圾数据）

2.5 参数传递问题（理解）

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 15:17
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 10;
        add(i);
        System.out.println(i);//10
    }

    public static void add(int i) {
        i++;
        System.out.println(i);//11
    }
}

以上程序执行顺序是：声明变量i并赋值10，将i变量中的数据10复制一份传给add方法，然后执行add方法，i++，接着输出11，此时add方法执行完毕，出栈，接着执行main方法输出i，i还是最先声明的变量i，所以为10。

/**
 * @author wcs
 * @date 2021/8/5 15:35
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.age = 10;
        add(p);
        System.out.println(p.age);//11
    }

    public static void add(Person p) {
        p.age++;
        System.out.println(p.age);//11
    }
}

class Person {
    int age;
}