Java之面向对象(三)

本文详细讲解了Java中类的分类,包括实体类、工具类和主类。接着讨论了静态变量与成员变量的区别,如生命周期、调用方式和存储位置。还介绍了代码块的概念,如局部代码块、构造代码块和静态代码块的作用。此外,文章阐述了继承的基本原理,强调了子类与父类成员变量和函数的调用规则。接着介绍了抽象类和多态的概念,以及多态的实现和注意事项。最后,探讨了单例模式的设计思想及其在限制对象唯一性方面的应用。

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6.10类的分类

1、实体类

类中的内容基本上都是成员函数或成员变量,也存在静态成员

2、工具类

提供已经被实现的功能,并向外部供应,基本上都是静态函数

运用静态的原因:

  1. 共有
  2. 存在时间长
  3. 只需要加载一次,后续可随意使用

3、主类(测试类)

主要用于运行/测试代码,这个类中会有主函数的存在

实体类是可以存在主函数的

工具类一般不会存在主函数

6.11 静态变量与成员变量的区别

1.生命周期

成员变量随着对象的创建而创建 随着对象的消亡而消亡

静态变量随着类的加载而创建 随着程序结束而消失

 2.调用方式

成员变量必须先创建对象 在通过对象去调用

静态变量可以被对象调用 也可以直接用类调用

3.存储位置

 成员变量存在于堆内存中对象的所属空间里

静态变量存在于静态方法区中类的所属空间里

4.命名

成员变量-对象的特有属性

静态变量-对象的共有属性 类成员

6.12 代码块

1、代码块:

{。。。}

2、局部代码块:

存在于函数当中;for(){...} if(){...}

3、构造代码块:

直接在类中出现的{...}

当对象创建一次 构造代码块执行一次

作用:等同于构造函数

4、静态代码块:

直接在类中出现的static{...}

当类被加载的时候,仅且只执行一次

作用:对类进行一些初始化操作

6.13继承

我们在写几个类的时候,有时候这个几个类会有相同的属性和行为,所以我们就可以把这些相同的属性和行为单独成为一个类,其他类继承这个类的属性和行为,在其他类中就不用写这些属性和行为了。我们用extends关键字来继承父类。java的类与类之间只能是单继承关系,一个父类可以有多个子类,但是一个子类只能拥有一个父类。

在java中所有类的最终的父类是Object!

我们在一个函数继承于另一个函数的时候,子父类中成员变量/静态变量的特点:如果只有子类有且非私有,那么就调用子类的
,如果只有父类有且非私有,那么就调用父类的,如果子父类都有且非私有 那么就调用子类的,(成员变量之间 是不存在重写关系的!!!)。

调用顺序:子类对象成员->子类静态->父类成员->父类静态

我们在运行子类构造函数的时候,会默认执行super();函数,来运行父类的构造函数,因为我们子类需要用到父类的变量或者函数,所在super必须在子类构造函数执行之前执行。

注意:super来调用父类的构造函数不代表就创建了父类的对象,只是父类空间的引用。 

如果在调用子类构造函数的时候传递了参数,我们需要自己去用super(...)去调用父类的构造函数。

子父类中成员函数的特点:

  1. 如果只有子类有且非私有 那么就调用子类。
  2. 如果只有父类有且非私有 那么就调用父类的。
  3. 如果子父类都有且非私有 那么就调用子类的(函数重写) 
class ExtendsDemo02{
    public static void main(String[] args){
        Zi zi=new Zi();
        System.out.println(zi.num1);//20
        System.out.println(zi.num2);//30
        System.out.println(zi.num3);//50
        zi.show();
        zi.sing();
    }
}
//子父类中成员变量的特点
/*
class Grandfather{
    int num1=100;
    int num4=200;
}
*/
class Fu {//extends Grandfather{
    int num1=10;
    static int num2=40;
    static int num3=50;
    Fu(){
        super();//Object(){} 显示初始化父类空间中的成员变量
        System.out.println("Fu constructor1......");
    }
    Fu(int num){
        System.out.println("Fu constructor2......");
    }
    void sing(){
        System.out.println("Fu sing......");
        System.out.println("爸爸我会唱红歌");
    }
}
class Zi extends Fu{
    int num1=20;
    static int num2=30;
    
    Zi(){
        this(0,0);
        System.out.println("Zi constructor1......");
    }
    Zi(int num1){
        this(0,0);
        System.out.println("Zi constructor2......");
    }
    Zi(int num1,int num2){
        super();
        System.out.println("Zi constructor3......");
    }
    void show(){
        //局部变量和成员变量如果重名了 this区分
        System.out.println(num1+","+num2+","+num3);
        //局部变量/成员变量和父类变量重名了 super区别 super.xxx => 你爸爸的xxx
        System.out.println(super.num1+","+super.num2+","+num3);
        //System.out.println(super.super.num1);
        //System.out.println(num4);
    }
    @Override
    void sing(){
        System.out.println("Zi sing......");
        System.out.println("儿子我会唱摇滚、民谣、爵士、蓝调、电子");
    }
}

函数重写是在子父类中,同名函数, 函数有什么组成:函数声明(权限 类型 返回值类型 函数名 参数列表)+函数体({}里面的内容)
重写的意义在于哪?在于子类继承了父类的函数声明(功能),但是子类可以将该函数的具体实现进行优化或更改。

我们在函数重写中需要注意到的细节:

  1. 函数重名,但是参数列表不同,不构成重写关系。
  2. 函数重名,参数列表相同,返回值也相同,才构成重写关系。
  3. 子类重写父类的函数的时候,它的权限必须>=父类的权限。
  4. 如果父类的权限为private,子类本来就用不到,也不叫重写。
class ExtendsDemo03{
    public static void main(String[] args){
        IPhoneXPlusProMax iniuB=new IPhoneXPlusProMax();
        iniuB.call();
        iniuB.open5G();
        Zi zi=new Zi();
        zi.show(10);
        zi.show();
    }
}
class Fu{
    void show(){
        System.out.println("Fu show...");
    }
    private void haha(){} //去洗头房
}
class Zi extends Fu{
    //不是重写的
    void show(int num){
        System.out.println("Zi show1...");
    }
    public void show(){
        System.out.println("Zi show2...");
    }
    public void haha(){}   //去洗头房 对象的特有行为
}
class IPhone4s{
    public void call(){
        System.out.println("基本语音通话......");
    }
}
class IPhone5s extends IPhone4s{
    public void call(){
        super.call();
        System.out.println("添加视频通话......");
    }
}
class IPhone6s extends IPhone5s{
    public void call(){
        super.call();
        System.out.println("添加卡通动画......");
    }
}
class IPhoneXPlusProMax extends IPhone6s{
    //当前对象重写的函数
    @Override
    public void call(){
        System.out.println("虚拟现实+全息投影 通话...");
    }
    //当前对象的特有函数
    public void open5G(){
        System.out.println("支持5G网络......");
    }
}

6.14抽象类

抽象类

模糊不清的类 不具体的类,当我们在抽取一个父类的时候,发现子类当中的一些共同方法在父类中无法进行具体的实现,并且这些方法只能在子类中具体实现时,父类当中的这些函数就只保留函数声明即可,不必写函数体,那么此时这个函数就是 抽象函数! 有抽象函数的类 就是抽象类。我们用abstract关键字修饰抽象类。

抽象类一定是父类!并且抽象类不能创建对象。

我们需要注意抽象类里面不能包含private和static关键字,因为我们的抽象类的函数需要被下面的类调用,所以不能私有化。 

6.16 多态

多态意思是一个东西可以扮演多种角色。

比如:小红是女孩,他也是人,她也是动物。小红可以是动物,但是他在当动物的时候必须表现出动物应该有的样子,意思就是必有有一个类是冒,一个类是狗,一个类是动物,猫和狗都属于动物,我们将他们继承于动物,在创建他们的时候可以直接Animal a=new Dog();Animal a=new Cat();我们在喂养他们的时候,可以直接传入参数Animal,他会自动判断这个动物是什么来调用相应的函数。

在这里我们需要注意如果子类中没有重写,并且父类中有,就调用父类的,如果子类中有重写,父类也有,就调用子类的,如果子类中没有重写,父类中也没有这个函数,就会报错。

我们用a instanceof pig这个语句来判断a是不是猪,然后进行猪专有的动作。

class DuoTaiDemo02{
    public static void main(String[] args){
        Dog d=new Dog();
        Cat c=new Cat();
        Pig p=new Pig();
        feed(d);
        feed(c);
        feed(p);
    }
    //Animal a=new Dog();
    //Animal a=new Cat(); 向上类型转换
    public static void feed(Animal a){
        a.eat();
        //ClassCastException 类型转换异常
        //判断对象的本质类型 instanceOf
        if(a instanceof Pig){
            Pig pp=(Pig)a;
            pp.gongBaiCai();
        }
    }
    /*
    public static void feed(Pig p){
        p.eat();
    }
    public static void feed(Cat c){
        c.eat();
    }
    public static void feed(Dog d){
        d.eat();
    }
    */
}
abstract class Animal{
    static abstract void eat();
    abstract void jiao();
}
class Pig extends Animal{
    void eat(){
        System.out.println("猪啥都吃......");
    }
    void jiao(){
        System.out.println("猪哼哼哼......");
    }
    void gongBaiCai(){
        System.out.println("猪拱白菜......");
    }
}
class Dog extends Animal{
    void eat(){
        System.out.println("狗吃狗粮......");
    }
    void jiao(){
        System.out.println("狗汪汪汪......");
    }
    void lookDoor(){
        System.out.println("狗看家~......");
    }
}
class Cat extends Animal{
    void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼......");
    }
    void jiao(){
        System.out.println("猫喵喵喵......");
    }
    void catchMouse(){
        System.out.println("猫捉老鼠~......");
    }
}

6.17 单例模式

设计模式:就是我们的前辈们总结出来的一些编码技巧,它并不是随着Java的诞生而诞生的,它是由Java的广大使用者总结出来的一套编码经验,常见26种

单例模式:使用场景是某一个类只能创建一个对象。比如某一个朝代的皇帝 只能是唯一的

既然只能创建一个对象的话 就得不能让外界去创建对象

1.限制使用new不现实

        只能从对象的创建流程中考虑 只要有一个步骤不行 对象就创建不出来
        开辟空间分配地址 是由计算机底层决定 我们也控制不了
        构造函数执行  只需要将构造函数私有化即可

2.既然外界不能创建对象 我们还得保证对象的创建

        所以我们只能在类内部创建对象
        Single s=new Single();
        能否写成 成员变量的形式?
        所以private static

3.内部创建出对象 还得向外界提供

        因为private 外界不能直接访问
        所以见解 向外界提供一个函数 外界通过调用函数获取对象

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