OOP面向对象编程

面向对象编程

大纲:

• OOP的基本概念是对象，类，属性方法接口和枚举

• 独特功能：封装与信息隐藏；继承和重写；多态、子类型和重载；静态与动态分配。

• 一些重要的方法

• 如何设计好的类

一些基本概念

类成员变量，类方法都是与类相关联的，而不是与类的实例相关联的（这些叫做实例方法和实例成员变量），也就是通过static修饰。

Java接口的用处是通过实现接口的类。接口就是一个方法列表，但是没有方法体，接口中没有构造器。 实现接口的类需要提供接口的所有方法体，接口可以继承多个其他的。如果有相同的方法怎么办？（查阅相关资料，如果接口中具有相同名字的方法，需要利用显示实现的方式，如下程序）一个类可以实现多个接口，一个接口可以有多个实现类。

class Program{
        static void Main(string[] args){
            SimpleOutput s = new SimpleOutput();
            IOutput io = s;
            ILog il = s;
            s.output();
            io.output();
            il.output();
            Console.ReadLine();
        }
    }
 
    interface IOutput{
        void output();
    }
 
    interface ILog{
        void output();
    }
 
    class SimpleOutput : IOutput, ILog{
        public void output(){
            Console.WriteLine("SimpleOutput .....");
        }
 
        void IOutput.output(){
            Console.WriteLine("IOutput...");
        }
 
        void ILog.output(){
            Console.WriteLine("ILog...");
        }
    }

接口确定ADT规约，类实现ADT；也可以直接使用类作为ADT；实际中更倾向于使用接口来定义变量。Set其实是一个interface，但是使用set来定义变量。

作用：

1. 接口 以及 工厂模式以及IOC模式的运用, 可以很好的减少模块之间的耦合,便于以后系统引用实例的更改！ 我觉得这是接口的最大功用!（假如一个类实现了多个接口,那么用接口类型来定义它的引用变量的话,一眼就可以明白,这里是需要这个类的哪些个方法；用接口类型定义引用变量,以后需要修改其引用的实例时,改动的地方要少一些!）
2. 接口和抽象类都是对类的抽象,对类的划分,是最高层的抽象！

三个错误图中说明很清楚了，首先需要和接口的不变性相同，要包含接口中所有的方法，还有就是一个表示独立性的问题，不是很懂?

使用接口声明一个对象时，由于接口中没有构造方法，只能调用实现类中的相同名字的构造器，但是不能保证所有的实现类中都包含，所以需要知道该接口中某个具体实现类的名字。注意：可以使用静态工厂方法取代构造器。Java8允许接口包含静态方法。default方法在接口中统一实现某些功能，无需在各类中重复实现它。这种方法以增量式的为接口增加额外的功能而不去破坏以实现的类。可重写吗？

Inheritance and Overriding

严格继承：子类只能添加新方法，无法重写超类中的方法。严格继承是针对方法的。如果一个方法不能被重写，则它应该被final修饰。

如果我希望一个方法需要重写，我会将方法体置为空。

利用super和this来调用父类或者本类的方法。

抽象方法和抽象类需要用abstract修饰，具有一个抽象方法就被称为抽象类；接口就是一个只有抽象方法的抽象类。

protected元素在子类中是可见的

Polymorphism, subtyping and overloading

多态有三种，分别是特殊多态，参数化多态和子类型多态。

特殊多态

特殊多态可以使用不同的参数和返回值，重载可以使用不同参数、相同名字的方法，方便用户端调用。重载是静态多态，根据参数列表进行最佳匹配，在调用时（编译阶段）进行静态检查。重写方法在运行阶段进行动态检查。

重载必须使用不同的参数，可以不同的返回值，可以不同的范围，可以不同的异常，可以在本类重载也可以在子类重载。

Animal animalRefToHorse = new Horse();

第三这个，b的类型是Animal，所以它具有的属性和方法必须是类Animal中具有的，但是它指向的对象是Cow，所以调用方法时调用的是Cow中的方法。

参数多态和泛型编程

如果一个函数在多种类型中都类似地？工作，那么这个函数具有参数多态性。它根据运行时给的参数进行工作。java的集合 Set< E >.

实现泛型接口有两种方式：泛型接口，非泛型的实现类，交给具体的类给定对象去实现接口抽象方法；泛型接口，泛型的实现类，直接在接口实现，不需要选择E的类型，例如hashset和set。

< ？>通配符，在使用泛型时出现。

运行时泛型就消失了。

不能创建泛型的数组。

子类型多态

Java类能实现多个接口，只能继承一个父类。

B是A子类型意思是每一个B都是A，也就是继承的意思嘛。同时，每一个B都满足A的规约，子类型不能弱化父类型的规约。

子类型多态：不同类型的对象可以统一的处理而无需区分，从而隔离了“变化”。

instanceof用于测试是否属于给定的类，但是避免在父类中检查子类的类型。

强制类型转换的前提是父类引用指向的对象的类型是子类的时候，ClassCastException是类型转换异常。避免向子类型强制转换。

一些重要的方法

equals();
hashCode();
toString();

如何设计好的类

**不可变类优点：**简单；Inherently Thread-Safe 固有线程安全性；可以自由的共享；不需要防御性拷贝；Excellent building blocks。

什么是线程安全性

《Java Concurrency In Practice》一书的作者 Brian Goetz 是这样描述“线程安全”的：“当多个线程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要进行额外的同步，或者在调用方进行任何其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，那这个对象是线程安全的”。

在这定义中，最核心的概念是“正确性”。

在计算机世界中，在一段程序工作进行期间，会被不停的中断和切换，对象的属性（数据）可能会在中断期间被修改和变脏。

在 Java 语言中，线程安全性的问题限定于多个线程之间存在共享数据访问这个前提，因为如果一段代码根本不会与其他线程共享数据，那么从线程安全的角度来看，程序是串行执行还是多线程执行对它来说都是完全没有区别的。
如果每个线程中对共享数据（如全局变量、静态变量）只有读操作，而无写操作，一般来说这种共享数据是线程安全的，而如果存在多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全。