封装和UML

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Encapsulation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。

封装三大好处

• 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

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

范围限定词

• private 私有的
• protected 受保护的
• 默认（就是没有限定词）
• public 公共的

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。

在一个.java文件中可以定义无数个class，但是只能定义一个public class，而且要求文件名称和public class类名称必须一致

public类可以在任意包中进行引用，没有范围限定词的class则只能在同包中访问

属性上的范围限定词

public 表示到处可见

protected表示同包或者子类中可见处可见

默认表示同包可见

private当前类内可见

方法上的范围限定词同属性 记忆方法

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.

package com.yan;定义了一个包，包和文件夹路径没有关系，但是实际上可以看到一些对应的效果，这个包对应的文件夹为com/yan/

包名称一般采用域名反转的方式进行定义lanou.com à com.lanou，包名称采用全小写

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

注意：在同一个包中的类名称不允许冲突

注意：默认包中的类只能在默认包中进行调用，其它包中不能访问默认包中的类

Java虚拟机在运行时，系统会自动导入java.lang包，只要程序用到这个包的类时，不需要导入，要使用其它包时，都必须手工导入

• 类路径CLASSPATH就是让系统找到需要导入的类

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

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

使用下列语法可创建对象： new 构造函数();

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

构造函数作用

给对象进行初始化

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
• 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

一旦创建了自己的构造函数，缺省的构造函数将不复存在

创建对象都必须通过构造函数初始化

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

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;
}

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

UML

统一建模语言(Unied Modeling Language，UML)是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。UML使用面向对象设计的的建模工具，但独立于任何具体程序设计语言

UML主要作用

为软件系统建立可视化模型

为软件系统建立构件

为软件系统建立文档

UML系统开发中三个主要的模型

功能模型：从用户的角度展示系统的功能，包括用例图。

对象模型：采用对象，属性，操作，关联等概念展示系统的结构和基础，包括类别图、对象图。

动态模型：展现系统的内部行为。包括序列图，活动图，状态图

绘制UML图的工具

StarUML免费、Rational Rose(IBM)、Visio(Microsoft)

在线工具https://www.processon.com/

在学习阶段不要求绘制UML图，要求可以读UML图

类图

在UML类图中，常见的有以下几种关系: 泛化Generalization, 实现Realization，关联Association，聚合Aggregation，组合Composition，依赖Dependencyl

-表示private | #表示protected |~表示default也就是包权限 |_下划线表示static| 斜体表示抽象

继承关系—泛化Generalization指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力。泛化关系是一种继承关系，表示一般与特殊的关系，它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。例如：猫头鹰是鸟的一种，即有鸟的特性也有猫头鹰的共性

实现关系Realization指的是一个class类实现interface接口（可以是多个）的功能；实现关系是一种类与接口的关系，表示类是接口所有特征和行为的实现

依赖Dependency就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是B类的变化会影响到A；比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖；表现在代码层面，为类B作为参数、属性被类A在某个method方法中使用

关联体现的是两个类或者类与接口之间语义级别的一种强依赖关系，一个类A知道另一个类B的属性和方法，A引用了一个类型为被关联类B的全局变量

聚合是关联关系的一种特例，他体现的是整体与部分、拥有的关系，即has-a的关系，此时整体与部分之间是可分离的，他们可以具有各自的生命周期，例如车辆与轮胎

组合也是关联关系的一种特例，体现的是一种contains-a的关系，这种关系比聚合更强，也称为强聚合；整体与部分是不可分的，整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束；比如你和你的大脑；表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分