[Java知识库]Java-面向对象

面向对象01：什么是面向对象

1、初识面向对象

面向过程&面向对象

面向过程思想

• ·步骤清晰简单
• ·适合处理一些较为简单的问题

面向对象思想

• ·分类的思维模式，思考问题：解决问题需要哪些分类→各个分类的单独思考→某个分类下的细节进行面向过程的思索
• ·面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题！

什么是面向对象

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

本质

以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据。

三大特性

? 封装、继承、多态

• 从认识论角度考虑：先有对象后有类。

  对象，是具体的事物。

  类，是抽象的，是对对象的抽象Q

• 从代码运行角度考虑：先有类后有对象。

  类是对象的模板。

面向对象02：回顾方法的定义

2、方法回顾和加深

方法的定义

? ◆修饰符
? ◆返回类型
? ◆break 和return的区别

• break：跳出switch，结束循环
• return：结束方法

? ◆方法名：注意规范
? ◆参数列表：（参数类型，参数名）…
? ◆异常抛出

面向对象03：回顾方法的调用

方法的调用

? ◆静态方法
? ◆非静态方法

package Basic_know.src.com.oop;

public class Student {
    //静态方法
    public static void say() {
        System.out.println("nihao");
    }
    //非静态方法
    public void say1() {
        System.out.println("nihao");
    }
}

package Basic_know.src.com.oop;

public class demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态方法:通过类名.方法名
        Student.say();

    //非静态方法:实例化该类 new
    //对象类型 对象名=对象值;
    //new Student().say1();
        Student student = new Student();
        student.say1();

        a();
    }
    //静态方法:和类同时加载
    public static void a() {
        b1();
        //b2(); 不可调用
    }
    public static void b1() {
        System.out.println("nihao");
    }
    //非静态方法:类实例化,之后才存在
    public void b2() {
        System.out.println("nihao");
    }

}

? ◆形参和实参

package Basic_know.src.com.oop;

public class demo03 {
    public static void main(String[] args) {
    //实际参数和形式参数的类型要对应
        int add = demo03.add(1,2);
        System.out.println(add);
    }
    //形式参数
    public static int add(int a, int b) {
        return a+b;
    }
}

? ◆值传递和引用传递

package Basic_know.src.com.oop;

public class demo04 {
    //值传递
    public static void main(String[] args) {
        int a =1;
        demo04.change(a); // 输出为1;
        System.out.println(a);
    }
    //返回值为空
    public static void change(int a) {
        a=10;
    }
}

package Basic_know.src.com.oop;

import jdk.jshell.PersistentSnippet;

public class demo05 {
    //引用传递:对象,本质是值传递
    public static void main(String[] args) {
        Person person_name = new Person(); // 定义类型为Person的变量
        System.out.println(person_name.name); //输出为null

        demo05.change(person_name); //将person_name传递给方法change
        System.out.println(person_name.name); //输出为"名字"
    }
    //定义方法change,引用类Person
    public static void change(Person person_name) {
        //person_name是一个对象,指向Person类,可以改变属性
        person_name.name = "名字";
    }

}
//定义一个类Person,包含一个属性name
class Person {
    String name; //null
}

? ◆this关键字

package Basic_know.src.com.oop.demo02;

public class Person {
    //类的内容可以为空
    //显示的定义构造器

    String name; //null
    //实例化初始值
    //1.使用new关键字，本质：调用构造器
    public Person(){
//        this.name  = "NAME";
    }

}

面向对象04：类和对象的创建

3、对象的创建分析

类

一种抽象的数据类型，对某一类事物整体描述/定义，不能代表某一个具体的事物
◆用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为

对象

抽象概念的具体实例
◆能够体现出特点、展现出功能，而不是一个抽象的概念

创建与初始化对象

• 使用new关键字创建对象

• 使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化&对类中构造器的调用

• 类中的构造器也称为构造方法，在进行创建对象时必须要调用。

  构造器的2个特点：

  ◆1.必须和类的名字相同

  ◆2.必须没有返回类型，也不能写void

  package Basic_know.src.com.oop.demo02;
  
  //规范:一个项目应该只存在一个main方法
  public class Application {
      public static void main(String[] args) {
          //类:实例化,产生对象(即类的具体实例)
          Student student1 = new Student();
          System.out.println(student1.name);
          System.out.println(student1.age);
          System.out.println("------------");
  
          //给对象赋值
          student1.name="XiaoMing";
          student1.age=11;
          System.out.println(student1.name);
          System.out.println(student1.age);
  
      }
  
  }
  
  

  package Basic_know.src.com.oop.demo02;
  
  public class Student {
      //属性:字段
      String name;
      int age;
  
  
      //方法
      public void study1() {
          System.out.println(this.name+"study");
  
      }
      public void study2() {
          System.out.println(this.age+"age");
  
      }
  }
  

面向对象05：构造器

• 构造器必须要掌握

  package Basic_know.src.com.oop.demo02;
  
  public class Person {
      //类的内容可以为空
      //显示的定义构造器
  
      String name; //null
      int age;
  
      //1.使用new关键字，本质：调用构造器
      //2.实例化初始值
      public Person(){
  //        this.name  = "NAME";
      }
  
      //3.有参构造:定义后，无参：必须显示定义
      public Person(String person_name){
          this.name = person_name;
      }
  
      /*构造器
      1.和类名相同
      2.没有返回值
      作用；
      1.new:本质在调用构造方法
      2.初始化对象的值
      注意点：
      1.定义有参构造，若使用无参构造，显示的定义为无参构造
       */
  
      /* 快捷键：alt+insert生成构造器
      
      public Person(String name,int age){
          this.name = name;
          this.name = age;
      }
       */
  
  }
  
  

package Basic_know.src.com.oop.demo02;

//规范:一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //构造器
        //选择类Person中的实例化初始值
        Person person1 = new Person();
        System.out.println(person1.name);

        //选择类Person中的有参构造
        Person person2 = new Person("XiaoMing");
        System.out.println(person2.name);

    }

}

面向对象06：创建对象内存分析

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sbb5keSw-1647245805747)(C:\Users\win10-cx\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220228173907715.png)]

package Basic_know.src.com.oop.demo03;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Pet cat = new Pet();
        cat.name = "MMI";
        cat.age = 2;
        cat.shout();

        Pet dog = new Pet();
        dog.name = "DDI";
        dog.age = 2;
        dog.shout();
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo03;

public class Pet {
    String name;
    int age;

    //无参构造
    public void shout() {
        System.out.println("shout!");
    }
}

面向对象07：类与对象-小结

package Basic_know.src.com.oop.demo03;

public class Application {
    /*
    1.类与对象
    类：一个模板-抽象，对象：具体的实例
    2.方法
    定义、调用
    3.对应的引用
    引用类型：基本类型
    对象通过引用来操作：栈--->堆
    4.属性： 字段Field 成员变量
        默认初始化：
            数字：0 0.0
            char：u0000
            boolean：false
            引用：null
        修饰符 属性类型 属性名 = 属性值
    5。对象的创建&使用
        - 必须使用new关键字创造对象，构造器
        Person person = new Person();
        - 对象的属性 person.name/person.age/...
        - 对象的方法 person.shout()
    6.类
        静态属性-属性
        动态行为-方法
     */
}

面向对象08：封装

◆程序设计：“高内聚，低耦合”

• ? 高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉
• ? 低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用

◆封装（数据的隐藏）

通常，应禁止直接访问一个对橡中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。

属性私有，get/set

package Basic_know.src.com.oop.demo04;

public class Application {
    /*
    封装：
    1.提高程序的安全性，保护数据
    2.隐藏代码的实现细节
    3.统一接口
    4.增加系统可维护性
     */
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        //s1.name = "xiaoming"; 无法使用
        //方法名，参数列表
        s1.setName("xiaoming");
        System.out.println(s1.getName());
        s1.setAge(999);
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo04;

public class Student {
    //private：私有
    private String name;
    private int id;
    private int age;
    private char sex;

    public Student() {
    }

    //提供可操作属性的方法
    //提供public的方法
    //get:获得数据
    public String getName() {
        return this.name;
    }
    //set:设置值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return this.id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public int getSex() {
        return this.sex;
    }
    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if(age<120 && age>0) {
            this.age = age;
        }
        else
        {System.out.println("Error!");}
    }
}

面向对象09：继承

继承的本质：对某一批类的抽象

extands：“扩展”。子类是父类的扩展。

JAVA中类只有单继承，没有多继承！

继承是类和类之间的一种关系。此外，类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。

继承关系的2个类，一个为子类（派生类），一个为父类（基类）。

子类继承父类，使用关键字extends来表示。

子类和父类之间 ，从意义上讲应该具有"is a"的关系.

package Basic_know.src.com.oop.demo05;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.say();
        System.out.println("student's money="+student.money);
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo05;

//基类-父类
//Java,所有的类默认直接\间接继承object
//public class Person extends Object {
public class Person {
    /* 修饰符
    public
    protected
    default
    private
     */
    public void say() {
        System.out.println("Say!");
    }
    //方法1-public
    public int money = 10_0000_0000;
    //方法2-private+public方法
    int money1 = 10_0000_0000;

    public int getMoney1() {
        return money1;
    }

    public void setMoney1(int money1) {
        this.money1 = money1;
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo05;

//派生类-子类
//子类继承父类,可使用父类所有pubilc方法
public class Student extends Person{

}

package Basic_know.src.com.oop.demo05;

//派生类-子类
public class Teacher extends Person{
}

• object类

• super - this

  super-注意点:
  1,super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
  2.super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中！
  3.super和this不能同时调用构造方法！
  
  this:
  代表的对象不同
      this:本身调用者这个对象
      super:  代表父类对象的应用
  前提
      this:没有继承也可以使用
      super:只能在继承条件才可以使用
  构造方法
      this(); 本类构造
      super(); 父类构造
  

package Basic_know.src.com.oop.demo06;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        System.out.println("----------");
        student.test_name("XiaoMing");
        System.out.println("----------");
        student.test_name1();
        System.out.println("----------");

    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo06;

//基类-父类
public class Person {
    protected String name = "Person_name";

//    private void print() {
    public void print() {
        System.out.println("Person");
    }

    //无参构造
    public Person() {
        System.out.println("Person无参执行");
    }
    //重写有参构造:必须先写无参构造,否则子类的无参构造无法执行
    public Person(String name) {
        System.out.println("Person有参执行");
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo06;

//派生类-子类
public class Student extends Person {
    private String name = "Student_name";
    public void test_name(String name){
        System.out.println(name); //传递的参数:XiaoMing
        System.out.println(this.name); //当前类的属性:Student_name
        System.out.println(super.name); //父类的属性:Person_name
    }

    public void print() {
        System.out.println("Student");
    }
    public void test_name1(){
        print(); //Student
        this.print(); //Student
        super.print(); //Person
        //父类private-无法输出super.print();
    }

    //无参构造:默认调用父类的无参构造
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Student() {
        //1.调用父类的构造器,必须在子类构造器的第一行
        //super(); //默认调用父类的无参构造
        //2.this:必须在子类构造器的第一行
        //this("hello");
        //3.父类有参构造
        super("hello"); //调用父类的有参构造
        System.out.println("Student无参执行");
    }

}

• 方法重写：重点---->多态

  重写:需要又继承关系,子类重写父类的方法
      1.方法名-必须相同
      2.参数列表-列表必须相同
      3.修饰符:范围可以扩大:public > Protected > Default > private
      4.抛出的异常:范围可以被缩小,但不能扩大:ClassNotFoundException -> Exception(范围大)
  
  重写:子类的方法和父类-必须要一致,方法体不同
      eg.都是"public static void test()",父类(B类)子类(A类)方法体内不同
  
  重写的原因:
      1.父类的功能,子类不一定需要或满足
      Alt+Insert : orverride
  

package Basic_know.src.com.oop.demo07;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //静态方法和非静态方法:区别大
        //静态方法:方法的调用只和定义的数据类型(左边)有关
        //非静态方法:方法的调用只和定义的数据类型(左边)有关
        A a = new A();
        a.test(); //A->test
        //父类的引用指向了子类
        B b = new A();
        b.test();
        //静态方法:B->test
        //非静态方法:A->test,子类重写了父类的方法

    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo07;

//继承
public class A extends B{
    /*
    public  void test(){
        System.out.println("A->test");
    }
    */
    //重写方法
    @Override //注解,Override:重写
    public void test() {
//        super.test();
        System.out.println("A->test");
    }
    /*重写的关键词:public
    private void test() {
//        super.test();
        System.out.println("A->test");
    }*/
}

package Basic_know.src.com.oop.demo07;

//重写:方法的重写,和属性无关
public class B {
//    public static void test() {
    //去掉static:重写方法
    public  void test() {
        System.out.println("B->test");
    }
}

面向对象10：多态

• 动态编译：类型：可扩展性

• 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

• 一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用的类型有很多

package Basic_know.src.com.oop.demo08;

    /*
    多态主义事项:
    1.多态:方法的多态,属性没有多态
    2.父类和子类,有联系->否则:类型转换异常 ClassCastExpection!
    3.存在条件:继承关系->父类的引用指向子类对象 Father f1 = new Son();
        不能使用:
        1.static:方法,属于类,不属于实例
        2.final:常量
        3.private:私有方法
     */

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型:确定的
//        new Student();
//        new Person();
        //可以指向的引用类型:不确定的,父类的引用-指向子类
        //Student:能调用的方法:自己\继承的父类
        Student s1 = new Student();
        //Person:可以指向子类,不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student();
        Object s3 = new Student();

        //对象能执行的方法,主要看对象左边的类
        s2.run(); //Student-run
//        s2.eat(); //报错
        ((Student) s2).eat(); //Student-eat:子类重写了父类的方法,执行子类的方法
        s1.run(); //Student-run
        s1.eat(); //Student-eat

    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo08;

//基类-父类
public class Person {
    public void run() {
        System.out.println("Person-run");
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo08;

//派生类-子类
public class Student extends Person {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Student-run");
    }
    public void eat() {
        System.out.println("Student-eat");
    }
}

面向对象11：instance 和类型转换

多态存在的条件

• 有继承关系

• 子类重写父类方法

• 父类引用指向子类对象

  注意：多态是方法的多态，属性没有多态性。

  instanceof -> 类型转换：引用类型，判断一个对象是什么类型

package Basic_know.src.com.oop.demo10;


public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转换:
        // 基本类型转换-高低64位\32位\16位\8位
        // 父类和子类-子类转换成父类,可能丢失自己本来的一些方法
        Person obj = new Student();
        //student为Person类型,将对象转换为Student类型,可以调用Student类型的方法
        Student obj1 = (Student)obj;
        obj1.eat();
        //((Student)obj).eat();
    }
    /*
    1.父类的引用指向子类的对象
    2.子类转换为子类:向上转型
    3.父类转换为父类:向下转型-强制转换
    4.方便方法的调用,减少重复的代码

    抽象:封装\继承\多态 - 抽象类\借口
     */
}

面向对象11：static关键字

package Basic_know.src.com.oop.demo11;

public class Student {
    private static int age; //静态的变量   多线程
    private double score; //非静态变量

    public void run(){
        System.out.println("run");
        go();
    }
    public static void go(){
        System.out.println("go");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();

        System.out.println(Student.age); //类变量
//        System.out.println(Student.score);  //报错,score非静态
        System.out.println(s1.age); //对象
        System.out.println(s1.score);
        System.out.println("---------------");

        //非静态方法可以调用静态方法
        s1.run();
        Student.go(); //在当前类中,直接调用
        go();
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo11;

//通过final修饰的类无法被继承,没有子类
//public final class Person{
public class Person {
    {
        //代码块(匿名代码块)-程序并不主动调用,创建对象时,自动创建匿名代码块,在构造器之前
        //赋予初始值
        System.out.println("匿名代码块"); //其次执行
    }
    static {
        //静态代码块(加载初始化的数据)-类加载时直接执行,只执行一次
        System.out.println("静态代码块"); // 最先执行
    }

    public Person(){
        System.out.println("构造方法"); //最后执行
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println("--------------");
        Person person1 = new Person();
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo11;

//静态导入包
import static java.lang.Math.random;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
//        System.out.println(Math.random());
        System.out.println(random());
    }
}

面向对象12：抽象类

◆abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类，如果修饰方法，那么该方法就是抽象方法；如果修饰类，那么该类就是抽象类。

◆抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。

◆抽象类，不能使用new关键字来创建对象，它是用来让子类继承的。

◆抽象方法，只有方法的声明，没有方法的实现，它是用来让子类实现的。

◆子类继承抽象类，那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法，否则该子类也要声明为抽象类。

package Basic_know.src.com.oop.demo12;

//abstract 抽象类-类,需要继承extends-单继承 ----> 接口可以实现多继承
public abstract class Action {
    //约束
    //abstract:抽象方法,只有方法名,没有方法体
    public void DoThing(){
    }

    /*抽象类的特点:
    1.不能new抽象类,只能靠子类去实现它-约束
    2.抽象类中可以写普通的方法
    3.抽象方法必须在抽象类中
    抽象的抽象:约束

    抽象类-存在的意义:公共部分抽象出来.提高开发效率
     */
//    new Action(); //报错:不能对Action实例化
}

package Basic_know.src.com.oop.demo12;

//抽象类的方法,继承了它的子类,都必须要实现它的方法,除非子类本身是抽象类
//public abstract class A extends Action{
public class A extends Action{
    @Override
    public void DoThing() {
        super.DoThing();
    }
}

面向对象13：接口

◆普通类：只有具体实现

◆抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有！

◆接口：只有规范，专业的约束-约束和实现分离：面向接口编程

• 接口就是规范，定义的是一组规则
• 接口的本质是契约，制定好后必须遵守
• 面向对象的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口

声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface

interface接口作用:
    1.约束
    2.定义一些方法,让不同人实现
    3.定义方法默认为public abstract
    4.定义属性默认为public static final
    5.接口不能被实例化,接口没有构造放啊
    6.implems可以实现多个接口
    7.必须要重写接口中的方法

package Basic_know.src.com.oop.demo13;

//接口interface,接口都需要有实现类
public interface UserService {
    //接口中的所有定义其实都是抽象的public,默认为public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);

    //接口定义的属性,默认为常量
//    public static final age = 99;
    int age = 99;
}

package Basic_know.src.com.oop.demo13;

public interface TimeService {
    void timer();
}

package Basic_know.src.com.oop.demo13;

// 抽象类:extends,单继承
// 类可以通过该implements实现接口
// 实现了接口的类,需要重写接口中的方法
// 利用接口实现多继承
public class UserServiceImp1 implements UserService,TimeService{
    @Override
    public void add(String name) {

    }

    @Override
    public void delete(String name) {

    }

    @Override
    public void update(String name) {

    }

    @Override
    public void query(String name) {

    }

    @Override
    public void timer() {

    }
}

面向对象14：内部类

内部类就是在一个类的内部在定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就是内部类，而A类相对B类来说就是外部类。

分类：

? ◆1.成员内部类

? ◆2.静态内部类

? ◆3.局部内部类

? ◆4.匿名内部类称为内部类

package Basic_know.src.com.oop.demo14;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        //外部类:new Outer()
        Outer outer = new Outer();
        outer.out();

        //内部类:通过外部类来实例化 outer.new Inner()
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();
    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo14;

public class Outer {
    private int id=10;

    public void out(){
        System.out.println("外部类");
    }
    public class Inner {
//    public static class Inner { //静态内部类无法获得外部类的私有属性
        //static内部类:先实例化内部类,后实例化外部类,无法获取
        public void in() {
            System.out.println("内部类");
        }

    //获得外部类的私有属性
    public void getID(){
        System.out.println(id);
        }
    }

    //局部内部类
    public void method(){
        class Inner{
            public void in()
            {
                System.out.println("局部类");
            }
        }
    }


}

//public class A{ //一个Java文件只能有一个public,可以有多个class
class A{
    public static void main(String[] args) {

    }
}

package Basic_know.src.com.oop.demo14;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名对象的使用:没有名字去初始化类,不用把实例保存在变量中
        new Apple().eat();

        UserService userService = new UserService() {
            @Override
            public void hello() {

            }
        };
    }
}

class Apple{
    public void eat()
    {
        System.out.println("Apple-eat");
    }
}

interface UserService{
    void hello();
}