Java匹马行天下之JavaSE核心技术——面向对象

Java匹马行天下之JavaSE核心技术——面向对象

注:看此篇时强烈建议有一定的面向对象思想基础,有一定的基础后先翻到下面看第九条:9.面向对象: 从未封装→封装→继承→多态→抽象类→接口的代码演变,按这个逻辑去看,哪有不理解的再回头看知识点,这是掌握理解最好最快的方法,切记切记

万物皆对象

描述一个物质都可以通过两方面说明:数据模型(属性)、行为模型(行为)。在Java编程中,我们使用成员变量表示数据模型,用成员方法表示行为模型。使用类表示某些具有相同属性和行为的事物。

1、函数

构造函数:

语法:

[访问修饰符] 类名(){ }

作用:

构造函数,一般是用于为成员属性赋初始化值;

注意:

  • 当类中没有显式的构造方法,实例化该类的对象时,程序会自动创建一个公开的无参构造方法;
  • 如果类中有显示的构造方法,程序就不会创建无参构造;

静态函数:

  • static关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。
  • 对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。

如下例所示,static修饰符用来创建类方法和类变量:

public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }

   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }

   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }

   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
   }
}

运行结果:

Starting with 0 instances
Created 500 instances

成员函数(实例函数)

2、变量

成员变量(实例变量)

  • 声明在所有方法体和代码块之外,并且没有使用static修饰的变量,叫做实例变量;
  • 可以使用访问修饰符和final修饰;
  • 使用final修饰时,一定要赋值;
  • 实例变量是在对象被创建时创建,对象被销毁时销毁;
  • 作用域范围在整个类中;

局部变量

  • 声明在构造方法、静态方法、实例方法、代码块中的变量,都是局部变量;
  • 不能使用static和访问修饰符修饰;
  • 可以使用final修饰,即为常量,不必在声明语句中赋值;
  • 当执行局部变量所在的方法或代码块时,才有机会被创建,在方法或代码块执行结束后被自动销毁;
  • 局部变量在内存的栈区分配;
  • 局部变量在使用之前必须要先赋值;

静态变量(类的变量)

  • 声明在所有方法体和代码块之外,并且使用static修饰的变量;
  • 可以使用访问修饰符修饰;
  • 一般配合final使用,即public static fianl,标识符使用大写;
  • 类变量被分配在静态存储区,是被所有该类的对象共享数据;
  • 类变量是在程序开始时被创建,程序结束时销毁;

3、修饰符

访问修饰符

Java中可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

  • default (即缺省,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。
  • private : 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)
  • public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法
  • protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)

我们可以通过以下表来说明访问权限:

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,Java 也提供了许多非访问修饰符。

  • static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。
  • final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

final修饰变量:

  • final 表示"最后的、最终的"含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。
  • final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。
//实例
public class Test{
  final int value = 10;
  // 下面是声明常量的实例
  public static final int BOXWIDTH = 6;
  static final String TITLE = "Manager";

  public void changeValue(){
     value = 12; //将输出一个错误
  }
}

final修饰方法:

  • 类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类修改。
  • 声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示,使用 final 修饰符声明方法:

public class Test{
    public final void changeName(){
       // 方法体
    }
}

final修饰类:

  • final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。
//实例
public final class Test {
   // 类体
}

注意:

  • 当final修饰类时,当前类不能被继承;
  • 当final修饰方法时,该方法不能被重写;
  • 当final修饰变量时,变量的值不能被修改,即为常量;

abstract修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。 抽象类:

  • 抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。
  • 一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。
  • 抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

规则:

  • 含有抽象方法的类,一定是抽象类;
  • 抽象类中可以声明成员变量、常量、成员方法、抽象方法,抽象类中不一定要有抽象方法;
  • 抽象类不能被实例化;
  • 抽象类可以被继承;
  • 可以通过两种方式获得抽象类对象:父类引用指向子类对象、匿名内部类;
  • 子类必须重写抽象父类的所有抽象方法,或者是把子类也定义为抽象类;
  • 如果一个类继承的抽象父类还有上级抽象父类,那么子类中需要要重写所有抽象父类的所有抽象方法;
  • 抽象类也可以继承非抽象类,同时继承了父类的所有非私有的属性和方法;

实例:

abstract class Caravan{
   private double price;
   private String model;
   private String year;
   public abstract void goFast(); //抽象方法
   public abstract void changeColor();
}

抽象方法

  • 抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。
  • 抽象方法不能被声明成 final 和 static。
  • 任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。
  • 如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。 *抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();

实例:

public abstract class SuperClass{
    abstract void m(); //抽象方法
}

class SubClass extends SuperClass{
     //实现抽象方法
      void m(){
          .........
      }
}

synchronizedvolatile 修饰符,主要用于线程的编程。

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例
public synchronized void showDetails(){
.......
}

transient 修饰符

  • 序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。
  • 该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。
实例
public transient int limit = 55;   // 不会持久化
public int b; // 持久化

**volatile **修饰符

  • volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
  • 一个 volatile 对象引用可能是 null。
实例
public class MyRunnable implements Runnable
{
    private volatile boolean active;
    public void run()
    {
        active = true;
        while (active) // 第一行
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // 第二行
    }
}

通常情况下,在一个线程调用 run() 方法(在 Runnable 开启的线程),在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用,那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active,所以该循环会停止。

4、关键字

this指当前对象,用法:

  • 当局部变量名和实例变量名同名时,使用this.变量名来表示实例变量;
  • this()表示当前类的构造方法,只能在构造方法中使用该写法,并且是写在构造方法内的第一行。

面向对象三大特征:封装、继承、多态

5、封装

私有的属性,公开的方法。 封装的步骤:

  • 声明私有(private)的属性;
  • 声明公开(public)的geter和seter方法;

6、继承

Java中的继承是单继承,可以实现多层继承,继承的关键字extends

语法:

public class Son extends Father{

}

规则:

  • 子类继承父类非私有的所有属性和方法,不能继承父类的构造方法;
  • 实例化子类对象的步骤:先执行父类的构造方法,再执行子类的构造方法;

重写定义:

  • 子类重新声明从父类继承来的方法,称为方法重写;
  • 方法重写时,方法的声明部分要和父类保持一致(返回值类型,方法名,参数);
  • 重写方法的访问权限要大于等于父类中方法的访问权限;
  • 子类重写父类方法,子类对象调用的是子类中重写后的方法;
  • 使用static修饰的方法不能被重写,但是可以被子类重写声明;
  • 不同包的子类可以重写父类中protected修饰的方法,但是不能以继承的形式,用子类对象直接调用父类的该方法;

7、多态

实现的必要条件:

  • 继承
  • 重写
  • 父类引用指向子类对象

instanceof关键字:

语法:
if (对象名 instanceof 类名) {       
            类型转换代码;
}
实例:
Animal cat = new Cat();
        if (cat instanceof Cat) {//返回结果为boolean类型
            Cat c = (Cat) cat;
            c.eat();
        }else{
            System.out.println("类型不匹配");
        }

8、接口

语法:
public interface ITest {

}

规则:

  • 接口使用interface关键字修饰;
  • 接口是一个完全抽象的抽象类;
  • 接口中没有构造方法;
  • 接口不能被实例化对象;
  • 接口中可以声明静态常量、抽象方法、静态方法;
  • 接口中不能声明实例方法,声明抽象方法时,不能使用static关键字修饰;
  • 声明接口语句中,默认含有abstract关键字,抽象方法中也默认含有abstract关键字;
  • 接口可以被实现,使用implements关键字,一个类实现一个接口,必须重写该接口中所有的抽象方法;
  • 一个类可以实现多个接口,每个接口名用英文的逗号隔开,该类中必须重写所有已实现接口中的抽象方法;
  • 接口可以继承接口,接口与接口间是多继承关系,接口不能继承类;

9.面向对象: 从未封装→封装→继承→多态→抽象类→接口的代码演变:

未封装:

public class Person {
    int age;//年龄
    String name;//姓名
    public void print()
    {
        System.out.println("age:"+this.age+" "+"name:"+this.name);
    }
}

class Text{
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();//实例化对象
        person.age = -100;//赋值
        person.name = "张三";
        person.print();//执行类中的方法
    }
}


运行结果:<br>age:-100 name:张三

封装:

public class Person {
    private int age;//年龄
    private String name;//姓名

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "age=" + this.age +
                ", name='" + this.name + '\'' +
                '}';
    }
}


class Text{
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setAge(20);
        person.setName("张三"); ;
        String s = person.toString();
        System.out.println(s);
    }
}


运行结果:
Person{age=20, name='张三'}

继承

public class Office {
    public void print(){
        System.out.println("打印");
    }
}

class Word extends Office {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Word打印");
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Word word = new Word();
        word.print();
    }
}

运行结果:
Word打印

一个Java源文件中可以声明多个class类,但只能有一个public修饰的类。

多态

public class Office {
    public void print(){
        System.out.println("打印");
    }
}

class Word extends Office {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Word打印");
    }
}

class Excle extends Office{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Excel打印");
    }
}

class  Ppt extends Office{
    public void daYin() {//子类可以重写父类方法,也可以自己定义方法
        System.out.println("PPT打印");
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Office o = new Word();//多种形态,即多态
        o.print();
    }
}

运行结果:

Word打印

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Office o = new Excle();
        o.print();
    }
}

运行结果:

Excel打印

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Office o = new Ppt();
        o.print();
    }
}

运行结果:

打印

为避免这种方法名称多样的情况,用一种约束叫抽象类

public abstract class Office {
    public abstract void print();
}

class Word extends Office {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Word打印");
    }
}

class Excle extends Office{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Excel打印");
    }
}

class  Ppt extends Office{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("PPT打印");
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Office o = new Ppt();//父类引用指向子类对象,子类重写父类方法,父类引用调用子类重写后的方法,执行的结果是子类重写后的方法
        o.print();
    }
}

运行结果:

PPT打印

接口是完全抽象的抽象类,并且可以多实现

接口默认为:
public  class abstract interface Office {
    public abstract  void print();
}
---------------------------------------------------------
public interface Office {
    void print();
}

class Word implements Office {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Word打印");
    }
}

class Excle implements Office{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Excel打印");
    }
}

class  Ppt implements Office{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("PPT打印");
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Office o = new Ppt();
        o.print();
    }
}

运行结果为:

PPT打印

10、内部类

成员内部类

成员内部类声明在类中,方法体、代码块之外。和成员变量、成员方法在同一级别。

语法:
public class Out {
      //成员内部类
      public class Inner{
      }
}

实例化成员内部类:
        //先实例化外部类
        Out o = new Out();
        //使用外部类对象,再实例化内部
        Out.Inner inner = o.new Inner();

实例:
public class Out {
    //成员变量
    public int a = 1;

    //成员内部类
    public class Inner{
        public int a = 2;
        //内部类的成员方法
        public void print(){
//执行内部类中的实例变量a
            System.out.println(a);
//执行外部类的实例变量a
            System.out.println(Out.this.a);    
}
    }
}

静态内部类

声明的位置参考成员内部类。

语法:
public class Out {
    //静态内部类
    public static class Inner{

    }
}

实例化静态内部的对象:
Out.Inner inner = new Out.Inner();

实例:
public class Out {
    public static int a = 1;
    public int b = 3;
    //静态内部类
    public static class Inner{
        public static int a = 2;
        public static void print(){
            //执行静态内部的静态变量
            System.out.println(a);
            //执行外部类的静态变量
            System.out.println(Out.a);
            //执行外部类的实例变量
            Out o = new Out();
            System.out.println(o.b);
        }
    }
}

局部内部类

声明在方法体或代码块内,作用域范围在方法体或代码块内。

语法:
public class Out {
    public void method(){
        //局部内部类
        class Inner{
            //局部内部类的成员方法
            public void print(){
                System.out.println("局部内部类");
            }
        }
        //实例化局部内部类
        Inner inner = new Inner();
        inner.print();
    }
}

执行局部内部类的方法:
Test类:
public static void main(String[] args) {
        Out o  = new Out();
        o.method();
}

匿名内部类

  • 声明位置同局部内部类一样,前提条件:必须继承一个类或实现一个接口,匿名内部类的声明和实例化对象是同时进行的;
  • 一般使用于获得抽象类或接口对象;
语法:
父类名/接口名  对象名 =  new  父类名/接口名(){
        //匿名内部类成员
};

实例:
父类
public class Father {
}

匿名内部类:
public class Out {
    public void method(){
        //匿名内部类对象
        Father f = new Father(){
        };
    }
}

此篇完

这一篇对新手是不友好的,不过对一些一知半解的或者想复习的朋友可能帮助更大。

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