Java面向对象编程基础
类与对象
类和对象的区别和联系
- 类是抽象的，概念的，代表一类事物,比如人类,猫类…, 即它是数据类型.
- 对象是具体的，实际的，代表一个具体事物, 即是实例.
- 类是对象的模板，对象是类的一个个体，对应一个实例
对象在内存中存在形式!
字符串本质上是一个引用类型，按照jvm的规则会把字符串放在方法区的常量池中间。
栈中的是对象引用（对象名），实际上的对象在堆中。
// 创建Person 对象
// p1 是对象名(对象引用)
// new Person() 创建的对象空间(数据) 才是真正的对象
Person p1 = new Person();
// 对象的属性默认值，遵守数组规则:属性/成员变量/字段
从概念或叫法上看： 成员变量 = 属性 = field(字段) （即成员变量是用来表示属性的，统一叫属性)
class Car {
String name;//属性, 成员变量, 字段field
double price;
String color;
String[] master;//属性可以是基本数据类型，也可以是引用类型(对象，数组)
}属性是类的一个组成部分，一般是基本数据类型, 也可是引用类型(对象，数组)。比如前面定义猫类的 int age 就是属性
注意事项和细节说明
- 属性的定义语法同变量，示例：访问修饰符属性类型属性名; 访问修饰符： 控制属性的访问范围 有四种访问修饰符public, proctected, 默认, private ,后面我会详细介绍
- 属性如果不赋值，有默认值，规则和数组一致。
如何创建对象
- 先声明再创建 Cat cat ; //声明对象cat cat = new Cat(); //创建
- 直接创建 Cat cat = new Cat();
如何访问属性
基本语法
对象名.属性名;
cat.name ; cat.age; cat.color;
Person p1=new Person0;
p1.age=10;
p1.name="小明";
Person p2=p1;//把p1赋给了p2，让p2指向p1
System.out.println(p2.age);请问:p2.age究竟是多少? 10 并画出内存图:
核心：引用传递传递的是地址。
成员方法
在某些情况下，我们要需要定义成员方法(简称方法)。
方法的调用机制原理!
成员方法的好处
- 提高代码的复用性
- 可以将实现的细节封装起来，然后供其他用户来调用即可
成员方法的定义
访问修饰符 返回数据类型 方法名（形参列表..）{//方法体
语句;
return 返回值;
}
// 如果方法是void，则方法体中可以没有return 语句，或者只写return;访问修饰符(作用是控制方法使用的范围) 如果不写默认访问，[有四种: public, protected, 默认, private]
方法不能嵌套定义!
成员方法传参机制
基本数据类型，传递的是值(值拷贝)，形参的任何改变不影响实参!
引用数据类型的传参机制
引用类型传递的是地址（传递也是值，但是值是地址），可以通过形参影响实参！
栈的值是地址，改的时候修改的是对应堆中的值。
例子：
public class MethodParameter02 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
//测试
B b = new B();
// int[] arr = {1, 2, 3};
// b.test100(arr);//调用方法
// System.out.println(" main的 arr数组 ");
// //遍历数组
// for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
// System.out.print(arr[i] + "\t");
// }
// System.out.println();
//测试
Person p = new Person();
p.name = "jack";
p.age = 10;
b.test200(p);
//测试题, 如果 test200 执行的是 p = null ,下面的结果是 10
//测试题, 如果 test200 执行的是 p = new Person();..., 下面输出的是10
System.out.println("main 的p.age=" + p.age);//10000
}
}
class Person {
String name;
int age;
}
class B {
public void test200(Person p) {
//p.age = 10000; //修改对象属性
//思考
p = new Person();
p.name = "tom";
p.age = 99;
//思考
//p = null;
}
//B类中编写一个方法test100，
//可以接收一个数组，在方法中修改该数组，看看原来的数组是否变化
public void test100(int[] arr) {
arr[0] = 200;//修改元素
//遍历数组
System.out.println(" test100的 arr数组 ");
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "\t");
}
System.out.println();
}
}B 类中编写一个方法test100，可以接收一个数组，在方法中修改该数组，看看原来的数组是否变化？会变化
B 类中编写一个方法test200，可以接收一个Person(age,sal)对象，在方法中修改该对象属性，看看原来的对象是否变化？会变化.
p=null 和p = new Person(); 对应示意图
这里再对class B中的p进行修改，由于在Class B中重新new 了一个p，因此p的指针发生了改变，指向堆中的一个新空间，因此这时修改p的参数，不对main中对象造成影响。
成员方法返回类型是引用类型应用实例
通过这种方式可以编写方法复制对象。
public class MethodExercise02 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
p.name = "milan";
p.age = 100;
//创建tools
MyTools tools = new MyTools();
Person p2 = tools.copyPerson(p);
//到此 p 和 p2是Person对象，但是是两个独立的对象，属性相同
System.out.println("p的属性 age=" + p.age + " 名字=" + p.name);
System.out.println("p2的属性 age=" + p2.age + " 名字=" + p2.name);
//这里老师提示： 可以同 对象比较看看是否为同一个对象
System.out.println(p == p2);//false
}
}
class Person {
String name;
int age;
}
class MyTools {
//编写一个方法copyPerson，可以复制一个Person对象，返回复制的对象。克隆对象，
//注意要求得到新对象和原来的对象是两个独立的对象，只是他们的属性相同
//
//编写方法的思路
//1. 方法的返回类型 Person
//2. 方法的名字 copyPerson
//3. 方法的形参 (Person p)
//4. 方法体, 创建一个新对象，并复制属性，返回即可
public Person copyPerson(Person p) {
//创建一个新的对象
Person p2 = new Person();
p2.name = p.name; //把原来对象的名字赋给p2.name
p2.age = p.age; //把原来对象的年龄赋给p2.age
return p2;
}
}方法递归调用
方法递归调用
列举两个小案例,来帮助大家理解递归调用机制
- 打印问题
- 阶乘问题
public class Recursion01 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
T t1 = new T();
t1.test(4);//输出什么？ n=2 n=3 n=4
int res = t1.factorial(5);
System.out.println("5的阶乘 res =" + res);
}
}
class T {
//分析
public void test(int n) {
if (n > 2) {
test(n - 1);
}
System.out.println("n=" + n);
}
//factorial 阶乘
public int factorial(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return factorial(n - 1) * n;
}
}
}
递归重要规则
1.执行一个方法时，就创建一个新的受保护的独立空间(钱空间)
2.方法的局部变量是独立的,不会相互影响,比如n变量
3.如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组，对象)，就会共享该引 用类型的数据。 4.递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归,出现StackOverflowError 5.当一个方法执行完毕，或者遇到return，就会返回，遵守谁调用，就 将结果返回给谁，同时当方法执行完毕或者返回时，该方法也就执行完毕。
递归调用应用实例-汉诺塔
public class HanoiTower {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
Tower tower = new Tower();
tower.move(64, 'A', 'B', 'C');
}
}
class Tower {
//方法
//num 表示要移动的个数, a, b, c 分别表示A塔，B 塔, C 塔
public void move(int num , char a, char b ,char c) {
//如果只有一个盘 num = 1
if(num == 1) {
System.out.println(a + "->" + c);
} else {
//如果有多个盘，可以看成两个 , 最下面的和上面的所有盘(num-1)
//(1)先移动上面所有的盘到 b, 借助 c
move(num - 1 , a, c, b);
//(2)把最下面的这个盘，移动到 c
System.out.println(a + "->" + c);
//(3)再把 b塔的所有盘，移动到c ,借助a
move(num - 1, b, a, c);
}
}
}递归调用应用实例-八皇后问题
八皇后问题，是一个古老而著名的问题，是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848 年提出：在8×8 格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能互相攻击，即：任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。
- 第一个皇后先放第一行第一列
- 第二个皇后放在第二行第一列、然后判断是否OK，如果不OK，继续放在第二列、第三列、依次把所有列都放完，找到一个合适
- 继续第三个皇后,还是第一列、第二列…….直到第8个皇后也能放在一个不冲突的位置,算是找到了一个正确解
- 当得到一个正确解时,在栈回退到上一个栈时，就会开始回溯，即将第一个皇后，放到第一列的所有正确解,全部得到.
- 然后回头继续第一个皇后放第二列，后面继续循环执行1,2,3.4的步骤
- 说明:理论上应该创建一个二维数组来表示棋盘，但是实际上可以通过算法，用一个一维数组即可解决问题. arr[8]={0,4,7,5.2, 6,1.3)//对应arr下标表示第几行，即第几个皇后，arr[i]= val , val表示第i+1个皇后，放在第i+1行的第val+1列
方法重载(OverLoad)
基本介绍
java 中允许同一个类中，多个同名方法的存在，但要求形参列表不一致！
重载的好处
- 减轻了起名的麻烦
- 减轻了记名的麻烦
注意事项和使用细节
1)方法名: 必须相同
2)形参列表: 必须不同(形参类型或个数或顺序，至少有一样不同，参数名无要求)
3)返回类型: 无要求
可变参数
基本概念
java 允许将同一个类中多个同名同功能但参数个数不同的方法，封装成一个方法。就可以通过可变参数实现
基本语法
访问修饰符返回类型方法名(数据类型... 形参名) {
}看一个案例类HspMethod，方法sum。
public class VarParameter01 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
HspMethod m = new HspMethod();
System.out.println(m.sum(1, 5, 100)); //106
System.out.println(m.sum(1,19)); //20
}
}
class HspMethod {
//可以计算 2个数的和，3个数的和 ， 4. 5， 。。
//可以使用方法重载
// public int sum(int n1, int n2) {//2个数的和
// return n1 + n2;
// }
// public int sum(int n1, int n2, int n3) {//3个数的和
// return n1 + n2 + n3;
// }
// public int sum(int n1, int n2, int n3, int n4) {//4个数的和
// return n1 + n2 + n3 + n4;
// }
//.....
//上面的三个方法名称相同，功能相同, 参数个数不同-> 使用可变参数优化
//老韩解读
//1. int... 表示接受的是可变参数，类型是int ,即可以接收多个int(0-多)
//2. 使用可变参数时，可以当做数组来使用 即 nums 可以当做数组
//3. 遍历 nums 求和即可
public int sum(int... nums) {
//System.out.println("接收的参数个数=" + nums.length);
int res = 0;
for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
res += nums[i];
}
return res;
}
}注意事项和使用细节
1)可变参数的实参可以为0个或任意多个。
2)可变参数的实参可以为数组。
3)可变参数的本质就是数组。
4)可变参数可以和普通类型的参数一起放在形参列表，但必须保证可变参数在最后。
5)一个形参列表中只能出现一个可变参数。
public void f3(int... nums1, double... nums2) （X错误）作用域
基本使用
1.在java编程中，主要的变量就是属性(成员变量) 和 局部变量。
2.我们说的局部变量一般是指在成员方法中定义的变量。
3.java中作用域的分类
全局变量：也就是属性，作用域为整个类体 （Cat类:cry eat等方法使用属性）
局部变量：也就是除了属性之外的其他变量，作用域为定义它的代码块中!
4.全局变量(属性)可以不赋值，直接使用，因为有默认值，局部变量必须赋值后， 才能使用，因为没有默认值。
public class VarScope {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
}
}
class Cat {
//全局变量：也就是属性，作用域为整个类体 Cat类：cry eat 等方法使用属性
//属性在定义时，可以直接赋值
int age = 10; //指定的值是 10
//全局变量(属性)可以不赋值，直接使用，因为有默认值，
double weight; //默认值是0.0
public void hi() {
//局部变量必须赋值后，才能使用，因为没有默认值
int num = 1;
String address = "北京的猫";
System.out.println("num=" + num);
System.out.println("address=" + address);
System.out.println("weight=" + weight);//属性
}
public void cry() {
//1. 局部变量一般是指在成员方法中定义的变量
//2. n 和 name 就是局部变量
//3. n 和 name的作用域在 cry方法中
int n = 10;
String name = "jack";
System.out.println("在cry中使用属性 age=" + age);
}
public void eat() {
System.out.println("在eat中使用属性 age=" + age);
//System.out.println("在eat中使用 cry的变量 name=" + name);//错误
}
}1.属性和局部变量可以重名,访问时遵循就近原则。
2.在同一个作用域中，比如在同一个成员方法中，两个局部变量，不能重名。
3.属性生命周期较长，伴随着对象的创建而创建，伴随着对象的销毁而销毁。局部变 量，生命周期较短，伴随着它的代码块的执行而创建，伴随着代码块的结束而销毁。
4.作用域范围不同
全局变量/属性：可以被本类使用，或其他类使用(通过对象调用)
局部变量:只能在本类中对应的方法中使用
5.修饰符不同
全局变量/属性可以加修饰符
局部变量不可以加修饰符
构造方法/构造器
[修饰符] 方法名(形参列表){
方法体;
}- 构造器的修饰符可以默认， 也可以是public protected private
- 构造器没有返回值
- 方法名和类名字必须一样
- 参数列表和成员方法一样的规则
- 构造器的调用, 由系统完成
基本介绍
构造方法又叫构造器(constructor)，是类的一种特殊的方法，它的主要作用是完成对新对象的初始化。它有几个特点：
- 方法名和类名相同
- 没有返回值
- 在创建对象时，系统会自动的调用该类的构造器完成对象的初始化。
注意事项和使用细节
1.一个类可以定义多个不同的构造器,即构造器重载
比如：我们可以再给Person类定义一个构造器,用来创建对象的时候,只指定人名,不需要指定年龄。
2.构造器名和类名要相同
3.构造器没有返回值
4.构造器是完成对象的初始化,并不是创建对象
5.在创建对象时，系统自动的调用该类的构造方法
6.如果程序员没有定义构造器，系统会自动给类生成一个默认无参构造器(也 叫默认构造器). 比如Dog(){}, 使用javap指令反编译看看
可以使用javap Dog.class 查看
7.一旦定义了自己的构造器,默认的构造器就覆盖了，就不能再使用默认的无 参构造器，除非显式的定义一下,即:Dog(){}
javap的使用
javap是JDK提供的一个命令行工具,javap能对给定的class文件提供的字节代码进行反编译。 通过它，可以对照源代码和字节码，从而了解很多编译器内部的工作。
使用格式
javap <options> <classes>常用
javap -c -v 类名 -help --help -? 输出此用法消息
-version 版本信息
-v -verbose 输出附加信息
-l 输出行号和本地变量表
-public 仅显示公共类和成员
-protected 显示受保护的/公共类和成员
-package 显示程序包/受保护的/公共类
和成员 (默认)
-p -private 显示所有类和成员
-c 对代码进行反汇编
-s 输出内部类型签名
-sysinfo 显示正在处理的类的
系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
-constants 显示最终常量
-classpath <path> 指定查找用户类文件的位置
-cp <path> 指定查找用户类文件的位置
-bootclasspath <path> 覆盖引导类文件的位置对象创建的流程分析
class Person{//类Person
int age=90;
String name;
Person(String n,int a){//构造器
name=n;//给属性赋值
age=a;//..
}
}
Person p=new Person("TIMERRING",20);流程分析!
1.加载Person类信息(Person.class) 到方法区，只会加载一次
2.在堆中分配空间(地址)
3.完成对象初始化[3.1默认初始化 age=0 name=null 3.2显式初始化age=90,name=null,3.3构造器的初始化 age =20, name=TIMERRING]
4.在对象在堆中的地址,返回给p(p是对象名,也可以理解成是对象的引用)
this 关键字
可以正常运行，但是是否可以将构造函数的形参改为属性值呢？可以用this。
public class This01 {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
Dog dog1 = new Dog("大壮", 3);
System.out.println("dog1的hashcode=" + dog1.hashCode());
//dog1调用了 info()方法
dog1.info();
System.out.println("============");
Dog dog2 = new Dog("大黄", 2);
System.out.println("dog2的hashcode=" + dog2.hashCode());
dog2.info();
}
}
class Dog{ //类
String name;
int age;
// public Dog(String dName, int dAge){//构造器
// name = dName;
// age = dAge;
// }
//如果我们构造器的形参，能够直接写成属性名，就更好了
//但是出现了一个问题，根据变量的作用域原则
//构造器的 name 是局部变量，而不是属性
//构造器的 age 是局部变量，而不是属性
//==> 引出this关键字来解决
public Dog(String name, int age){//构造器
//this.name 就是当前对象的属性name
this.name = name;
//this.age 就是当前对象的属性age
this.age = age;
System.out.println("this.hashCode=" + this.hashCode());
}
public void info(){//成员方法,输出属性x信息
System.out.println("this.hashCode=" + this.hashCode());
System.out.println(name + "\t" + age + "\t");
}
}java虚拟机会给每个对象分配this, 代表当前对象。
this.name 就是当前对象的属性name。
深入理解this
隐藏的this指向自己的堆地址。
this 的注意事项和使用细节
- this 关键字可以用来访问本类的属性、方法、构造器
- this 用于区分当前类的属性和局部变量
- 访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表);
- 访问构造器语法：this(参数列表); 注意只能在构造器中使用(即只能在构造器中访问另外一个构造器, 必须放在第一条语句)
public class ThisDetail {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
// T t1 = new T();
// t1.f2();
T t2 = new T();
t2.f3();
}
}
class T {
String name = "jack";
int num = 100;
/*
细节: 访问构造器语法：this(参数列表);
注意只能在构造器中使用(即只能在构造器中访问另外一个构造器)
注意： 访问构造器语法：this(参数列表); 必须放置第一条语句!!!
*/
public T() {
//这里去访问 T(String name, int age) 构造器
this("jack", 100);
System.out.println("T() 构造器");
}
public T(String name, int age) {
System.out.println("T(String name, int age) 构造器");
}
//this关键字可以用来访问本类的属性
public void f3() {
String name = "smith";
//传统方式（按照就近原则，有局部变量先访问局部变量）
System.out.println("name=" + name + " num=" + num);//smith 100
//也可以使用this访问属性（准确地就访问属性）
System.out.println("name=" + this.name + " num=" + this.num);//jack 100
}
//细节: 访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表);
public void f1() {
System.out.println("f1() 方法..");
}
public void f2() {
System.out.println("f2() 方法..");
//调用本类的 f1
//第一种方式
f1();
//第二种方式
this.f1();
}
}- this 不能在类定义的外部使用，只能在类定义的方法中使用。
this 的案例
public class TestPerson {
//编写一个main方法
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person("mary", 20);
Person p2 = new Person("mary", 20);
System.out.println("p1和p2比较的结果=" + p1.compareTo(p2));
}
}
/*
定义Person类，里面有name、age属性，并提供compareTo比较方法，
用于判断是否和另一个人相等，提供测试类TestPerson用于测试,
名字和年龄完全一样，就返回true, 否则返回false
*/
class Person {
String name;
int age;
//构造器
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//compareTo比较方法
public boolean compareTo(Person p) {
return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
}
}