Java中类

Posted 2020-11-30 dusin

类与对象

类中主要包括五种结构，下面进行对这五种结构进行详细的介绍。

1. 面向对象与面向过程

• 面向过程：强调的是功能行为，以函数为最小单位，考虑怎么做。
• 面向对象：强调具备了功能的对象，以类/对象为最小单位，考虑谁来做。--唯物主义（物质决定意识）

? 举例对比：把大象装进冰箱。

2. 类与对象的关系

类：对一类事物的描述，是抽象的、概念上的定义 对象：是实际存在的该类事物的每个个体，因而也称为实例(instance)

面向对象程序设计的重点是类的设计 设计类，就是设计类的成员。

二者的关系：对象，是由类new出来的，派生出来的。

3. 面向对象思想实现的规则

1. 创建类，设计类的成员

2. 创建类的对象

3. 通过“对象.属性”或“对象.方法”调用对象的结构

补充：几个概念的使用说明

• 属性 = 成员变量 = field = 域、字段
• 方法 = 成员方法 = 函数 = method
• 创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

4. 对象的创建与对象的内存解析

典型代码：

Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
Person p3 = p1;//没有新创建一个对象，共用一个堆空间中的对象实体。
/*说明：
*如果创建了一个类的多个对象，则每个对象都独立的拥有一套类的属性。（非static的）
*意味着：如果我们修改一个对象的属性a，则不影响另外一个对象属性a的值。
*/

 

内存解析：

5. JVM内存结构

编译完源程序以后，生成一个或多个字节码文件。 我们使用JVM中的类的加载器和解释器对生成的字节码文件进行解释运行。意味着，需要将字节码文件对应的类加载到内存中，涉及到内存解析。

《JVM规范》

虚拟机栈，即为平时提到的栈结构。我们将局部变量存储在栈结构中 堆，我们将new出来的结构（比如：数组、对象）加载在对空间中。

补充：对象的属性（非static的）加载在堆空间中。 方法区：类的加载信息、常量池、静态域

6. 匿名对象:

我们创建的对象，没显式的赋给一个变量名。即为匿名对象 特点：匿名对象只能调用一次。 举例：

new Phone().sendEmail();
new Phone().playGame();
        
new Phone().price = 1999;
new Phone().showPrice();//0.0

 

应用场景：

PhoneMall mall = new PhoneMall();

//匿名对象的使用
mall.show(new Phone());
其中，
class PhoneMall{
    public void show(Phone phone){
        phone.sendEmail();
        phone.playGame();
    }
    
}

 

7. "万事万物皆对象"

1. 在Java语言范畴中，我们都将功能、结构等封装到类中，通过类的实例化，来调用具体的功能结构

• Scanner,String等
• 文件：File
• 网络资源：URL

1. 涉及到Java语言与前端html、后端的数据库交互时，前后端的结构在Java层面交互时，都体现为类、对象。

类的结构之一：属性

对比：属性 vs 局部变量

1. 相同点：

1.1 定义变量的格式：数据类型 变量名 = 变量值

1.2 先声明，后使用

1.3 变量都其对应的作用域

2. 不同点：

2.1 在类中声明的位置的不同

•  属性：直接定义在类的一对{}内
  

•  局部变量：声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量。
  

2.2 关于权限修饰符的不同

•  属性：可以在声明属性时，指明其权限，使用权限修饰符。
  

•  常用的权限修饰符：private、public、缺省、protected  --->封装性
  

•  目前，声明属性时，使用缺省就可以。
  

•  局部变量：不可以使用权限修饰符。
  

2.3 默认初始化值的情况：

•  属性：类的属性，根据其类型，都默认初始化值。
  

•  整型（byte、short、int、long：0）
  

•  浮点型（float、double：0.0）
  

•  字符型（char：0  （或‘u0000‘））
  

•  布尔型（boolean：false）
  

• 引用数据类型（类、数组、接口：null）

• 局部变量：没默认初始化值。

  •   意味着，我们在调用局部变量之前，一定要显式赋值。
    

  •   特别地：形参在调用时，我们赋值即可。
    

2.4 在内存中加载的位置：

•  属性：加载到堆空间中   （非static）
  

•  局部变量：加载到栈空间
  

补充：回顾变量的分类： 方式一：按照数据类型：

方式二：按照在类中声明的位置：

类的结构之二：方法

方法：描述类应该具的功能。

比如：Math类：sqrt() andom() ...

• Scanner类：nextXxx() ...
  

• Arrays类：sort()  binarySearch()  toString()  equals()  ...
  

1.举例：

 public void eat(){}
 public void sleep(int hour){}
 public String getName(){}
 public String getNation(String nation){}

 

2.方法的声明：

权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){

方法体

}

注意：static、final、abstract 等关键字修饰的方法，后面再聊。

3.说明：

3.1 关于权限修饰符：默认方法的权限修饰符先都使用public

Java规定的4种权限修饰符：private、public、缺省、protected -->封装性

3.2 返回值类型： 返回值 vs 没返回值

3.2.1 如果方法返回值，则必须在方法声明时，指定返回值的类型。同时，方法中，需要使用

• return关键字来返回指定类型的变量或常量：“return 数据”。

• 如果方法没返回值，则方法声明时，使用void来表示。通常，没返回值的方法中，就不需要

• 使用return.但是，如果使用的话，只能“return;”表示结束此方法的意思。

3.2.2 我们定义方法该不该返回值？

① 题目要求

② 凭经验：具体问题具体分析

3.3 方法名：属于标识符，遵循标识符的规则和规范，“见名知意”

3.4 形参列表： 方法可以声明0个，1个，或多个形参。

3.4.1 格式：数据类型1 形参1,数据类型2 形参2,...

3.4.2 我们定义方法时，该不该定义形参？

① 题目要求

② 凭经验：具体问题具体分析

3.5 方法体：方法功能的体现。

4.方法的使用中，可以调用当前类的属性或方法

•  	特殊的：方法A中又调用了方法A:递归方法。
  

•  	方法中，不可以定义方法。
  

return关键字

1.使用范围：使用在方法体中 2.作用：

? ① 结束方法

? ② 针对于返回值类型的方法，使用"return 数据"方法返回所要的数据。 3.注意点：return关键字后面不可以声明执行语句。

方法的重载

1.重载的概念

定义：在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。

总结："两同一不同":

• 相同：同一个类、相同方法名
• 参数列表不同：参数个数不同，参数类型不同

2.构成重载的实例：

举例一：Arrays类中重载的sort() / binarySearch()；PrintStream中的println()
举例二：
//如下的4个方法构成了重载
    public void getSum(int i,int j){
        System.out.println("1");
    }
    
    public void getSum(double d1,double d2){
        System.out.println("2");
    }
    
    public void getSum(String s ,int i){
        System.out.println("3");
    }
    
    public void getSum(int i,String s){
        System.out.println("4");
    }

 

不构成重载的实例：

//如下的3个方法不能与上述4个方法构成重载
public int getSum(int i,int j){
    return 0;
}
    
public void getSum(int m,int n){
        
}
    
private void getSum(int i,int j){
    
}

 

3.如何判断是否构成方法重载？

严格按照定义判断：两同一不同。 跟方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没关系！

4.如何确定类中某一个方法的调用：

①方法名 ---> ②参数列表

可变个数形参方法

1.使用说明

JDK 5.0新增的内容

JDK 5.0以前：采用数组形参来定义方法，传入多个同一类型变量 public static void test(int a， String[ ]books)；

JDK 5.0：采用可变个数形参来定义方法，传入多个同一类型变量 public static void test(int a， String ... books);

具体使用：

2.1 可变个数形参的格式：数据类型 ... 变量名

2.2 当调用可变个数形参的方法时，传入的参数个数可以是：0个，1个,2个，。。。

2.3 可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参不同的方法之间构成重载

2.4 可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说，二者不能共存。

2.5 可变个数形参在方法的形参中，必须声明在末尾

2.6 可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。

2.举例说明

public void show(int i){
        
}
    
public void show(String s){
    System.out.println("show(String)");
}
    
public void show(String ... strs){
    System.out.println("show(String ... strs)");
        
    for(int i = 0;i < strs.length;i++){
        System.out.println(strs[i]);
    }
}
    //不能与上一个方法同时存在
//    public void show(String[] strs){
//        
//    }
调用时：可变形参与数组类似
        test.show("hello");
        test.show("hello","world");
        test.show();
        
        test.show(new String[]{"AA","BB","CC"});

 

Java的值传递机制

1.针对方法内变量的赋值举例：

System.out.println("***********基本数据类型：****************");
    int m = 10;
    int n = m;
        
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
        
    n = 20;
        
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
        
System.out.println("***********引用数据类型：****************");
        
    Order o1 = new Order();
    o1.orderId = 1001;
        
Order o2 = o1;//赋值以后，o1和o2的地址值相同，都指向了堆空间中同一个对象实体。
        
System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);
        
    o2.orderId = 1002;
        
System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);

 

规则： 如果变量是基本数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据值。 如果变量是引用数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。

2.针对于方法的参数概念

形参：方法定义时，声明的小括号内的参数 实参：方法调用时，实际传递给形参的数据

3. Java中参数传递机制：值传递机制

规则：

• 如果参数是基本数据类型，此时实参赋给形参的是实参真实存储的数据值。
• 如果参数是引用数据类型，此时实参赋给形参的是实参存储数据的地址值。

推广：

• 如果变量是基本数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据值。
• 如果变量是引用数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。

4.内存解析：

内存解析画法要点：

1.内存结构：栈（局部变量）、堆（new出来的结构：对象（非static成员变量）、数组

2.变量：成员变量 vs 局部变量（方法内、方法形参、构造器内、构造器形参、代码块内）

举例一

举例二

递归方法

1.定义：

递归方法：一个方法体内调用它自身。

2.如何理解递归方法？

方法递归包含了一种隐式的循环，它会重复执行某段代码，但这种重复执行无须循环控制。 递归一定要向已知方向递归，否则这种递归就变成了无穷递归，类似于死循环。

3.举例：

// 例1：计算1-n之间所自然数的和
    public int getSum(int n) {// 3

        if (n == 1) {
            return 1;
        } else {
            return n + getSum(n - 1);
        }

    }

    // 例2：计算1-n之间所自然数的乘积:n!
    public int getSum1(int n) {

        if (n == 1) {
            return 1;
        } else {
            return n * getSum1(n - 1);
        }

    }
    
    //例3：已知一个数列：f(0) = 1,f(1) = 4,f(n+2)=2*f(n+1) + f(n),
    //其中n是大于0的整数，求f(10)的值。
    public int f(int n){
        if(n == 0){
            return 1;
        }else if(n == 1){
            return 4;
        }else{
//            return f(n + 2) - 2 * f(n + 1);
            return 2*f(n - 1) + f(n - 2);
        }
    }

    //例4：斐波那契数列
    
    //例5：汉诺塔问题
    
    //例6：快排

未完待续。。。