7.从零学Java之（面向对象(下)）

Posted 2021-02-18 javahuhuhu

4、面向对象三大特性

封装:

• 该露的露，该藏的藏
  • 我们程序设计要追求 "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象中数据的实际表示，而应该通过操作接口来访问，这称为信息隐藏
• 记住这句话就够了：属性私有，get/set

/*
    封装的意义:
    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.系统的可维护性增加了
 */
public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
//        s1.name = "张三";//private不能直接访问
        s1.setName("小胡");//通过set设置属性值
        System.out.println(s1.getName());//小胡 通过get获取属性值
        s1.setAge(999);//不合法的
        System.out.println(s1.getAge());
    }
}

//类     private:私有
public class Student {
    //属性私有
    private String name;    //名字
    private int id;         //学号
    private char sex;       //性别
    private int age;        //年龄
    //提供一些可以操作这个属性的方法
    // 提供一些 public 的 get、set方法

    //get 获得这个数据
    public String getName() {
        return this.name;
    }
    //set 给这个数据设置值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    // 快捷键： alt + Insert
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {//安全性判断(限制不合法输入)
        if (age > 120 || age < 0) { //不合法
            this.age = 3;
        } else {
            this.age = age;
        }
    }
}

继承:

• 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模

• extends 的意思是 "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。除此之外，类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等

• 继承关系的两个类，一个为子类 (派生类)，一个为父类 (基类)。子类继承父类，使用extends来表示

• 子类和父类之间，从意义上来讲应该具有 "is a " 的关系

/*
    public:公有的
    protected
    default
    private：私有的，无法继承，属性的值一般都是私有的，可以通过get和set访问

    Ctrl + H 显示子类和父类 总体结构
*/

• Object 类

//在Java中，在所有的类，都默认直接或者间接继承Object类

super:

public static void main(String[] args) {
    	//在new一个对象的同时，会执行无参构造方法，而无参构造方法会默认调用父类的构造方法，即super()
        Student student = new Student();
        student.test("小白");
        student.test1(); 
}
>>  Person无参构造执行了
    Student无参构造执行了
    小白
    小胡
    同学
    我是子类Student的方法！
    我是子类Student的方法！
    我是父类Person的方法！
    
    
public class Student extends Person {
    public Student(){
        //隐式代码：调用了父类的无参构造
        super();//调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行
        System.out.println("Student无参构造执行了");
    }

    private String name = "小胡";
    
    public void test(String name){
        System.out.println(name);//小白
        System.out.println(this.name);//小胡
        System.out.println(super.name);//同学
    }
    public void test1(){
        print();//Student
        this.print();//Student
        super.print();//Person
    }
    public void print(){
        System.out.println("我是子类Student的方法！");
    }
}


public class Person {
    public Person(){
        System.out.println("Person无参构造执行了");
    }
    protected String name = "同学";
    //私有的东西无法被继承
    public void print(){
        System.out.println("我是父类Person的方法！");
    }
}

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 不能公式调用构造方法
this：
    代表的对象不同：
        this：本身调用者这个对象
        super：代表父类对象的引用
    前提：
        this：没有继承也可以使用
        super：只能在继承条件下才可以使用
    构造方法：
        this():本类的构造
        super():父类的构造

方法重写：

（重点 ---> 多态）

//静态方法和非静态方法的区别很大
//静态方法:方法的调用只和左边（定义的数据类型）有关
//非静态:重写
public static void main(String[] args) {
    A a = new A();
    a.test();//A

    //父类的引用指向了子类
    B b = new A();//子类A重写了父类方法B
    b.test();//A
}

//继承
public class A extends B {
    //Override 重写
    @Override  //注解：有功能的注释
    public void test() {
        System.out.println("A=>test()");
    }
}

//重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
    public void test() {
        System.out.println("B=>test()");
    }
}

/*
重写:（需要有继承关系，子类重写父类的方法，只针对方法，不针对属性。）
    1.方法名必须相同
    2.参数列表必须相同(如果不同，就是重载了)
    3.修饰符:范围可以扩大但不能缩小
    public > protected > Default > private
    4.抛出的异常:范围可以被缩小,但不能扩大：ClassNotFoundException --> Exception(大)

重写,子类的方法必须要和父类一致，方法体不同！

为什么需要重写：
    1.父类的功能，子类不一定需要，或不一定满足
    Alt + Insert -> Override
 */

多态

• 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(父类,有关系的类)

• 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

public static void main(String[] args) {
/*
		一个对象的实际类型是确定的,可以指向的引用类型就不确定了
		Student类能调用的方法都是自己的或者继承父类Person类的
*/
        Student s1 = new Student();
        //Person 父类型，可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student();//父类的引用指向子类（通过父类去new子类）
        Object s3 = new Person();

        s1.run();//son
//如果子类和父类都有同一个方法(run)，如果子类没有重写父类的方法，那么调用父类，如果子类重写了父类的方法，那么就调用子类的
        s2.run();//son 子类重写了父类的方法，执行子类的方法

        //对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边关系不大
        s1.eat();
//        s2.eat(); 父类不能调用子类独有的方法
    }

public class Person {
    public void run() {
        System.out.println("run");
    }
}

public class Student extends Person {
    @Override  //重写了父类的run方法
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }
	//子类独有的eat方法
    public void eat() {
        System.out.println("eat");
    }
}

/*
多态注意事项：
    1.多态是方法的多态，属性没有多态
    2.父类和子类，有联系  类型转换异常 ClassCastException
    3.继承关系，方法需要重写，父类的引用指向子类对象 Father f1 = new Son();
        不能被重写的方法有:
        (1) static 方法,属于类,它不属于实例
        (2) final 常量:
        (3) private方法:

 */

instanceof :

(类型转换) 引用类型,判断两个类之间是否存在父子关系

public static void main(String[] args) {
        // Object > Person > Student
        // Object > Person > Teacher
        // Object > String

//        System.out.println(X instanceof Y);
/*        能否编译通过(取决于X和Y之间是否存在父子关系)
        结果是true还是false 取决于X所指向的实际类型是不是Y的子类型
        即 new Student() 中的student 是否是Y的子类型 */

        Object object = new Student();
        System.out.println(object instanceof Student);//true
        System.out.println(object instanceof Person);//true
        System.out.println(object instanceof Object);//true
        System.out.println(object instanceof Teacher);//false
        System.out.println(object instanceof String);//false
        System.out.println("====================");
        Person person = new Student();
        System.out.println(person instanceof Student);//true
        System.out.println(person instanceof Person);//true
        System.out.println(person instanceof Object);//true
        System.out.println(person instanceof Teacher);//false
        //System.out.println(person instanceof String);//编译报错
        System.out.println("====================");
        Student student = new Student();
        System.out.println(student instanceof Student);//true
        System.out.println(student instanceof Person);//true
        System.out.println(student instanceof Object);//true
        //System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错
        //System.out.println(student instanceof String);//编译报错

}

父类与子类的类型转换:

public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转换:  父类  子类
        //高(父)      ->     低(子)
        Person person = new Student();
        //person.go();  //父类不能直接调用子类独有的方法
        //将这个对象student(Person类型)转换为Student类型,我们就可以使用Student类型的方法了
//        Student student = (Student) person;
//        student.go();
        ((Student) person).go();

        Student student = new Student();
        student.go();
        //子类转父类,可能丢失自己本来的一些方法
        //低(子)      ->  高(父)
        Person person1 = student;
//        person1.go(); 方法丢失
    }

public class Student extends Person {
    public void go(){
        System.out.println("go");
    }
}

/*
注意:
1.父类引用指向子类的对象
2.把子类转换为父类,向上转型:
2.把父类转换为子类,向下转型: 强制转换(可能丢失方法)
4.方便方法的调用,减少重复的代码!更简洁

抽象: 封装,继承,多态    抽象类,接口
 */

static关键字详解:

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

    //非静态方法
    public void run() {
        System.out.println("run");
    }

    //静态方法
    public static void go() {
        System.out.println("go");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println(age);//静态变量可以直接调用
        //非静态变量需要 new 对象才能使用
        System.out.println(s1.age);
        //静态方法的调用
        go();
        //非静态方法的调用
        s1.run();
    }
}

代码块:(静态)

public class Person {
    //第二执行  作用:赋初始值
    {
        //代码块(匿名)
        System.out.println("匿名代码块");
    }

    //第一执行:只执行一次
    static {
        //静态代码块
        System.out.println("静态代码块");
    }

    //第三执行
    public Person() {
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        System.out.println("==========");
        Person person2 = new Person();
    }
}

静态导入包:

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

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

5、抽象类和接口

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 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中没有实现的抽象方法

//abstract  抽象类: 类 extends  单继承  (接口可以实现多继承)
public abstract class Action {
    //约束 有人帮我们实现
    //abstract , 抽象方法:只有方法名字,没有方法的实现
    public abstract void doSomething();
    
    //抽象类特点:
    //1.不能 new 这个抽象类,只能靠子类去实现它:约束
    //2.抽象方法必须要在抽象类中
    //3.抽象类中可以写普通方法
    //抽象的抽象: 约束

    //抽象类存在的意义 共用属性抽象出来 提高开发效率
    public Action() {
        //抽象类存在构造器
    }
}
//抽象类的所有方法,继承了它的子类,都必须要实现它的方法,除非子类也是抽象类
public class A extends Action{
    @Override
    public void doSomething() {}
}

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！（自己无法写方法，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 , 体现了现实世界中 "如果你是....则必须能..." 的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你是好人，则必须干掉坏人；如果你是坏人，则必须欺负好人。

• 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守

• 面向对象（OO）的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言（比如C++、Java、C#等），就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象

• 声明类的关键字是 class ，声明接口的关键字是 interface

//interface  定义的关键字,接口都需要有实现类
public interface UserService {
//    public abstract void run(); //public abstract可以省略
    void run(String name);

    //常量  public static final
    int Age = 99;

    //接口中的所有定义其实都是抽象的 public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}

public interface TimeService {
    void timer();
}

//抽象类： extends
// 类   可以实现接口 implement      利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{
    //实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
    @Override
    public void run(String name) { }
    @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() {}
}

/*
	接口的作用：
    1.约束
    2.定义一些方法，让不同的人实现
    3.方法都是 public static
    4.常量都是 public static final
    5.接口不能被实例化，接口中没有构造方法
    6.implements 可以实现多个接口
    7.必须要重写接口中的方法
*/

6、内部类及OOP实战

• 内部类就是在一个类的内部再定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类

• 成员内部类

• 静态内部类

• 局部内部类

• 匿名内部类

public class Outer {
    private int id = 10;
    public void out() {
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }
    class Inner {
        public void in() {
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }
        //获取外部类的私有属性
        public void getID() {
            System.out.println(id);
        }
    }
}
//一个java类中可以有多个class类，但是只有有一个public class
class A{ }

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        outer.out();
        //通过这个外部类来实例化内部类
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();
    }
}