Java基础面向对象

Posted 2020-08-25

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java基础面向对象相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Java基础第七天

面向对象思想

类与对象及其使用

对象的内存图

成员变量和局部变量的区别

匿名对象

封装(private)

this关键字

构造方法

static关键字

面向对象思想引入

前面我们讲过数组，当有多个数组都需要遍历时，我们可以将遍历的代码封装到方法中，需要遍历时，就调用相应的方法即可，提高代码的复用性。在对数组遍历的基础上继续增加需求，比如获取最值，数值逆序等，同样需要将这些功能封装到相应的方法中。这样继续封装会发现方法越来越多，于是就想能不能将这些方法继续进行封装呢？通过前面的讲解我们知道类是可以存放方法的，所以，我们就考虑使用类封装来这多个方法，将来再做数组的操作时，不用去找具体的方法，先找到这个类，然后使用这个类中的方法。这就是面向对象思想的编程方式。

面向过程思想概述

我们来回想一下，这几天我们完成一个需求的步骤：首先是搞清楚我们要做什么，然后在分析怎么做，最后我们再代码体现。一步一步去实现，而具体的每一步都需要我们去实现和操作。这些步骤相互调用和协作，完成我们的需求。

在上面的每一个具体步骤中我们都是参与者，并且需要面对具体的每一个步骤和过程，这就是面向过程最直接的体现。

那么什么是面向过程开发呢? 面向过程开发，其实就是面向着具体的每一个步骤和过程，把每一个步骤和过程完成，然后由这些功能方法相互调用，完成需求。

面向过程的代表语言：C语言

面向对象思想概述

当需求单一，或者简单时，我们一步一步去操作没问题，并且效率也挺高。可随着需求的更改，功能的增多，发现需要面对每一个步骤很麻烦了，这时就开始思索，能不能把这些步骤和功能在进行封装，封装时根据不同的功能，进行不同的封装，功能类似的封装在一起。这样结构就清晰了很多。用的时候，找到对应的类就可以了。这就是面向对象的思想。接下来我们看看面向对象到底是什么?

1:面向对象思想

面向对象是基于面向过程的编程思想。

面向过程：强调的是每一个功能的步骤

面向对象：强调的是对象，然后由对象去调用功能

2:面向对象的思想特点

A:是一种更符合我们思想习惯的思想

B:可以将复杂的事情简单化

C:将我们从执行者变成了指挥者

举例：

买电脑：

面向过程：我的了解电脑--了解我自己的需求--找对应的参数信息--去中关村买电脑--讨价还价--买回电脑

面向对象：我知道我要买电脑 -- 班长去给我买 -- 班长就买回来了

洗衣服：

面向过程：把衣服脱下--找一个盆--放点洗衣粉--加点水--把衣服扔进去--搓一搓--清洗衣服--拧干--晾起来

面向对象：把衣服脱下--打开全自动洗衣机--扔进去--一键即可--晾起来

吃饭：

面向过程：去超市买菜--摘菜--洗菜--切菜--炒菜--盛起来--吃

面向对象：上饭店吃饭，你--服务员(点菜)--厨师(做菜)--服务员(端菜)--吃

家常事物，买洗衣机和去饭店太不划算了，所以，找个对象。

万事万物皆对象

面向过程思想和面向对象思想的代码举例

把大象装进冰箱

面向过程：

动作有哪些呢?

A:打开冰箱门

B:装进大象

C:关闭冰箱门

代码体现；

class Demo {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("打开冰箱门");

//打开冰箱门的东西，我现在仅仅是为了演示，就写了一个输出语句

//其实，它可能需要做很多操作。

//这个时候代码就比较多一些了

//假设我要多次打开冰箱门，

//代码一多，每次都写一遍，麻烦不

//我们就应该用方法改进

System.out.println("装进大象");

System.out.println("关闭冰箱门");

//写了方法以后，调用就改变了

open();

in();

close();

}

public static void open() {

System.out.println("打开冰箱门");

}

public static void in() {

System.out.println("装进大象");

}

public static void close() {

System.out.println("关闭冰箱门");

}

面向对象：

我们怎么才能更符合面向对象思想呢?

A:有哪些类呢?

B:每个类有哪些东西呢?

C:类与类直接的关系是什么呢?

把大象装进冰箱的分析? (如何分析有哪些类呢?UML。名词提取法。)

A:有哪些类呢?

大象

冰箱

Demo

B:每个类有哪些东西呢?

大象：

进去

冰箱：

开门

关门

Demo:

main方法

C:类与类直接的关系是什么呢?

Demo中使用大象和冰箱类的功能。

代码体现：

class 大象 {

public static void in() {

System.out.println("装进大象");

}

class 冰箱 {

public static void open() {

System.out.println("打开冰箱门");

}

public static void close() {

System.out.println("关闭冰箱门");

}

class Demo {

public static void main(String[] args) {

冰箱调用开门

大象调用进去

冰箱调用关门

}

面向对象开发,设计,特征

面向对象开发

就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情

面向对象设计

其实就是在管理和维护对象之间的关系。

面向对象特征

封装(encapsulation)

继承(inheritance)

多态(polymorphism)

类与对象关系

我们学习编程语言，就是为了模拟现实世界的事物，实现信息化。比如：去超市买东西的计费系统，去银行办业务的系统。

我们如何表示一个现实世界事物呢：

属性就是该事物的描述信息

行为就是该事物能够做什么

举例：学生事物

现实世界中是如何描述一个事物的呢?

举例：学生

姓名,年龄,性别...

学习,吃饭,睡觉

属性：该事物的描述信息

行为：该事物能够做什么

我们学习编程语言，是为了模拟现实世界的事物的。

而我们学习的编程语言Java中最基本的单位是：类。

所以，我们就应该把事物通过类来体现出来：

由此，我们就得到了现实世界事物和类的对应关系：

事物：类：

属性成员变量

行为成员方法

类：是一组相关的属性和行为的集合。是一个抽象的概念。

对象：是该类事物的具体表现形式。具体存在的个体。

举例：

学生：类

班长：对象

类与对象的关系如图

类的定义

现实世界的事物

属性人的身高，体重等

行为人可以学习，吃饭等

Java中用class描述事物也是如此

成员变量就是事物的属性

成员方法就是事物的行为

定义类其实就是定义类的成员(成员变量和成员方法)

事物：

属性事物的信息描述

行为事物的功能

类：

成员变量事物的属性

成员方法事物的行为

定义一个类，其实就是定义该类的成员变量和成员方法。

案例：我们来完成一个学生类的定义。

学生事物：

属性：姓名，年龄，地址...

行为：学习，吃饭，睡觉...

把事物要转换为对应的类：

学生类：

成员变量：姓名，年龄，地址...

成员方法：学习，吃饭，睡觉...

成员变量：和以前变量的定义是一样的格式，但是位置不同，在类中方法外。

成员方法：和以前的方法定义是一样的格式，但是今天把static先去掉。

首先我们应该定义一个类，然后完成类的成员。

class  Student
{
	//定义变量（成员变量）
	String name;
	//性别 男1 女0
	int sex;
	//年龄
	int age;
	//地址
	String address;

	//学习的方法
	public void study()
	{
		System.out.println("学生爱学习");
	}
	//睡觉的方法
	public void sleep()
	{
		System.out.println("学习累了要睡觉");
	}
	//吃饭的方法
	public void eat()
	{
		System.out.println("学习饿了，要吃饭");
	}
}

手机事物：

属性：品牌，价格，颜色...

行为：打电话，发短信，玩游戏...

手机类：

成员变量：品牌，价格，颜色

成员方法：打电话，发短信，玩游戏

class Phone 
{
	//变量（成员变量）
	//品牌
	String brand;
	//价格
	int price;
	//颜色
	String color;

	//打电话的方法
	public void call(String name)
	{
		System.out.println("给"+name+"打电话");
	}
	//发短信的方法
	public void send(String name)
	{
		System.out.println("给"+name+"发短信");
	}
	//玩游戏的方法
	public void game()
	{
        System.out.println("玩游戏");
	}
}

学生类(讲解)

如何定义

按照事物到类的过程一步步分析

如何使用

创建对象：

类名对象名 = new 类名();

对象名.成员变量

对象名.成员方法

在一个java文件中写两个类：一个基本的类，一个测试类。

注意：文件名称和测试类名称一致。

如何使用呢?

创建对象使用。

如何创建对象呢?

格式：类名对象名 = new 类名();

如何使用成员变量呢?

对象名.变量名

如何使用成员方法呢?

对象名.方法名(...)

class  Student
{
	//定义变量（成员变量）
	String name;
	//性别 男1 女0
	int sex;
	//年龄
	int age;
	//地址
	String address;

	//学习的方法
	public void study()
	{
		System.out.println("学生爱学习");
	}
	//睡觉的方法
	public void sleep()
	{
		System.out.println("学习累了要睡觉");
	}
	//吃饭的方法
	public void eat()
	{
		System.out.println("学习饿了，要吃饭");
	}
}
class StudentDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		//创建对象：类名 对象名 = new 类名();
		Student banzhang = new Student();
		//调用：对象名.成员变量
		//       对象名.成员方法
		System.out.println(banzhang.name);
		System.out.println(banzhang.age);
		System.out.println(banzhang.address);

		banzhang.study();
		banzhang.sleep();
		banzhang.eat();

		Student s = new Student();//?创建对象
	}
}

 
/*
手机类的测试
*/
class Phone
{
	String brand;
	int price;
	String color;
	public void call(String name,int num)
	{
		System.out.println("给"+name+"打电话"+num);
	}
	public void send(String name)
	{
		System.out.println("给"+name+"发短信");
	}
	public void game()
	{
		System.out.println("打游戏");
	}
}

class PhoneDemo
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Phone iPhone = new Phone();
		System.out.println(iPhone.brand);
		System.out.println(iPhone.price);
		System.out.println(iPhone.color);

        iPhone.game();
		iPhone.call("家里",1283083);
		iPhone.send("家里");
		
	}
}

1个对象的内存图

一个对象的基本初始化过程

2个对象的内存图

3个对象的内存图

其中有两个引用指向同一个对象

成员变量和局部变量的区别

在类中的位置不同

成员变量类中方法外

局部变量方法内或者方法声明上

在内存中的位置不同

成员变量堆内存

局部变量栈内

生命周期不同

成员变量随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失

局部变量随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

初始化值不同

成员变量有默认的初始化值

局部变量没有默认的初始化值，必须先定义，赋值，才能使用。

成员变量和局部变量的区别?

A:在类中的位置不同

成员变量：在类中方法外

局部变量：在方法定义中或者方法声明上

B:在内存中的位置不同

成员变量：在堆内存

局部变量：在栈内存

C:生命周期不同

成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失

局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

D:初始化值不同

成员变量：有默认初始化值

局部变量：没有默认初始化值，必须定义，赋值，然后才能使用。

注意事项：

局部变量名称可以和成员变量名称一样，在方法中使用的时候，采用的是就近原则。

class Varialbe 
{ 

	int a ;//成员变量

	public  void show(){
	  //错误: 可能尚未初始化变量i
	   //int i ;

	   int i = 0 ;//局部变量

	   System.out.println(i);
	}
}

class VariableDemo
{

	public static void main(String[] args){

     Varialbe  v = new Varialbe();
	 v.show();

	 System.out.println(v.a);
	   
	}
}

形式参数问题

基本类型作为形式参数

引用类型作为形式参数

形式参数的问题：

基本类型：形式参数的改变不影响实际参数

引用类型：形式参数的改变直接影响实际参数

class ZhengShuJiSuan
{
	public void sum(int a,int b)
	{
		int c = a + b;
		System.out.println(c);
	}
}

class ShuZuJiSuan
{
	public void printArr(int[] arr)
	{
        int length = arr.length;
		System.out.println("length="+length);
	}
}

class LeiJiSuan
{
	public void printMethod(Student student)
	{
		student.study();

		student.eat();
	}
}

class Student
{
	public void study()
	{
		System.out.println("我要好好学习");
	}
	public void eat()
	{
		System.out.println("我要好好吃饭");
	}
}

class TestXingCan 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		ZhengShuJiSuan zsjs = new ZhengShuJiSuan();
		zsjs.sum(3,5);

		ShuZuJiSuan szjs = new ShuZuJiSuan();
		int[] array = new int[5];
		szjs.printArr(array);

		LeiJiSuan ljs = new LeiJiSuan();
		Student student = new Student();
		ljs.printMethod(student);

		System.out.println("Hello World!");
	}
}

匿名对象

匿名对象：就是没有名字的对象。【面试】

是对象的一种简化表示形式

匿名对象的两种使用情况

对象调用方法仅仅一次的时候

作为实际参数传递

匿名对象：就是没有名字的对象。

匿名对象的应用场景：

A:调用方法，仅仅只调用一次的时候。

注意：调用多次的时候，不适合。

那么，这种匿名调用有什么好处吗?

有，匿名对象调用完毕就是垃圾。可以被垃圾回收器回收。

B:匿名对象可以作为实际参数传递

class Student
{
	public void show()
	{
		System.out.println("我爱学习");
	}
}

class LeiMethod
{
	public void print(Student s)
	{
        s.show();
	}
}


class NoNameDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Student student = new Student();
		student.show();//第一个

		new Student().show();//第二个

		new LeiMethod().print(new Student());//第三个

		//Student student = new Student();
		new LeiMethod.print(new Student());
		//System.out.println("Hello World!");
	}
}

封装概述

封装概述

是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

好处：

隐藏实现细节，提供公共的访问方式

提高了代码的复用性

提高安全性。

封装原则：

将不需要对外提供的内容都隐藏起来。

把属性隐藏，提供公共方法对其访问。

定义一个学生类：

成员变量：name，age

成员方法：show()方法

我们在使用这个案例的过程中，发现了一个问题：

通过对象去给成员变量赋值，可以赋值一些非法的数据。

这是不合理的。

应该是这个样子的：在赋值之前，先对数据进行判断。

判断到底在哪里做比较合适呢?

StudentDemo类是一个测试类，测试类一般只创建对象，调用方法。

所以，这个判断应该定义在Student类中。

而我们在成员变量的位置可不可以进行数据判断呢?

是不可以的，因为做数据校验，必须要依靠一些逻辑语句。

逻辑语句是应该定义在方法中的，所以，我们最终决定在Student类中提供一个方法

来对数据进行校验。

按照我们前面的分析，我们给出了一个方法进行校验。

但是呢，它偏偏不调用方法来赋值，还是直接赋值了，

这样我们的方法就没有起到作用。

我就应该要求你必须使用我的方法，而不能直接调用成员变量赋值。

怎么去强制要求不能直接使用成员变量呢?

针对这种情况，Java就提供了一个关键字 private

private:私有的。可以修饰成员变量和成员方法。

注意：被private修饰的成员只能在本类中访问。

其实我讲到现在讲解的是一个封装的思想。

封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

private关键字

private关键字：

是一个权限修饰符。

可以修饰成员(成员变量和成员方法)

被private修饰的成员只在本类中才能访问。

private最常见的应用：

把成员变量用private修饰

提供对应的getXxx()/setXxx()方法

一个标准的案例的使用

private:

是一个权限修饰符

可以修饰成员变量和成员方法

被其修饰的成员只能在本类中被访问

class Demo
{
	private int num = 10;

	public int getNum()
	{
		return num;
	}
	public void setNum(int a)
	{
		if(a < 0 || a > 100){
			System.out.println("我是有底线的");
		}else{
			num = a;
		}
	}
	private void study()
	{
		System.out.println("我要学习");
	}
	public void method()
	{
		study();
	}
}


class PrivateDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Demo demo = new Demo();
		demo.setNum(120);

		System.out.println(demo.getNum());

		demo.method();
	}
}

正常Student类测试

封装和private的应用：

A:把成员变量用private修饰

B:提高对应的getXxx()和setXxx()方法

//定义学生类
class Student {
	//姓名
	private String name;
	//年龄
	private int age;
	
	//姓名获取值
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	//姓名设置值
	public void setName(String n) {
		name = n;
	}
	
	//年龄获取值
	public int getAge() {
		return age;
	}
	
	//年龄赋值
	public void setAge(int a) {
		age = a;
	}
}

//测试类
class StudentTest {
	public static void main(String[] args) {
		//创建学生对象
		Student s = new Student();
		
		//使用成员变量
		//错误：被私有修饰了，外界不能直接访问了
		//System.out.println(s.name+"---"+s.age);
		System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
		
		//给成员变量赋值
		//s.name = "林青霞";
		//s.age = 27;
		//通过方法给赋值
		s.setName("林青霞");
		s.setAge(27);
		System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
	}
}

This使用

this:代表所在类的对象引用

记住：

方法被哪个对象调用，this就代表那个对象

什么时候使用this呢?

局部变量隐藏成员变量

其他用法后面和super一起讲解

案例：

我们曾经曰：起名字要做到见名知意。

this:是当前类的对象引用。简单的记，它就代表当前类的一个对象。

注意：谁调用这个方法，在该方法内部的this就代表谁。

this的场景：

解决局部变量隐藏成员变量

class Student
{
	private String name;
	private String address;
	private int age;
	/**
	构造方法
	*/
	public Student()
	{

	}

	public Student(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public Student(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	/**
	成员方法，获取name值
	*/
	public String getName()
	{
		return name;
	}

}


class ConstructDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
        Student student = new Student("林青霞");
		System.out.println(student.getName());
        Student student1 = new Student("林青霞",18);
		System.out.println(student1.getName());
	}
}

构造方法

构造方法作用概述

给对象的数据进行初始化

构造方法格式

方法名与类名相同

没有返回值类型，连void都没有

没有具体的返回值

构造方法注意事项

如果你不提供构造方法，系统会给出默认构造方法

如果你提供了构造方法，系统将不再提供

构造方法也是可以重载的

构造方法：

给对象的数据进行初始化

格式：

A:方法名与类名相同

B:没有返回值类型，连void都没有

C:没有具体的返回值

方法构造二

我们一直在使用构造方法，但是，我们确没有定义构造方法，用的是哪里来的呢?

构造方法的注意事项:

A:如果我们没有给出构造方法，系统将自动提供一个无参构造方法。

B:如果我们给出了构造方法，系统将不再提供默认的无参构造方法。

注意：这个时候，如果我们还想使用无参构造方法，就必须自己给出。建议永远自己给出无参构造方法

给成员变量赋值有两种方式：

A:setXxx()

B:构造方法

类的成员方法

成员方法其实就是我们前面讲过的方法

方法具体划分：

根据返回值

有明确返回值方法

返回void类型的方法

根据形式参数

无参方法

带参方法

案例：

类的组成：成员变量，成员方法

今天我们又加入了一个新的成员：构造方法。

以后再提类的组成：

成员变量

构造方法

成员方法

根据返回值：

void类型

非void类型

形式参数：

空参方法

非空参方法

class Student {
	public String getString() {
		return "helloworld";
	}

	public void show() {
		System.out.println("show");
	}
	
	public void method(String name) {
		System.out.println(name);
	}
	
	public String function(String s1,String s2) {
		return s1+s2;
	}
}

class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建对象
		Student s = new Student();
		
		//调用无参无返回值方法
		s.show();
		
		//调用无参有返回值方法
		String result = s.getString();
		System.out.println(result);
		
		//调用带参无返回值的方法
		s.method("林青霞");
		
		//调用带参带返回值的方法
		String result2 = s.function("hello","world");
		System.out.println(result2);
	}
}

一个基本类的标准代码写法

类

成员变量

构造方法

无参构造方法

带参构造方法

成员方法

getXxx()

setXxx()

给成员变量赋值的方式

无参构造方法+setXxx()

带参构造方法

一个标准学生代码以及测试：

一个标准代码的最终版。

学生类：

成员变量：

name，age

构造方法：

无参，带两个参

成员方法：

getXxx()/setXxx()

show()：输出该类的所有成员变量值

给成员变量赋值：

A:setXxx()方法

B:构造方法

输出成员变量值的方式：

A:通过getXxx()分别获取然后拼接

B:通过调用show()方法搞定

class Student {
	//姓名
	private String name;
	//年龄
	private int age;
	
	//构造方法
	public Student() {
	}
	
	public Student(String name,int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public int getAge() {
		return age;
	}
	
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	
	//输出所有的成员变量值
	public void show() {
		System.out.println(name+"---"+age);
	}
}

//测试类
class StudentTest {
	public static void main(String[] args) {
		//方式1给成员变量赋值
		//无参构造+setXxx()
		Student s1 = new Student();
		s1.setName("林青霞");
		s1.setAge(27);
		//输出值
		System.out.println(s1.getName()+"---"+s1.getAge());
		s1.show();
		System.out.println("----------------------------");
		
		//方式2给成员变量赋值
		Student s2 = new Student("刘意",30);
		System.out.println(s2.getName()+"---"+s2.getAge());
		s2.show();
	}
}

以上是关于Java基础面向对象的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

VSCode自定义代码片段9——JS中的面向对象编程