java入门12--面向对象（上）

Posted 2023-02-22 acrifhy

java入门12

面向过程与面向对象

• 面向过程思想

  • 步骤清晰，线性思维
  • 适合处理简单问题

• 面向对象思想

  • 分类思维，对不同类的任务单独思考

  • 适合复杂问题，多人合作

什么是面向对象

• 面向对象编程（Object-Oriented Programming,OOP）

• 面向对象编程本质：以类的方式组织代码，以对象的组织封装数据

• 抽象

• 三大特性

  • 封装
  • 继承
  • 多态

• 从代码角度，先有类后有对象，类是对象的模板

类与对象的关系

• 类是对某一类事物的定义，是抽象的数据类型，对象是抽象概念的具体实例

创建与初始化对象

• 使用new关键字创建对象
• 使用new时，除了分配内存空间，还会为创建的对象进行默认初始化以及对类中构造器的调用
• 类中的构造器也叫构造方法，是创建对象时必须调用的，构造器特点：
  • 必须和类名相同
  • 必须没有返回类型，也不能写void

比如创建一个学生类：

package oop;

//学生类
public class Student 
    //属性
    String name;
    int age;

    //方法
    public void study()
        System.out.println(this.name+"在学习");
    

实例化对象：

package oop;

public class Demo01 
    public static void main(String[] args) 
        //实例化
        //类实例化后会返回一个自己的对象
        //student对象就是一个Student类的具体实例

        Student srrdhy1 = new Student();
        Student srrdhy2 = new Student();

        srrdhy1.name = "艾伦耶格尔";
        srrdhy1.age = 19;

        System.out.println(srrdhy1.name);
        System.out.println(srrdhy1.age);
        srrdhy1.study();
        //艾伦耶格尔
        //19
        //艾伦耶格尔在学习
    

有参构造与无参构造

类：

package oop;

public class Hero 

    //一个类即使什么也不写，也有一个方法
    //显示的定义构造器

    String name;

    //实例化初始值
    //使用new关键字，本质在调用构造器
    //用来初始化值
    public Hero()
        this.name = "奥克斯";
    
    //有参构造：一旦定义了有参构造，无参必须显示定义
    public Hero(String name)
        this.name = name;
    

主函数执行：

package oop;

public class Demo01 
    public static void main(String[] args) 

        //实例化一个对象
        Hero hero1 = new Hero();
        Hero hero2 = new Hero("黑魔");

        System.out.println(hero1.name);
        System.out.println(hero2.name);
        //奥克斯
        //黑魔
    

//alt + insert用于生成构造器

public Hero(String name) 
        this.name = name;
    

    public Hero() 
    

选择Constructor，直接OK生成有参构造，选择Select None生成无参构造。

封装

• 程序设计追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是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，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏

• 属性私有，get/set

创建一个类：

package oop.demo02;

//学生类  private:私有  不能直接在main方法调用了
//这时我们使用public的get和set方法来操作
public class Student 
    //名字
    private String name;
    //学号
    private int id;
    //性别
    private char sex;
    //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;
    

主函数：

public class Main 
    public static void main(String[] args) 
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("srrdhy");
        String name1 = s1.getName();
        System.out.println(name1);//srrdhy
    

快捷操作：

    //alt + insert选择Getter and Setter
    //自动生成
    public int getId() 
        return id;
    

    public void setId(int id) 
        this.id = id;
    

    public char getSex() 
        return sex;
    

    public void setSex(char sex) 
        this.sex = sex;
    

现在添加一个年龄：

public int getAge() 
        return age;
    

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

设置一个999岁，但999年龄是不合理的：

s1.setAge(999);
System.out.println(s1.getAge());//非法年龄

规避操作：

    public void setAge(int age) 
        if (age<120 && age>0)
            this.age = age;
        else 
            System.out.println("输入非法");
        
    

封装好处：

• 提高程序安全性，保护数据
• 隐藏代码实现细节
• 统一接口get、set
• 系统可维护性提高

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意为扩展，子类是父类的扩展
• java类只有单继承（一个子类不能有多个父类）
• 除了继承，类与类间的关系还有依赖、组合、聚合
• 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，使用关键字extends来表示
• 子类与父类间从意义上具有"is a"的关系
• object类
• super
• 方法重写

我们建立一个父类并赋予一个方法：

//人类 父类
public class Person 
    public void speak()
        System.out.println("说了些什么");
    

建立一个子类继承父类，什么方法也没有写：

//学生 子类
public class Student extends Person

这时在主程序中new一个Student对象，使用speak()：

public class Main 
    public static void main(String[] args) 
        Student student1 = new Student();
        student1.speak();
    

可以输出，这表示子类可以调用父类的方法

再比如我们在父类中增加

public int money = 10_0000_0000;

调用：

System.out.println(student1.money);

也可以输出，子类会继承父类的一切

但如果我们把父类的money改为私有的：

private int money = 10_0000_0000;

子类就调用不了了

对于调用权限，由高到低为：

public
protected
default
private

使用快捷键ctrl+H会生成树结构（要把鼠标点在需要的类里）

可以发现，父类上还有一个类，因为在java中，所有的类默认继承Object类

现在我们在父类建立一个名字，采用protected。

public class Person 

    protected String name = "srrdhy";

子类中用private建立一个不同的名字，再写一个输出名字的方法，分别输出三种名字：

public class Student extends Person

    private String name = "琪亚娜";
    public void printname(String name)
        System.out.println(name);
        System.out.println(this.name);
        System.out.println(super.name);
    

主程序运行：

public class Main 
    public static void main(String[] args) 
        Student student1 = new Student();
        student1.printname("雷电芽衣");
    
    //雷电芽衣
    //琪亚娜
    //srrdhy

如果我们在父类中写一个print方法：

public void print()
        System.out.println("Person");
    

又在子类中写一个同名方法：

public void print()
        System.out.println("Student");
    

那么主程序调用print方法时，会调用子类的print

注意，private无法继承，super也不行

现在我们在子类父类各写一个无参构造：

public Student() 
        System.out.println("Student无参执行");
    

public Person() 
        System.out.println("Person无参执行");
    

主程序中单纯new一个student，什么也不做，会输出：

Person无参执行
Student无参执行

先输出了Person无参执行，说明public Student()里隐藏调用了父类的无参构造，隐藏了一个super()

调用父类的构造器，必须要在子类的第一行

父类没有无参时，子类也不能写无参，只能调用有参。一般我们会把无参写上再接着写有参。

方法重写

1. 重写都是方法的重写，与属性无关

2. 子类重写父类的同名方法，参数列表相同

3. 修饰符：范围可以扩大不能缩小：public>protected>default>private，当然private不能重写

4. 抛出异常：范围可以缩小不能扩大：ClassNotFoundException–>Exception（大）

子类方法与父类一致，方法体不同

为什么要重写：

• 父类功能子类不一定需要，或不一定满足

我们建一个子类A，父类B，并写同名方法：

public class A extends B
    public static void text()
        System.out.println("A");
    

public class B 
    public static void text()
        System.out.println("B");
    

调用方法：

public class Main 
    public static void main(String[] args) 
        //方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
        A a = new A();
        a.text();//A
        //父类的引用指向了子类
        B b = new A();
        b.text();//B
    

删去A、B的static，发现左边都多了一个东西：

其实就代表重载

删掉A中方法，alt+insert选择方法重载，直接回车生成方法：

@Override//注解，有功能的注释
    public void text() 
        super.text();
    

继续执行主程序，输出BB，把super.text();改回System.out.println(“A”);，继续执行主程序，输出却变成了AA

所以我们可以补全刚刚的结论：

• 静态方法（有static）：方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
• 非静态方法：重写（比如B b = new A();b.text();）

注意重写的方法只能是public，换成private就不行了