3-面向对象

Posted 2022-02-22 ccve

一、main()的使用说明

1. main()方法作为程序的入口

2. main()方法也是一个普通的静态方法

3. main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。（之前：使用Scanner）

如何将控制台获取的数据传给形参：String[] args?

运行时：java 类名 "Tom" "Jerry" "123" "true"

System.out.println(args[0]);//"Tom"

System.out.println(args[3]);//"true" -->Boolean.parseBoolean(args[3]);

System.out.println(args[4]);//报异常

public static void main(String[] args)//方法体

权限修饰符：private 缺省 protected pubilc ---->封装性

修饰符：static \\ final \\ abstract \\native 可以用来修饰方法

返回值类型：无返回值 / 有返回值 -->return

方法名：需要满足标识符命名的规则、规范；"见名知意"

形参列表：重载 vs 重写；参数的值传递机制；体现对象的多态性

方法体：来体现方法的功能

public static void main()
    Person p = new Man();
    p.eat();
    //p.earnMoney();

    Man man = new Man();
    man.eat();
    man.earnMoney();

二、设计模式

1.模板方法的设计模式

解决的问题：在软件开发中实现一个算法时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。

但是某些部分易变，易变部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

举例

abstract class Template
    //计算某段代码执行所需要花费的时间
    public void spendTime()
        long start = System.currentTimeMillis();
        this.code();//不确定的部分、易变的部分
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
    
    public abstract void code();


class SubTemplate extends Template 
    @Override
    public void code() 
        for(int i = 2;i <= 1000;i++)
            boolean isFlag = true;
            for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++)
                if(i % j == 0)
                    isFlag = false;
                    break;
                
            
            if(isFlag)
                System.out.println(i);
            
        

    

应用场景

模板方法设计模式是编程中经常用得到的模式。各个框架、类库中都有他的影子，比如常见的有：

• 数据库访问的封装
• Junit单元测试
• JavaWeb的Servlet中关于doGet / doPost方法调用
• Hibernate中模板程序
• Spring中JDBCTemlate、HibernateTemplate等

2.代理模式

解决的问题：代理模式是Java开发中使用较多的一种设计模式。代理设计就是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

举例

interface NetWork
	public void browse();

//被代理类
class Server implements NetWork
	@Override
	public void browse() 
		System.out.println("真实的服务器访问网络");
	

//代理类
class ProxyServer implements NetWork
	private NetWork work;
	public ProxyServer(NetWork work)
		this.work = work;
	
 
	public void check()
		System.out.println("联网之前的检查工作");
	
	@Override
	public void browse() 
		check();
		work.browse();
	

应用场景

声安全代理：屏蔽对真实角色的直接访问。

远程代理：通过代理类处理远程方法调用(RMI)

延迟加载：先加载轻量级的代理对象，真正需要再加载真实对象。比如你要开发一个大文档查看软件，大文档中有大的图片，有可能一个图片有 100MB，在打开文件时，不可能将所有的图片都显示出来，这样就可以使用代理模式，当需要查看图片时，用proxy来进行大图片的打开。

分类

静态代理（静态定义代理类）

动态代理（动态生成代理类）

• JDK自带的动态代理，需要反射等知识

3.工厂的设计模式

解决的问题：实现了创建者与调用者的分离，即将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。

具体模式：

• 简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已有代码）

• 工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品)

• 抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族)

4.代理模式

设计模式：是在大量的实践中总结和理论化之后优的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。

常用设计模式：有23种经典的设计模式 GOF。

创建型模式：共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式：共7种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式：共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

单例模式要解决的问题：所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例。

具体代码的实现：

//饿汉式1：
class Bank
    //1.私化类的构造器
    private Bank()
    
    //2.内部创建类的对象
    //4.要求此对象也必须声明为静态的
    private static Bank instance = new Bank();
    //3.提供公共的静态的方法，返回类的对象
    public static Bank getInstance()
        return instance;
    

//饿汉式2：使用了静态代码块
class Order
    //1.私化类的构造器
    private Order()
    
    //2.声明当前类对象，没初始化
    //4.此对象也必须声明为static的
    private static Order instance = null;
    static
        instance = new Order();
    
    //3.声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance()
        return instance;
    

//懒汉式：
class Order
    //1.私化类的构造器
    private Order()
    
    //2.声明当前类对象，没初始化
    //4.此对象也必须声明为static的
    private static Order instance = null;
    //3.声明public、static的返回当前类对象的方法
    public static Order getInstance()
        if(instance == null)
            instance = new Order();
        
        return instance;
    

两种方式的对比：

饿汉式：坏处：对象加载时间过长。好处：饿汉式是线程安全的

懒汉式：好处：延迟对象的创建。目前的写法坏处：线程不安全。--->到多线程内容时，再修改

三、关键字abstract,final,interface,static

1.关键字：abstract

可以用来修饰：类、方法

具体的修饰：

abstract修饰类：抽象类

1. 此类不能实例化

2. 抽象类中一定有构造器，便于子类实例化时调用（涉及：子类对象实例化的全过程）

3. 开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作 --->抽象的使用前提：继承性

abstract修饰方法：抽象方法

1. 抽象方法只方法的声明，没方法体

2. 包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法的。

3. 若子类重写了父类中的所有的抽象方法后，此子类方可实例化

4. 若子类没重写父类中的所有的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

注意点：

1.abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构

2.abstract不能用来修饰私有方法、静态方法、final的方法、final的类

abstract的应用举例：

举例一：

public abstract class Vehicle
	public abstract double calcFueIEffciency();//计算燃料效率的抽象方法
	public abstract double calcTripDistance();//计算行驶距离的抽象方法

public class Truck extends Vehicle
	public double calcFuelEfficiency(）//写出计算卡车的燃料效率的具体方法
	public double calcTripDistance()//写出计算卡车行驶距离的其体方法

public class RiverBarge extends Vehicle
	public double calcFuelEfficiency(）//写出计算驳船的燃料效率的具体f
	public double calcTripDistance()//写出计算驳船行驶距离的具体方法

举例二：

abstract class GeometricObject
	public abstract double findArea();

class Circle extends GeometricObject
	private double radius;
	public double findArea()
		return 3.14 * radius * radius;
	;

举例三：

IO流中设计到的抽象类：InputStream/OutputStream / Reader /Writer。

在其内部定义了抽象的read()、write()方法。

2.关键字：final

可以用来修饰：类、方法、变量

具体的修饰：

final 用来修饰一个类：此类不能被其他类所继承。

比如：String类、System类、StringBuffer类

final 用来修饰方法：表明此方法不可以被重写

比如：Object类中getClass();

final 用来修饰变量：此时的"变量"就称为是一个常量

1. final修饰属性：可以考虑赋值的位置：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

2. final修饰局部变量：尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参。一旦赋值以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。

static final 用来修饰属性：全局常量

3.关键字：interface

1. 接口使用interface来定义

2. Java中，接口和类是并列的两个结构

3. 如何定义接口：定义接口中的成员

   • JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法

   • 全局常量：public static final的.但是书写时，可以省略不写

   • 抽象方法：public abstract的

   • JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法（略

4. 接口中不能定义构造器的！意味着接口不可以实例化

5. Java开发中，接口通过让类去实现(implements)的方式来使用。

   • 如果实现类覆盖了接口中所有的抽象方法，则此实现类就可以实例化

   • 如果实现类没覆盖接口中所有的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类

6. Java类可以实现多个接口 --->弥补了Java单继承性的局限性

   • 格式：class AA extends BB implements CC,DD,EE

7. 接口与接口之间可以继承，而且可以多继承

8. 接口的具体使用，体现多态性

9. 接口，实际上可以看做是一种规范

举例：

class Computer
	public void transferData(USB usb)//USB usb = new Flash();
		usb.start();
		System.out.println("具体传输数据的细节");
		usb.stop();
	


interface USB
	//常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等
	void start();
	void stop();


class Flash implements USB
	@Override
	public void start() 
		System.out.println("U盘开启工作");
	
 
	@Override
	public void stop() 
		System.out.println("U盘结束工作");
	


class Printer implements USB
	@Override
	public void start() 
		System.out.println("打印机开启工作");
	

	@Override
	public void stop() 
		System.out.println("打印机结束工作");
	

体会：

1. 接口使用上也满足多态性

2. 接口，实际上就是定义了一种规范

3. 开发中，体会面向接口编程！

体会面向接口编程的思想

面向接口编程：我们在应用程序中，调用的结构都是JDBC中定义的接口，不会出现具体某一个

数据库厂商的API。

Java8中关于接口的新规范

1. 接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。

2. 通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法。

如果实现类重写了接口中的默认方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法

3. 如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法，那么子类在没重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则

4. 如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法，那么在实现类没重写此方法的情况下，报错。-->接口冲突。这就需要我们必须在实现类中重写此方法

5. 如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法

public void myMethod()
	method3();//调用自己定义的重写的方法
	super.method3();//调用的是父类中声明的
	//调用接口中的默认方法
	CompareA.super.method3();
	CompareB.super.method3();

面试题

抽象类和接口的异同？

相同点：不能实例化；都可以包含抽象方法的。

不同点：

1. 把抽象类和接口(java7,java8,java9)的定义、内部结构解释说明。

2. 类：单继承性 接口：多继承

类与接口：多实现

4.关键字static

可以用来修饰的结构：主要用来修饰类的内部结构

属性、方法、代码块、内部类

static修饰属性：静态变量（或类变量）

属性：是否使用static修饰，又分为：静态属性 vs 非静态属性(实例变量)

实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。

静态变量：我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。

static修饰属性的其他说明：

1. 静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用

2. 静态变量的加载要早于对象的创建。

3. 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。

	类变量	实例变量
类	yes	no
对象	yes	yes

静态属性举例：System.out; Math.PI;

静态变量内存解析

Chinese.nation = "中国";
Chinese c1 = new Chinese();
c1.name = "Gogo";
c1.age = 9;
Chinese c2 = new Chinese();
c2.name = "Tony";
c2.age = 10;
c1.nation = "CHN";
c2.nation = "CHINA";
class Chinese
    String name;
    int age;
    static String nation;

static修饰方法：静态方法、类方法

随着类的加载而加载，可以通过"类.静态方法"的方式进行调用。

静态方法中，只能调用静态的方法或属性。

非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性。

	静态方法	非静态方法
类	yes	no
对象	yes	yes

static的注意点：

1. 在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字

2. 关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度去理解。

如何判定属性和方法应该使用static关键字？

关于属性：

属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。

类中的常量也常常声明为static。

关于方法：

操作静态属性的方法，通常设置为static的。

工具类中的方法，习惯上声明为static的。 比如：Math、Arrays、Collections。

使用举例

举例一：Arrays、Math、Collections等工具类

举例二：单例模式

举例三：

class Circle
    private double radius;
    private int id;//自动赋值

    public Circle()
        id = init++;
        total++;
    

    public Circle(double radius)
        this();
        //id = init++;
        //total++;
        this.radius = radius;
    

    private static int total;//记录创建的圆的个数
    private static int init = 1001;//static声明的属性被所有对象所共享

    public double findArea()
        return 3.14 * radius * radius;
    

    public double getRadius() 
        return radius;
    

    public void setRadius(double radius) 
        this.radius = radius;
    

    public int getId() 
        return id;
    

    public static int getTotal() 
        return total;
    

四、类的成员之四：代码块

1.类的成员之四：代码块(初始化块)

（重要性较属性、方法、构造器差一些）

代码块的作用：用来初始化类、对象的信息。

分类：代码块要是使用修饰符，只能使用static。

分类：静态代码块 vs 非静态代码块

静态代码块：

1. 内部可以输出语句

2. 随着类的加载而执行,而且只执行一次

作用：初始化类的信息

如果一个类中定义了多个静态代码块，则按照声明的先后顺序执行

静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行

静态代码块内只能调用静态的属性、静态的方法，不能调用非静态的结构

非静态代码块：

1. 内部可以输出语句

2. 随着对象的创建而执行

3. 每创建一个对象，就执行一次非静态代码块

作用：可以在创建对象时，对对象的属性等进行初始化

如果一个类中定义了多个非静态代码块，则按照声明的先后顺序执行

非静态代码块内可以调用静态的属性、静态的方法，或非静态的属性、非静态的方法

实例化子类对象时，涉及到父类、子类中静态代码块、非静态代码块、构造器的加载顺序：

对应的练习：LeafTest.java / Son.java

由父及子，静态先行。

2.属性的赋值顺序

①默认初始化

②显式初始化/⑤在代码块中赋值

③构造器中初始化

④有了对象以后，可以通过"对象.属性"或"对象.方法"的方式，进行赋值

执行的先后顺序：① - ② / ⑤ - ③ - ④

五、类的结构：内部类

内部类：类的第五个成员

Java中允许将一个类A声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类.

1.内部类的分类

成员内部类（静态、非静态 ） vs 局部内部类(方法内、代码块内、构造器内)

2.成员内部类的理解

一方面，作为外部类的成员：

①调用外部类的结构

②可以被static修饰

③可以被4种不同的权限修饰

另一方面，作为一个类：

①类内可以定义属性、方法、构造器等

②可以被final修饰，表示此类不能被继承。言外之意，不使用final，就可以被继承

③可以被abstract修饰

3.成员内部类

1.如何创建成员内部类的对象？(静态的，非静态的)

//创建静态的Dog内部类的实例(静态的成员内部类)
Person.Dog dog = new Person.Dog();

//创建非静态的Bird内部类的实例(非静态的成员内部类):
//Person.Bird bird = new Person.Bird();//错误的

Person p = new Person();
Person.Bird bird = p.new Bird();

2.如何在成员内部类中调用外部类的结构？

class Person
	String name = "小明";
	public void eat()
	
	//非静态成员内部类
	class Bird
		String name = "杜鹃";
		public void display(String name)
			System.out.println(name);//方法的形参
			System.out.println(this.name);//内部类的属性
			System.out.println(Person.this.name);//外部类的属性
			//Person.this.eat();
		
	

4.局部内部类的使用

//返回一个实现了Comparable接口的类的对象
public Comparable getComparable()
    //创建一个实现了Comparable接口的类:局部内部类
    //方式一：
    //class MyComparable implements Comparable
    //
    //@Override
    //public int compareTo(Object o) 
    //return 0;
    //
    //
    //
    //
    //return new MyComparable();
    //方式二：
    return new Comparable()

        @Override
        public int compareTo(Object o) 
            return 0;
        
    ;

注意点：

1. 在局部内部类的方法中（比如：show如果调用局部内部类所声明的方法(比如：method)中的局部变量(比如：num)的话,要求此局部变量声明为final的。

2. jdk 7及之前版本：要求此局部变量显式的声明为final的

3. jdk 8及之后的版本：可以省略final的声明

总结：

1. 成员内部类和局部内部类，在编译以后，都会生成字节码文件。

2. 格式：成员内部类：外部类$内部类名.class

3. 局部内部类：外部类$数字 内部类名.class