面向对象编程

Java的核心思想就是OOP

1.初识面向对象

1.面向过程思想

  • 步骤清晰简单,第一步做什么,第二步做什么。。。
  • 面向过程适合处理一些较为简单的问题

2.面向对象思想

  • 物以类聚(分类),分类的思维模式,思考问题首先会解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后,才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
  • 面向对象适合处理复杂的问题,适合处理需要更多人协作的问题。

3.

对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握,从整体上合理分析,我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思想去处理。

4. 什么是面向对象

  • 面向对象编程(Object-Oriented Programming ,OOP)
  • 面向对象编程的本质就是: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
  • 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象,具体的事物。类,是抽象的,是对对象的抽象。
  • 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

2.方法回顾和加深

1.方法的定义

  • 修饰符
  • 返回类型
  • break;return的区别
  • break:跳出switch;结束循环
  • return:方法结束;返回一个结果,结果可以为空,也要有值
  • 方法名
  • 驼峰命名法,见名知意。
  • 参数列表
  • 参数类型 参数名;(... 可变长参数)
  • 异常抛出
package com.oop;

import java.io.IOException;

//Demo1 类
public class Demo01 {
    //main 方法
    public static void main(String[] args) {

    }
    /*
    * 修饰符 返回值类型 方法名(参数){
    * 方法体
    * return 返回值;
    * }
    * */
    public String sayHello(){
        return "Hello";
    }

    public void hello(){
        return;//返回值是void 可以默认不写,或者返回空。
    }
    public int max(int a, int b){
        return a>b ? a:b;//三元运算符
    }
    //异常
    public void readFile(String file) throws IOException{

    }
}

 

2.方法的调用

  • 静态方法
  • 非静态方法
package com.oop;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态方法 static
        Student.say();

        //非静态方法
        //实例化这个类 new
        //对象类型 对象名 = 对象值
        Student student = new Student();
        student.say1();
        a();
        Demo02 bb = new Demo02();
        bb.b();

    }

     //如果a()和b()都是非静态方法可以直接调用
    //static方法和类一起加载的
    //static方法比非静态方法出生时间长,所以不能直接调用b();
    //要把b()方法实例化才可以。

    public static void a(){
       // b();//错误;
        System.out.println("hello,a");
        Demo02 a1 = new Demo02();

        boolean i = true;
        if (i){
            a1.b();
            i=false;
        }
        return;


    }
    public void b(){
        System.out.println("hello,b");
        Demo02 b = new Demo02();
    }
}
package com.oop;
//学生类
public class Student {
    //方法
    //静态类方法 直接调用
    public static void say(){
        System.out.println("学生说话了1");
    }
    //非静态方法
    public void say1(){
        System.out.println("学生说话了");
    }
}

 

  • 形参和实参
package com.oop;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //实际参数要与形式参数对应。
        Demo03.add1(1,2);
        new Demo03().add(1,2);
    }

    public int add(int a, int b){
        return a+b;
    }
    public static int add1(int a,int b){
        return a+b;
    }
}

 

  • 值传递和引用传递
package com.oop;
//值传递
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        System.out.println(a);//1
        change(a);//传入的上面的int a=1;的实参
        System.out.println(a);//1
    }
    //返回值为空
    public static void change(int a){//这行的a是形式参数,没有返回结果
        a = 10;//这行代码走完后就又回到主方法

    }
}
package com.oop;
//引用传递:对象

//对象 ,内存
public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person.name);//null
        Demo05.change(person);
        System.out.println(person.name);//ysl


    }
    //
    public static void change(Person person){
        //person是一个对象:指向的 Person person = new Person();这是一个具体的人,可以改变属性
        person.name ="ysl";
    }
}

//定义了一个Person类,有一个属性:name
class Person{
    String name;
}
  • this关键字

3.对象的创建分析

1.类和对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物
  • 动物,植物,手机,电脑
  • Person类,Pet类,Car类,这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为。
  • 对象是抽象概念的具体实例
  • 张三就是一个具体的实例
  • 能够体现出特点,展现功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念。

2.创建与初始化对象

  • 使用new关键字创建对象
  • 使用new关键字创建的时候,除了分配内存空间之外,还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。
package com.oop.deom02;
//学习类
public class Student {
    //属性
    String name;//null
    int age;//0
    //方法
    public void study(){
        System.out.println(this.name+"学习");
    }
}
package com.oop.deom02;
//一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类:抽象的,实例化
        //类实例化后会返回一个自己的对象!
        //student 对象就是Student类的具体实例。
        Student xm = new Student();
        Student xh = new Student();
        xm.name ="xiaoming";
        xm.age = 3;
        System.out.println(xm.name);
        System.out.println(xm.age);
        System.out.println("=====");
        xh.name ="xiaohong";
        xh.age = 3;
        System.out.println(xh.name);
        System.out.println(xh.age);
    }
}

 

  • 类中的构造器也称为构造方法,是在进行创建对象的时候必须调用的。并且构造器有以下两个特点:
- 1.必须和类的名字相同
- 2.必须没有返回类型,也不能写void
  • 构造器必须掌握:
  • 1.使用new关键字,本质是调用构造器
  • 2.构造方法一般用来初始化值
package com.oop.deom02;

public class Person {

    //一个类即使什么也不写,它也会存在一个方法
    //显示的定义构造器
    String name;
    //实例化初始值
    //1.使用new关键字,本质是调用构造器
    //2.构造方法一般用来初始化值
    public Person(){//无参构造
    }
    //有参构造:一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义
    public Person(String name){
        this.name =name;//this.name是上面String name传递过来的参数,=后面的name是构造方法(String name)传过来的值。

    }
}
package com.oop.deom02;
//一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //new 实例化了一个对象
        Person person = new Person("yanshiliang");
        //在Person类里有默认的隐藏着public Person(){}构造方法
        System.out.println(person.name);
         //在Person类里只有一个String name属性时,得到的值是null
        //当我们自己写了实例化初始值时
        /*
        public Person(){
        this.name = "ysl";
        }
        */
        //上面输出值就是ysl
    }
}

3.IDEA里快速生成构造方法

  • 快捷键 alt+Insert
package com.oop.deom02;
//生成效果
public class Person1 {
    String name;
    //alt+insert快速生成构造方法

    public Person1(String name) {
        this.name = name;
    }
}
总结:
构造器:
1.和类名相同
2.没有返回值
作用:
1.new本质在调用构造方法。
2.初始化对象的值。
注意点:1.定义有参构造之后,如果想使用无参构造,显示的定义一个无参的构造。
 Alt+Insert
 this.name this.代表当前类的 this.name = 是当前参数传
 进来的值。
 */
package com.oop.deom02;
//一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
    /*
    1.类与对象
        类是一个模板:抽象,对象是一个具体实例。
    2.方法
        定义/调用!
    3.对应的引用
    引用类型:除了基本类型(8)
    对象是通过引用来操作的:栈---》堆

    4.属性:字段Field 成员变量
    默认初始化:
    数字:0 0.0
    char: u0000
    boolean: false
    引用:null
    修饰符 属性类型 属性名 = 属性值

    5.对象的创建与使用
     必须使用new 关键字创造对象 构造器 Person ysl = new Person()
     对象的属性 ysl.name
     对象的方法 ysl.sleep();
     
   6.类:
     静态的属性  属性
     动态的方法  方法
     */
    }
}

 

 

4.面向对象三大特性(重点)

1.封装:

  • 该露的露
  • 程序设计要追求“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:仅暴露少量的方法给外部使用。
  • 封装(数据的隐藏)
  • 通常,应该禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口访问,这称为信息隐藏。
  • 属性私有,get/set!!!!
package com.oop.demo04;

//类
public class Student {
    //属性私有
    private String name;
    private int id;
    private char sex;
    private int age;

    //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;
    }

    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;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if(age>120 || age<0){
            this.age = 3;
        }else{
            this.age = age;}

    }
}
//Alt+Insert自动生成get/set方法
package com.oop;

import com.oop.demo04.Student;
/*
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.提高系统的可维护性。
 */
public class Application2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("ysl");
        System.out.println(s1.getName());

        s1.setAge(70);
        System.out.println(s1.getAge());

    }
}

2.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“拓展”,子类是父类的拓展。
  • JAVA中类只有单继承,没有多继承。
  • 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,使用关键字extends来表示。
  • 子类和父类之间,从意义上讲应该具有“is a“的关系。
package com.oop.demo5;
//在Java中,所有的类,都默认直接或间接继承Object
//Person 人:父类
public class Person {
    //public
    //private
    //default
    //protected
     int money =1000;
    public  void say(){
        System.out.println("1");
    }
    public int getMoney(){
        return money;
    }
     public void setMoney(int money){
        this.money = money;
     }

}
package com.oop.demo5;
//派生类 子类
//学生 is 人
//子类继承父类,就会拥有父类的全部方法
public class Student extends Person {

}
package com.oop;

import com.oop.demo5.Person;
import com.oop.demo5.Student;
/*
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.提高系统的可维护性。
 */
public class Application2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.say();
        student.setMoney(20000);
        System.out.println(student.getMoney());
        Person person = new Person();

    }
}
  • object类; 在Java中,所有的类,都默认直接或间接继承Object
  • super类;
package com.oop.demo5;

//在Java中,所有的类,都默认直接或间接继承Object
//Person 人:父类
public class Person /* extends Object*/ {
   protected String name = "kuangshen";
    //私有的无法被继承
    
    public Person(String name) {
        System.out.println("Person 无参构造执行了");
    }

    public  void print(){
       System.out.println("Person");
   }
}
package com.oop.demo5;
//派生类 子类
//学生 is 人
//子类继承父类,就会拥有父类的全部方法
public class Student extends Person {
    private String name ="qingjiang";
    //隐藏代码:调用了父类的无参构造
    public Student() {
        //隐藏代码:调用了父类的无参构造
        super("name");//调用父类的构造器必须在子类构造器的第一行
        //this("hello");
        System.out.println("Student 无参构造执行了");
    }

//   public Student(String name) {
//        this.name = name;
//    }

    public void print(){
        System.out.println("Student");
    }
    public void test1(){
        print();//Student
        this.print();//Student
        super.print();//Person
    }

    public void test(String name){
        System.out.println(name);//当前传递的参数
        System.out.println(this.name);//我是那个类,输出类里对应的东西
        System.out.println(super.name);//输出父类
    }
}
package com.oop;

import com.oop.demo5.Person;
import com.oop.demo5.Student;
/*
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.提高系统的可维护性。
 */
public class Application2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
       // student.test("秦jiang");
       // student.test1();
    }
}
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 不能同时调用构造方法!

与this的不同:
    代表的对象不同:
        this:本身调用者的这个对象
        super:代表父类对象的引用
    前提:
        this:有没有继承都可以使用
        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:重写--》多态
package com.oop.demo5;

import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;

public class A extends B {
    //Override重写
    @Override//注释:有功能的注解
    public void test() {
        System.out.println("B=>test()");
    }
}
package com.oop.demo5;
//重写都是方法的重写。和属性无关
public class B {
    public  void test(){
        System.out.println("A=>test()");
    }
}
package com.oop.demo5;

public class Application3 {
    public static void main(String[] args) {
       /*
       * 因为静态方法是类方法,而非静态是对象方法。
       * 有Static时,b调用B类的方法,因为b是用B类定义的
       * 没有static时,b调用的是对象的方法,b是用A类 new的
       * 即b是A类 new 出来的对象,因此调用了A的方法*/

       //静态的方法和非静态的方法区别很大!
        //静态方法:方法的调用只和左边,定义的数据类型有关

        //方法的调用只和左边,定义的数据类型有关。
        A a = new A();
        a.test();//A
        //父类的引用指向了子类
        B b = new A();//子类重写了父类的方法。
        b.test();//B
    }
}
重写:需要有继承关系,子类重写父类的方法!
    1.方法名必须相同
    2.参数列表必须相同
    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,可以缩小,但不能扩大:ClassNotException-->Exception
重写:子类方法和父类方法必须一致,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,或者不一定满足Alt+Insert:override

3.多态:

  • 动态编译:类型:可拓展性
  • 即同一个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。
     
package com.oop.demo06;

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}
/*
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,小心类型转换异常 !ClassCastException!
    3.存在的条件:继承关系,方法的重写,父类引用指向子类对象! Father f1 = new Son();

    ps:无法重写的方法:
    1.static方法,属于类,它不属于实例;
    2.final常量
    3.private 方法
 */
package com.oop.demo06;

public class Student extends Person {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("eat");
    }
}
package com.oop.demo06;

public class Application4 {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型是确定的。
        //new Person();
        //new Student();

        //可以指向的引用类型就不确定了:父类的引用指向子类

        //Student 能调用的方法都是自己的或者继承父类的!
        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();
        Object s3 = new Student();

        //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。
        s2.run();//子类重写了父类的方法,执行子类的方法
        s1.run();
        s1.eat();
        ((Student)s2).eat();
    }
}
  • instanceof 类型转换~引用类型(有点迷糊)
package com.oop.demo06;

public class Student extends Person {

}
package com.oop.demo06;

public class Teacher extends Person{
}
package com.oop.demo06;

import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;

public class Application4 {
    public static void main(String[] args) {
        //Object>String
        //Object>Person>Teacher
        //Object>Person>Student

        Object object = new Student();

        //System.out.println(X instanceof Y);//能不能编译通过
        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
    }
}
  • static 的内容
package com.oop.demo07;

public class Person {
    //2.
    {
        //代码块(匿名代码块)
        System.out.println("匿名代码块");
    }
    //1.只执行一次赋初始值
    static {
        //静态代码块
        //类已加载就马上执行
        System.out.println("静态代码块");
    }
    //3.
    public Person() {
        //构造器
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();

    }
}
package com.oop.demo07;
//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(random());
        System.out.println(PI);
    }
}
package com.oop.demo07;
//静态属性
public class Student {
    private static int age;//静态的变量 多线程。
    private double score;//非静态的变量
    public void run(){
        go();

    }
    public static  void go(){

    }

    public static void main(String[] args) {
//        Student s1 = new Student();
//        System.out.println(Student.age);
//        System.out.println(s1.age);
//        System.out.println(s1.score);

          Student.go();
          go();
    }
}

 

 

5.抽象类和接口

1.抽象类

  • abstract 修饰符可以用来修饰方法也可以用来修饰类,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,不能使用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,那么必须要实现抽象类没有的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类。
package com.oop.demo08;

//abstract 抽象类:类extends:单继承 (接口可以多继承)
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();

    //1.不能new这个抽象类,只能靠子类去实现它:约束!
    //2.抽象类里可以写普通方法
    //3.抽象方法必须在抽象类中
    //抽象的抽象:约束

    //思考题:
    //不能new ,存在构造器吗?
    //存在的意义 抽象出来~提高开发效率
}

2.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h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。
  • 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#),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
package com.oop.demo09;
//抽象的思维!!!
//interface 定义的关键字,接口都需要有实现类。
public interface UserService {
    //常量public static final 
    int AGE = 99;
    
    
    //接口中所有定义的方法其实都是抽象的public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}
package com.oop.demo09;

//抽象类:extends
//类:可以事项接口 implements 接口
//实现了接口的类,就需要重写接口中的方法。

//利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService {
    @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() {

    }
}
作用:
    1.约束
    2.定义一些方法,让不同的人实现
    3.方法 public abstract
    4.常量:public static final
    5.接口不能能被实例化,接口中没有构造方法
    6.implement中可以实现多个接口
    7.必须要重写接口中的方法。

 

 

6.内部类及OOP实战

1.内部类

  • 内部类就是在一个类的内部在定义一个类,比如A类中定义一个B类,那么B类相对A类来说就称为一个内部类,而A类相对B类来说就是一个外部类。
  • 成员内部类
package com.oop.demo10;

public class Outer {
    private int id=10;
    public void out(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

    public class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }
        //获得外部类的私有属性
        public void getID(){
            System.out.println(id);
        }
        public void outWay(){
           out();
        }
    }
}
package com.oop.demo10;

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

    }
}

 

  • 静态内部类
  • 局部内部类
  • 匿名内部类
-  成员内部类