面向对象编程

面向过程&面向对象

• 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。
• 面向对象思想
      物以类聚，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，适合处理需要多人协作的问题。
• 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路去处理。

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，以对象的形式(封装)数据。
• 抽象:从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。
• 三大特性
      封装:即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口
      继承:使得子类具有父类的属性和方法或者重新定义、追加属性和方法等
      多态:接口的多种不同的实现方式
• 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。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。

方法回顾

    点击此处观看方法

public class Attention {
    //和类一起加载的
    public static void a(){
    }
    //类实例化之后才有的
    public void b(){
    }
}

public class PassByValue {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        System.out.println(a);
        PassByValue.change(a);
        System.out.println(a);
    }
    
    //返回值为空
    public static void change(int a){
        a = 10;
    }
}

public class PassByReference {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person.name);
        PassByReference.change(person);
        System.out.println(person.name);
    }
    //person是一个对象，可以改变属性
    public static void change(Person person){
        person.name = "Allen";
    }
}

class Person{
    String name;
}

类与对象的关系

• 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事务整体描述/定义，但是并不能代表某一具体的事务。
      动物、植物、手机、电脑...
      Person类、Pet类、Car类等，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
      张三就是人的一个具体实例，张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
      能够体现出特点，展现出功能的是具体的实例，而不是一个抽象的概念。

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的构造器的调用。
• 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要调用的。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
• 构造器非常重要，必须要掌握

public class Student {
    //属性，字段
    String name;
    int age;
    //一个类即使什么都不写，它也会存在一个方法
    public Student(){
    }
    //有参构造:一旦定义了有参构造，无参就必须显示定义
    public Student(String name){
        this.name = name;
    }
    /*
        1、使用new关键字，必须要有构造器，本质上实在调用它
        2、构造器用来初始化值
    */
    //方法
    public void study(){
        System.out.println(this.name + "在学习!");
    }
}

public class Application {
    //一个项目应该只存在一个main方法
    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对象就是一个Student类的具体实例
        Student student = new Student();
        student.name = "小明";
        student.age = 3;
        student.study();
        System.out.println(student.age);
    }
}

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

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        /*
            封装的作用:
            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、系统可维护性增加了
         */
        student.setName("Allen");
        System.out.println(student.getName());
    }
}

public class Student {
    //名字
    private String name;
    //学号
    private String id;
    //性别
    private char sex;
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

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

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

//父类Person
public class Person {
  public void say(){
    System.out.println("Hello");
  }
}
/*
public class Person {
    //父类私有，子类不能用，只能调用get,set
    private int money = 10_0000;

    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }
}
*/

//子类(派生类)Student
public class Student extends Person{
}
/*
如果像这样写，即为组合
public class Student{
    Person person = new Person();
}
 */

//调用子类继承的父类方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.say();
    }
}

• 继承关系的两个类，一个位子类(派生类)，一个为父类(基类)，子类继承父类，便用关键字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
• Object类

//Person中没有代码，发现person仍然有方法可以调用
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.getClass();
    }
}
//ctrl + H可以看到继承树

    在Java中，所有的类都默认直接或间接继承Object类。

• super

public class Animal {
    public Animal(){
        System.out.println("拉布拉多");
    }
    //private   私有属性无法被继承
    protected String name = "拉布拉多";
}

public class Dog extends Animal{
    public Dog(){
        //隐藏代码: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
        super();
        System.out.println("旺财");
    }
    private String name = "旺财";
    
    public void namePrint(String name){
        System.out.println(name);       //输出传进来的参数
        System.out.println(this.name);  //“旺财”
        System.out.println(super.name); //“拉布拉多”
    }
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();   
        //dog.namePrint("汪汪");
    }
}

    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或者构造方法中
        3、super和this不能同时调用构造方法
    VS this:
        代表的对象不同:
            this:本身调用者这个对象
            super:代表父类对象的应用
        前提:
            this:没有继承也可以使用
            super:只能在继承条件下才能使用
        构造方法:
            this():本类的构造
            super():父类的构造

• 方法重写
      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:public>protected>default>private
          4、抛出的异常:范围可以被缩小，但不能扩大:ClassNotFoundException<Exception

public class B {
    public static void test(){
        System.out.println("B->test()");
    }
    public void testOverride(){
        System.out.println("B->test()");
    }
}

public class A extends B{
    public static void test(){
        System.out.println("A->test()");
    }
    //重写，是方法的重写，与属性无关
    @Override   //注解:有功能的注释！
    public void testOverride() {
        System.out.println("A->test()");
    }
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        B b = new A();
        //静态方法:方法的调用只和定义的数据类型有关
        a.test();
        b.test();
        //非静态方法:方法重写
        a.testOverride();
        b.testOverride();
    }
}

    因为父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足，所以需要重写。

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
• 多态的存在条件
      有继承关系
      子类重写父类方法
      父类引用指向子类对象
• 注意事项:
      1、多态是方法的多态，属性没有多态
      2、父类和子类需要有联系，否则会报类型转换异常(ClassCastException)

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

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

public class Application {
    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    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();
        
        s2.run();//子类重写了父类的方法，执行
        s1.run();
        
        ((Student) s2).eat();//子类独有的方法只能通过强制准换
    }
}

• instanceof:判断其左边对象是否为其右边类的实例

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Object object = new Student();
        //编译看左，运行看右
        System.out.println(object instanceof Student);
        System.out.println(object instanceof Person);
        System.out.println(object instanceof Object);
        System.out.println(object instanceof Teacher);
        System.out.println(object instanceof String);
        Person person = new Student();
        System.out.println(person instanceof Student);
        System.out.println(person instanceof Person);
        System.out.println(person instanceof Object);
        System.out.println(person instanceof Teacher);
        //X instanceof Y
        //能不能编译通过，取决于X和Y是否存在父子关系
        //System.out.println(person instanceof String);     编译错误
    }
}

• 类型转换

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转化:  父   子
        //子类转换为父类可能丢失自己的一些方法
        Person person = new Student();  //高<---低
        ((Student)person).eat();        //将person这个对象转换成Student类型，即可使用Student类型的方法。
    }
}

    1、父类的引用指向子类的对象
    2、把子类转换为父类，向上转型
    3、把父类转换为子类，向下转型，强制转换
    4、方便方法的调用，减少重复的代码

• static

public class Student {
    private static int age;     //静态的变量
    private double score;       //非静态的变量

    //非静态方法 不能用类名.方法名调用
    public void run(){
    }
    //静态方法  可以用类名.方法名调用
    public static void go(){
    }
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        System.out.println(Student.age);
        System.out.println(student.age);
        System.out.println(student.score);
        go();
        student.run();
    }
}

public class Person {
    //2、赋初值
    {
        System.out.println("匿名代码块");
        //匿名代码块
    }
    //1、只执行一次
    {
        System.out.println("静态代码块");
        //静态代码块
    }
    //3、构造器
    public Person() {
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();
    }
}

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

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

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
public abstract class Action {
    //约束，需要子类实现
    //抽象方法，只有方法名字，没有方法的实现
    public abstract void doSomething();
    //抽象类中可以有非抽象方法
    public void Hello(){
    }
}

• 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，那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法，否则该子类也要声明为抽象类

public class A extends Action{
    @Override
    public void doSomething() {
    }
}

• 抽象类存在构造器，只是不能被调用
• 抽象的意义:对代码的维护和重用

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 (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
• 接口的本质是契约! 就像我们人间的法律一样。制定好后大家都要遵守
• 面向对象的精髓;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

//接口的思维 接口都需要实现类
public interface UserService {
    //接口定义的属性为常量 public static final
    int AGE = 99;

    //接口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);
}

public class UserServiceImpl implements UserService{
    //实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
    @Override
    public void add(String name) { }
    @Override
    public void delete(String name) { }
    @Override
    public void update(String name) { }
    @Override
    public void query(String name) { }
}

• 接口不能被实例化，可以实现多个接口

内部类

• 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来说就成为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了
• 成员内部类

public class Outer {
    private int id = 10;
    //成员内部类
    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 class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        //通过外部类实例化内部类
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();
    }
}

• 静态内部类

public class Outer {
    //静态内部类
    public static class Inner {
    }
}

• 局部内部类

public class Outer {
    public void method(){
        //局部内部类
        class Inner{
        }
    }
}

• 匿名内部类

public class Outer {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类
        new Apple().run();
        new UserService(){
            @Override
            public void hello() {
            }
        };
    }
}

interface UserService{
    void hello();
}

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

面向对象编程

原文：https://www.cnblogs.com/AllenParker/p/Day07.html