八、面向对象编程

1.什么是面向对象

• 面向过程思想
  • 步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么......
  • 面对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，思考问题时，首先要确定解决这个问题需要哪些分类，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，我们需要适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
  • 面向对象编程的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的形式组织（封装）数据
  • 抽象：编程思想！
  • 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，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。

2.回顾方法的定义

• 方法的定义
  • 修饰符
  • 返回类型
  • break：跳出swith，结束循环和return的区别
  • 方法名：注意规范就OK，见名知意
  • 参数列表：（参数类型 参数名）
  • 异常抛出

package com.oop.demo01;

import java.io.IOException;

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

    }
    /*
    修饰符  返回值类型  方法名(...){
        //方法提
        return 返回值;
    }
     */
    public String sayHello(){
        return "hello,world";
    }
    public void print(){
        return;
    }
    public int max(int a,int b){
        return a > b ? a : b;//三元运算符！
    }
    //数组下标越界：Arrayindexoutofbounds
    public void readFile(String file) throws IOException{
    }
}

3.回顾方法的调用:递归

• 静态方法
• 非静态方法
• 形参和实参
• 值传递和引用传递
• this关键字

package com.oop.demo01;

public class Student {
    public void say(){
        System.out.println("学生说话了");
    }
}

package com.oop.demo01;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //实例化这个类 new
        //对象类型 对象名 = 对象值；
        Student student = new Student();
        student.say();
    }
}

package com.oop.demo01;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //实例化这个类 new
        //对象类型 对象名 = 对象值；
        Student student = new Student();
        student.say();
    }
    /*
    //和类一起加载的,无法调用b方法
    public void a(){
        b();
    }
    //类实例化 之后才存在
    public void b(){
    }
     */
    public void a(){
        b();
    }
    public void b(){
    }
}

package com.oop.demo01;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        int add = Demo03.add(1,2);
        System.out.println(add);
    }
    public static int add(int a,int b){
        return a+b;
    }
}

package com.oop.demo01;

//值传递
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        System.out.println(a);
        Demo04.change(a);
        System.out.println(a);//1
    }
    //返回值为空
    public static void change(int a){
        a = 10;
    }
}

package com.oop.demo01;

//引用传递：对象，本质还是值传递
public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person.name);
        Demo05.change(person);
        System.out.println(person.name);
    }
    public static void change(Person person){
        person.name = "bill";
    }
    }
//定义了一个Person类，有一个属性：name    
class Person{
    String name;
}

4.类与对象的创建

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种构造器的调用

package com.oop.demo02;

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对象就是一个Student类的具体实例！
        Student student = new Student();
        Student bill = new Student();
        bill.name = "比尔";
        bill.age = 10;
        System.out.println(bill.name);
        System.out.println(bill.age);
    }
public class Student {
    //属性：字段
    String name;
    int age;

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

5.构造器详解

• 构造器必须要掌握

• 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

  • 必须和类的名字相同
  • 必须没有返回类型，也不能写void

package com.oop.demo02;

public class Person {
    //一个类即使什么都不写，他也会存在一个方法
   
    String name;
    int age;
    
    //Alt+Insert 快捷键可以帮助生成构造器

    //1.使用new关键字，本质是在调用构造器
    //2.构造器用来初始化值
    
     //显示的定义构造器
    public Person() {
    }
    //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;
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
/*
public static void main(String[] args) {
        //new 实例化了一个对象
        Person person = new Person("bil",23);
        System.out.println(person.name);
        System.out.println(person.age);
    }
 */

6.创建对象内存分析

package com.oop.demo02;

public class Pet {
    public String name;
    public int age;
    public void shout(){
        System.out.println("叫了一生");
    }
}
/*
 public static void main(String[] args) {
        Pet dog = new Pet();
        dog.name = "旺财";
        dog.age = 1;
        dog.shout();
        System.out.println(dog.name);
        System.out.println(dog.age);
        
        Pet cat = new Pet();
    }
 */

7.简单小结类与对象

• 类与对象
  • 类是一个模板：抽象，对象是一个具体的实例
• 方法
  • 定义、调用！
• 对应的引用
  • 引用类型；基本类型（8）
  • 对象是通过引用来操作的：栈---->堆
• 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！
• 对象的创建和使用
  • 必须使用new 关键字创建对象，构造器 Person bill = new Person();
  • 对象的属性 bill.name;
  • 对象的方法 bill.sleep();
• 类
  • 静态的属性 属性
  • 动态的行为 方法

8.封装详解

封装

• 该露的露，该藏得藏

  • 我们程序设计要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是类得内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；低耦合：仅暴露少量得方法给外部使用。

• 封装（数据得隐藏）

  • 通常，应禁止直接访问一个对象中数据得实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。

• 记住：属性私有，get/set

• 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. 同一接口
  4. 系统可维护增加了

package com.oop.demo03;
//类  private:私有
public class Student {
    //属性私有
    private String name; //名字
    private int id;//学号
    private char sex;//性别
    private int age;//年龄

    //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 name;
    }
    //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){//不合法
            this.age = 3;
        }else {
            this.age = age;
        }

    }
}
/*
 Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
        s1.setName("bill");
        s1.setId(1223);
        s1.setAge(130);//不合法的
        s2.setAge(20);
        System.out.println(s1.getName());
        System.out.println(s1.getId());
        System.out.printl(s1.getAge());
        System.out.println(s2.getAge());
 */

9.什么是继承

• 继承的本质事对某一批的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。
• extends的意思“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。
• 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，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.demo04;
//在Java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object类
//Person 人：父类
public class Person {
    //public
    //protected
    //default
    //private
    public int money = 10_0000_0000;
    //private int money = 10;
    public void say(){
        System.out.println("say words");
    }
/*
    public int getMoney() {
        return money;
    }

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

package com.oop.demo04;

//Student is 人：子类，派生类
public class Student extends Person {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.say();
        System.out.println(student.money);
    }

}

package com.oop.demo04;
//Teacher is 人：子类，派生类
public class Teacher extends Person {

}

• object类
• super
• 方法重写：重点--->多态

10.Super详解

package com.oop.demo05;

public class Person {
    //如果父类中重写了有参构造，没有写无参构造，子类则无法调用父类无参构造
    public Person() {
        System.out.println("Person无参执行了");
    }
    protected String name = "bill";
    //private私有的东西无法被继承！
    public void print(){
        System.out.println("Person");
    }
}

package com.oop.demo05;

public class Student extends Person {
    public Student() {
        //隐藏代码：调用了父类的无参构造,正常情况下不写，默认调用父类的无参构造
        super();//调用父类的构造器，必须放在子类构造器的第一行
        System.out.println("Student无参构造被执行了");
    }
    /*
    public Student() {
       //调用本身的构造器，也必须放在构造器的第一行
       this.name("tom");
       System.out.println("Student无参执行了");
   }
   public Student(String name) {
       this.name = name;
   }
    */
    private String name = "wang";
    public void print(){
        System.out.println("Student");
    }
    public void test1(){
        print();
        this.print();
        super.print();
    }
    public void test(String name){
        System.out.println(name);
        System.out.println(this.name);
        System.out.println(super.name);
    }
}

package com.oop.demo05;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.test("bill1");
        student.test1();
    }

}

super注意点

• super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
• super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中！
• super和this不能同时调用构造方法！

VS this：

• 代表的对象不同：
  • this：本身调用这个对象
  • super：代表父类对象的应用
• 签体
  • this：没有继承也可以用
  • super：只能在继承条件才可以使用
• 构造方法
  • this()：本类的构造
  • super()：父类的构造

11.方法重写

package com.oop.demo05;
//重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
    public static void test(){//静态方法static
        System.out.println("B=>test()");
    }
}

package com.oop.demo05;

public class A extends B {
    public static void test(){//静态方法static
        System.out.println("A=>test()");
    }
}

package com.oop.demo05;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //方法的调用之和左边，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();
        b.test();//B
    }

}
/*
A=>test()
B=>test()
*/

package com.oop.demo05;

public class B {//非静态方法
    public  void test(){
        System.out.println("B=>test()");
    }
}

package com.oop.demo05;

public class A extends B //非静态方法
    //Override：重写
    @Override//注解：有功能的注释！
    public void test() {
        //super.test();默认调用父类的方法
        System.out.println("A=>test()");//重写父类的方法
    }
}

package com.oop.demo05;

public class Application {
    //静态方法和非静态的方法区别很大！
    //非静态：重写
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        a.test();//A
        B b = new A();//子类重写了父类的方法
        b.test();//B
    }
}
/*
A=>test()
A=>test()
*/

重写注意点：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，可以被缩小，但不能扩大：ClassNotFoundException ---> Exception(大)

重写，子类的方法和父类必要一致：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！
2. 快捷键：Alt + Insert：Override

12.什么是多态

• 多态：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）
• instanceof （类型转换） 引用类型

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 类型转换异常：ClassCastException！
3. 存在的条件
   1. 有继承关系
   2. 子类需要重写父类方法
   3. 父类引用指向子类对象！father f1 = new Son();
4. 不能产生多态的情况
   • static 方法：属于类，它不属于实例
   • final 常量
   • private方法

package com.oop.demo06;

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

package com.oop.demo06;

import com.sun.scenario.effect.impl.sw.java.JSWBlend_SRC_OUTPeer;

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

package com.oop;

import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型是确定的
        //new Student();
        //new Person();
        //可以指向的引用类型就不确定了:父类的引用指向子类
        //Student（子类）能调用的方法都是自己或者继承父类的！
        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();//子类重写后，父类走子类的方法
        s1.run();
        s1.eat();
        //s2.eat(); eat()方法子类独有，所以虽然父类指向子类，但依然不能调用
        //((Student) s2).eat();类型转换：将s2 Person强制转换为Student
    }
}

13.instanceo和类型转换

• instanceof （类型转换） 引用类型，判断一个对象是什么类型

package com.oop.demo06;

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }
}
=====================================
package com.oop.demo06;

import com.sun.scenario.effect.impl.sw.java.JSWBlend_SRC_OUTPeer;

public class Student extends Person {
    public void go(){
        System.out.println("go");
    }
}
=====================================
package com.oop.demo06;

public class Teacher extends Person {
}  

package com.oop;

import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;
import com.oop.demo06.Teacher;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //Object > String
        //Object > Person > Student
        //Object > Person > Teacher
        //System.out.println(X instanceof Y);//能不能编译通过主要看X，Y关系！
        Object object = new Student();
        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！
    }
}

package com.oop;

import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;
import com.oop.demo06.Teacher;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类型之间的转换：父   子
        //高                  低
        Person student = new Student();
        //student 将这个对象转换为Student类型，就可以使用
        ((Student) student).go();

        Student student1 = new Student();
        student1.go();
        //子类转换为父类，可能丢失自己的本来的一些方法！
        Person person = student1;
        //person.go();方法丢失
    }
}
/*
1.父类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！简洁
 */

14.static关键字详解

package com.oop.demo07;

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 static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println(Student.age);
        System.out.println(S1.age);
        System.out.println(s1.score);
    }
}

package com.oop.demo07;

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(){
    }
    public static void go(){
    }
    public static void main(String[] args) {
        go();
        //run();静态方法无法调用非静态方法
    }
}

package com.oop.demo07;

public class Person {
    /*
    {
        //代码块（匿名代码块）
    }
    static {
        //静态代码块
    }
     */
    //2:赋初始值
    {
        System.out.println("匿名代码块");
    }//1：只执行一次
    static {
        System.out.println("静态代码块");
    }//3
    public Person(){
        System.out.println("构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println("=====");
        Person person1 = new Person();
    }
}
/*
静态代码块
匿名代码块
构造方法
=====
匿名代码块
构造方法
*/

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);
    }
}

15.抽象类

• abstract修饰符可以用来修饰方法，也可以修饰类，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，但是又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。

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.抽象类中可以写普通的方法
    //3.抽象方法必须在抽象类中
    //抽象的抽象；约束
}

package com.oop.demo08;

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

16.接口的定义与实现

• 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。

• 接口的本质是契约，就像法律一样，制定好后需要大家都遵守

• OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。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），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~java
// 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;

    // 接口中的所有定义其实都是抽象的public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}

package com.oop.demo09;

public interface TimeService {
    void timer();
}

package com.oop.demo09;
//抽象类：extends~
//类 可以实现接口 implement 接口
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法~
//多继承~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. 方法都是 public abstract
4. 常量都是 public static final
5. 接口不能被实例化，接口中没有构造方法~
6. implements可以实现多个接口
7. 必须要重写接口中的方法

17.N种内部类

• 内部类就是在一个类内部再定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对于A类就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。
• 1.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);
        }
    }
}

package com.oop;

import com.oop.demo10.Outer;

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

    }
}

• 2.静态内部类

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 static class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
    }
}

• 3.局部内部类

package com.oop.demo10;

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

• 4.匿名内部类

package com.oop.demo10;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //没有名字初始化类，不用将实例保存到变量中~
        new Apple().eat();
        UserService userService = new UserService(){
            @Override
            public void hello() {
            }
        };
    }
}
class Apple{
    public void eat(){
        System.out.println("1");
    }
}
interface UserService{
    void hello();
}

8.面向对象编程

原文：https://www.cnblogs.com/wcwblog/p/14648814.html