黑马程序员——Java基础--面向对象(一)

时间:2023-02-14 00:08:30
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面向对象(一)

一、概念
1、理解面向对象
面向对象是相对面相过程而言,面向对象和面向过程都是一种思想
面向过程:强调的是功能行为
面向对象:将功能封装成对象,强调具备了功能的对象
面向对象是基于面向过程的。
举一个通俗的例子就是把大象装进冰箱分几步:a.打开冰箱;b.把大象装进去;c.关上冰箱。这个例子强调的就是过程的动作功能,强调的过程,这就是面向过程思想。
但是在步骤中,所有的动作都是在冰箱的基础上,这些打开、存储、关闭都是冰箱的行为,所以我们可以把这些行为定义到冰箱中,让它来完成这些动作,我们看到的就只是一个实体冰箱,这个冰箱就是对象。此时的步骤变成:a.冰箱.打开;b.冰箱.存储;c.冰箱关闭。这就是面向对象思想。
面向过程与面向对象思想就相当于:执行者与指挥者。
生活中的实例:公司面试,老板就是指挥者,面试者(员工)是具备一定功能的执行者,相当于对象,老板对员工的思想就是面向对象。
在程序中体现:
例子:人开门:名词提炼法,门就是对象,人只要调用它的开方法即可,至于怎么开门最清楚

{
开门(门)
{
门.开();
}
}

{
开(){操作门轴等}
}
<*> 面向对象的三个特征:封装、继承、多态。
以后的开发:其实就是找对象使用,没有对象,就创建一个对象。
<*> 特点:找对象,建立对象,使用对象,维护对象的关系。

2、类和对象的关系

类:就是对现实生活中事物的描述。
对象:就是这类事物,实实在在存在的个体。
例如 现实生活中的对象:张三、李四。
想要描述:提取对象*性内容,对具体的抽象。
描述时:这些对象的共性有:姓名,年龄,性别,学习java功能。
映射到Java中,描述就是class定义的类
具体对象:就是对应java在堆内存中用new建立实体。
示例
//需求:描述汽车(颜色,轮胎数),描述事物其实就是在描述事物的属性和行为。
//属性对应是类中变量,行为对应的类中的函数(方法)。
//其实定义类,就是描述事物,就是定义属性和行为。属性和行为共同成为类中的成员(成员变量和成员方法)
成员变量和局部变量区别:
成员变量作用于整个类中。
局部变量作用于函数中,或者语句中。
在内存中的位置:
成员变量:在堆内存中,以为对象的存在,才在内存中存在。
局部变量:存在栈内存中。

示例:

class Car
{
//
//描述颜色
String color = "红色";
//描述轮胎数
int num = 4;
//运行应为。
void run()
{
System.out.println(color+".."+num);
}

}
class Mxdx
{
public static void main(String[] args)
{
//生产汽车,在Java中通过new操作符来完成。
//其实就是在堆内存中产生一个实体。
Car c = new Car();//c就是一个类类型变量。记住:类类型变量指向对象。

//将已有的车的颜色改成蓝色,指挥对象做使用,在Java指挥方式是:
//对象.对象成员
c.color = "blue";
c.run();
Car c1 = new Car();
c1.run();
//Car c = new Car();c.num = 5 ;等同于new Car().num = 5;这叫匿名对象
<span style="white-space:pre"> </span>// Car c = new Car();
<span style="white-space:pre"> </span>// c.run();
<span style="white-space:pre"> </span>// c.num = 4;
<span style="white-space:pre"> </span>// new Car().run();
/*匿名对象使用方式一:当对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简化
如果对一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起一个名字。
匿名对象使用方式二:可以将匿名对象作为实际参数进行传递。
*/

//Car c = new Car();
//show(c);
show(new Car());
}
//需求:汽车修配厂,对汽车进行改装,将来的车都改成黑色,三个轮胎。

public static void show(Car c)
{
c.num = 3;
c.color = "black";
c.run();
}
}
二、特征体现

1、封装
封装:是指隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式。
好处:将变化隔离
便于使用
提高重用性
提高安全性
封装原则:
将不需要对外提供的内容都隐藏起来
把属性隐藏,提供公共方法对其访问

/*
private:私有。权限修饰符,用于修饰类中的成员(成员变量,成员函数)
私有只有在本类中有效。

将age私有化以后,类以外即使建立了对象也不能直接访问。
但是人应该有年龄,就需要在person类中提供对应访问age的方式。

注意;私有仅仅是封装的一种表现形式

之所以对外提供访问方式,就是因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句。
对方问的数据进行操作,提高代码健壮性。

*/
class Person
{ //外界无法访问与修改
private int age;
//对外界提供访问age的方法
public void setAge(int a)
{
if(a>0 && a<130)
{ age = a ;
speak();
}
else
System.out.println("feifa age") ;
}
public int getAge()
{
return age;
}
void speak()
{
System.out.println("age="+age);
}

}

class PersonDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Person p = new Person();
//p.age = 20;
p.setAge(-20);
p.speak();
}

}
<*>注意:放一个类中存在set**/get**时,一定会存在个私有的属性。并且set返回类型为void,get返回类型与返回的数据的类型一致.

2、构造函数
特点:a.函数名与类名相同
   b.不用定义返回值类型
   c.不可以写return语句
作用:
给对象进行初始化。
注意:
a.默认构造函数的特点:
b.多个构造函数是以重载的形式存在的
对象一建立就会调用与之对应的构造函数。
构造函数小细节:
a.当一个类中没有定义构造函数时,那么系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数。
b.当类中自定义了构造函数后,默认的构造函数就没有了。
c.构造函数和一般函数在写法上有不同。在运行上也有不同。
<a>.构造函数是在对象一建立就运行,给对象初始化。
<b>.而一般方法是对象调用才执行,是给对象添加对象具备的功能。
<c>.一个对象建立,构造函数只运行一次。
<d>.而一般方法可以被该对象调用多次。
什么时候定义构造函数呢?
当分析事物时,该事物存在具备一些特性或者行为,那么将这些内容定义在构造函数中。
**构造函数是可以私有化的,但是私有之后不能创建与与之对应的对象,因为不能再初始化
示例

class Person
{
//Peerson(){}
private String name;
private int age;

/*
构造代码块。
作用:给对象进行初始化。
对象一建立就运行,而且优先于构造函数执行。

和构造函数的区别:
构造代码块是给所有对象进行统一初始化。
而构造函数是给对应的对象初始化

构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容。
*/

{
//System.out.println("person code run");
cry();
}

/*************************************************************/
//构造函数的重载
<span style="white-space:pre">	</span>Person()	{		System.out.println("A:name="+name+",,age="+age);		cry();	}		Person(String n)	{		name = n ;		System.out.println("B:name="+name+",,age="+age);		cry();	}	Person(String n,int a)	{		name = n ;		age = a;		System.out.println("C:name="+name+",,age="+age);		cry();	}	public void setName(String n)	{		name = n;	}	public String getName()	{		return name;		}	public void cry()	{		System.out.println("Cry....");	}}class PersonDemo2{	public static void main(String[] args)	{		//Person p = new Person();		Person p1 = new Person();				Person p2 = new Person("lisi");		p2.setName("wangwu");		p2.setName("buhaoting");		System.out.println(p2.getName());		Person p3 = new Person("zhangsan",10);	}}
3、this关键字
this:看上去,是用于区*部变量和成员变量同名的情况。
this到底代表的是什么?
this:就代表本类对象,到底代表哪一个呢?
this 代表他所在函数所属对象的引用。
简单说:哪个对象在调用this所在的函数,this就代表那个对象。
this的应用:当定义类中功能时,该函数内部都要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。
但凡本类功能内部使用了本类对象,都用this表示。

示例

class Person
{
//Peerson(){}
private String name;
private int age;

Person(int age)
{
this.age = age;
}
Person(String name)
{
this.name = name ;//
//System.out.println("B:name="+name+",,age="+age);
//cry();
}
Person(String name,int age)
{
this.name = name ;
this.age = age;
//System.out.println("C:name="+this.name+",,age="+this.age);
//cry();
}

public void speak()
{
//this可以省略
System.out.println("name="+this.name+"..age="+this.age);
this.show();
}
public void show()
{
System.out.println(this.name);
}

/*
this的应用:
需求:给人定义一个用于比较年龄是否相同的共能,也就是是否是同龄人。
*/
public boolean compare(Person p)
{
return this.age==p.age;
}
}

class PersonDemo3
{
public static void main(String[] args)
{

//Person p = new Person("lisi");
//Person p1 = new Person("zhangsan");

//p.speak();
//p1.speak();
Person p1 = new Person(20);
Person p2 = new Person(25);
boolean b = p1.compare(p2);
System.out.println(b);


}
}
/*this语句:用于构造函数之间进行互相调用。this语句只能定义在构造函数的第一行。因为初始化动作要先执行。*/class Person{		private String name;	private int age;	Person()	{	}	Person(String name)	{		this();		this.name = name; 	}	Person(String name,int age)	{		//this.name = name ;		//构造函数之间调用格式		this(name);//p(name)答应用的是Person(String name)		this.age = age;	}}class PersonDemo4{	public static void main(String[] args)	{		Person p = new Person("lisi",30);		Person p1 = new Person("lisi2",36);	}}
4、static(静态)关键字
static关键字:
用法:是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量和成员函数)
当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,还可以直接被类名调用

*类名.静态成员。
被static修饰后的成员具备以下特点:
a.随着类的加载而加载。也就是说:静态会随着类的消失而消失,说明它的生命周期最长。
b.优先于的对象存在。明确一点:静态是先存在的,对象是后存在的
c.被所有对象所共享
d.可以直接被类名所调用。
静态成员存放在方法区或者共享区,数据区。不在栈内存,也不在堆内存
实例变量(成员变量)和类变量(静态的成员变量)的区别:
a.存放位置:
  <a>类变量随着类的加载而存在于方法区中。
  <b>实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。
b.生命周期。
  <a>类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。
  <b>实例变量生命周期随着对象的消失而消失。
静态使用注意事项:
a.静态只能访问静态成员。
    非静态方法既可以访问静态也可以访问非静态。
b.静态方法中不可以定义this、super关键字。
  因为静态优先于对象存在,所以静态方法中不可以出现this。
c.主函数是静态的。
静态有利有弊:
a.利:对对象的共享数据进行单独控件的存储,节省空间,没有必要每一个对象中都存在一份可以直接被类名调用。
b.弊:生命周期过长。访问出现局限性。(静态虽好,只能访问静态)
示例

class Person
{
String name;//成员变量,实例变量。
static String country = "CN";//静态的成员变量,类变量。
public void show()
{
System.out.println(name+"::"+country);
}
}

class StaticDemo
{
public static void main(String[] args)
{
//Person p = new Person();
//p.name = "zhangsan";
//p.show();
//System.out.println(p.country);
System.out.println(Person.country);
}

}
5、解析主函数
public static void main(String[] args)
主函数:是一个特殊的函数,作为程序的入口,可以被jvm调用。
主函数的定义:
public:代表着该函数访问权限是最大的。
static:代表主函数随着类的加载就已经存在的。
void:主函数没有具体的返回值。
main:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被jvm识别。
(String[] args):函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组

主函数是固定格式的:jvm识别。
args:arguments.因为是数组名,所以可以改变,但是不建议改变
jvm在调用主函数时,传入的是new String[0];代表该数组中含有0元素。
示例

class MainDemo
{
public static void main(String[] args)
{
String[] arr = {"haha","hehe","heihei","xixi","hiahia"};
MainTest.main(arr);
}
}
class MainTest
{
public static void main(String[] args)
{

for(int x=0;x<args.length;x++)
System.out.println(args[x]);
}
}
<*>注意: 什么时候使用静态?

从两方面下手:因为静态修饰的内容有成员变量和函数。

什么时候定义静态变量(类变量)呢?
当对象中出现共享数据时,该数据被静态所修饰。
对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中。
什么时候定义静态函数?
当功能内部没有访问到非静态数据(对象的特有数据),那么该功能可以定义成静态函数。
6、静态的应用。
每一个应用程序中都有共性的功能。可以将这些功能进行抽取,独立封装。以便复用。
虽然可以通过建立ArrayTool的对象使用这些工具方法,对数组进行操作。
发现了问题:
a.对象是用于封装数据的,可是ArrayTool对象并未封装特有数据。
b.操作数组的每一个方法都没有用到ArrayTool对象中的特有数据。
这时就考虑,让程序更严谨,是不需要对象的。
可以将ArryTool中的方法都定义成static的。直接通过类名调用即可。
将方法都静态以后,可以方便于使用,但是该类还是可以被其他程序建立对象的。可以通过将构造函数私有化完成。
接下来,将Arraytool.class文件发送给其他人,其他人只要将文件设置到classpath路径下,就可以使用该工具了。

但是,很遗憾,该类中到底定义了多少个方法,对方法不清楚。因为该类并没有使用说明书。
开始制作程序的说明书。Java的说明书通过文档注释来完成。

制作工具类并附带说明书:

/*
通过javadoc来完成文档的编译
javadoc -d 指定目录 -author -version ArrayTool

类必须要有public修饰
*/
/**

这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了,获取最值,排序等功能。
@author JEFF
@version v1.1
*/
public class ArrayTool
{

/**
空参数构造函数。私有化后就不能在建立对象
*/
private ArrayTool(){};

/**
获取一个整形数组中的最大值。
@param arr 接受一个int类型的数组。
@return 会返回一个该数组中最大值。
*/
public static int getMax(int[] arr)
{

int max = 0;
for(int x=0;x<arr.length;x++)
{
if(arr[x]>arr[max])
max=x;
}
return arr[max];
}
/**
获取一个整形数组中的最小值。
@param arr 接受一个int类型的数组。
@return 会返回一个该数组中最小值。
*/
public static int getMin(int[] arr)
{

int min = 0;
for(int x=0;x<arr.length;x++)
{
if(arr[x]<arr[min])
min=x;
}
return arr[min];
}
/**
给int数组进行选择排序。
@param arr 接受一个int类型的数组。

*/
private static void selcteSort(int[] arr)
{
for(int x=0;x<arr.length-1;x++)
{
for(int y=x+1;y<arr.length;y++)
{
if(arr[x]>arr[y])
{
swap(arr,x,y);
}
}
}
}
/**
给int数组进行冒泡排序。
@param arr 接受一个int类型的数组。

*/
public static void bubbleSort(int[] arr)
{
for(int x=0;x<arr.length-1;x++)
{
for(int y=0;y<arr.length-x-1;y++)
{
if(arr[y]>arr[y+1])
{
swap(arr,y,y+1);
}
}
}
}
/**
给数组中的元素进行位置的置换。
@param arr 接受一个int类型的数组。
@param a 要置换的位置。
@param b 要置换的位置。
*/
public static void swap(int[] arr,int a,int b)
{

int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}

/**
用于打印数组中的元素。打印形式是:{element1,element2,。。。。}

*/
public static void printArry(int[] arr)
{
System.out.print("{");
for(int x=0;x<arr.length;x++)
{
if(x!=arr.length-1)
System.out.print(arr[x]+",");
else
System.out.print(arr[x]+"}");
}
}
}
一个类中默认会有一个空参数的构造函数,这个默认的构造函数的权限和所属类一致。
*如果类被pubic修饰,那么默认的构造函数业代public修饰符。
*如果类没有被public修饰,那么默认的构造函数也没有public修饰。
*默认构造函数的权限是随着类的变化而变化。
7、静态代码块

/*
静态代码块。
格式:
static
{
静态代码块中执行的语句。

}

特点:随着类的加载而执行,只执行一次。并优先于主函数。
用于给类进行初始化。

*/
class StaticCode
{

StaticCode ()
{
System.out.println("b");
}
static
{
System.out.println("a");

}
//构造代码块,给对象进行初始化
{
System.out.println("c");
}
//给对应对象初始化
StaticCode(int x)
{
System.out.println("d");
}
public static void show()
{
System.out.println("show run");
}

}
class StaticCodeDemo
{

static
{
//System.out.println("b");

}
public static void main(String[] args)
{
//new StaticCode();
//new StaticCode();
//System.out.println("over");

//StaticCode.show();
new StaticCode(4);

}
static
{
//System.out.println("c");

}

}
8、设计模式:解决某一类问题最行之有效 的方法。
Java中23中设计模式。
单例设计模式:解决一个类在内存只存在一个对象。
想要保证对象唯一。
a.为了避免其他程序过多建立该对象,先禁止其他程序建立该对象。
b.还为了让其他程序可以访问到该类对象,只好在本类中,自定义一个对象。
c.为了方便其他程序对自定义对象的访问,可以对外提供一些访问方式。
这三部怎么用代码体现呢?
a.将构造函数私有化。
b.在类中创建一个本类对象。
c.提供一个方法可以获取到该类对象。
  对于事物该怎么描述,还怎么描述。当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时,就将以上的三步加上即可。
class Single{
private int num;
private Single(){}
private static Single s = new Single();
public static Single getInstance()
{
return s;
}
}

class SingleDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Single ss = Single.getInstance();
}

}
单例设计模式的分类:
/*这个是先初始化对象。称为:饿汉式。Single类一进内存就已经加载好。class Single{	private static Single s = new Single();	private Single(){}	public static Single getInstance()	{		return s;		}}*///对象时方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。称为:懒汉式。//Single类进内存,对象还没有存在,只有调用的getInstance当大事,才建立对象。class Single{	private static Single s = null;	private Single(){}	private static Single getInstance()	{		if(s==null)			s = new Single();		return s;	}}//记录原则::定义单例,建议使用饿汉式。