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一、面向对象思想：
(1) 概述：面向对象是相对于面向过程而言的，面向过程强调的是功能，面向对象强调的是将功能封装进对象，强调具备功能的对象；总之 谁拥有数
据，谁就对外提供操作这些数据的方法，然后被调用
(2)思想特点：
A:是符合人们思考习惯的一种思想；
B:将复杂的事情简单化了；
C:将程序员从执行者变成了指挥者；
比如我要达到某种结果，我就寻找能帮我达到该结果的功能的对象，如我要洗衣服我就买洗衣机， 至于怎么洗我不管。
(3)面向对象开发，设计：
开发的过程：其实就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情。
设计的过程：其实就是在管理和维护对象之间的关系。
(4)面向对象的特征：
封装(encapsulation) 隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式
继承(inheritance) 多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那个类即可
多态(polymorphism) 一个对象在程序不同运行时刻代表的多种状态，父类或者接口的引用指向子类对象
二、类和对象的关系
(1)类的定义
生活中描述事物无非就是描述事物的属性和行为。如：人有身高，体重等属性，有说话，打球等行为。
Java中用类class来描述事物也是如此
属性：对应类中的成员变量。
行为：对应类中的成员函数。
定义类其实在定义类中的成员(成员变量和成员函数)。
(2)类与对象
类：对现实世界中某类事物的描述,是抽象的，概念上的定义。
对象：事物具体存在的个体。
//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，就是在描述事物，就是在定义属性和行为。属性和行为共同成为类中的成员(成员变量和成员方法)。
class Car
{
//定义成员变量
String color = "红色";//描述颜色
int num = 4;//描述轮胎数
//定义成员方法
void run()
{
System.out.println(color+".."+num);
}
}
class CarDemo
{
public static void main(String[] args)
{
//生产汽车。在java中通过new操作符来完成。其实就是在堆内存产生一个实体。
Car c = new Car();//建立对象//c就是一个类类型变量。记住：类类型变量指向对象。
//需求：将已有车的颜色改成蓝色。指挥该对象做使用。在java指挥方式是：对象.对象成员
c.color = "blue";//对对象的属性进行修改
c.run();//使用对象的功能。
Car c1 = new Car();
c1.run();//red ;
}
}
(3)对象内存结构
三，成员变量和局部变量
(1)作用域
成员变量：针对整个类有效。（即对象）
局部变量：只在某个范围内有效。(一般指的就是方法,语句体内)
(2)存储位置
成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失，存储在堆内存中。
局部变量：在方法被调用，或者语句被执行的时候存在，存储在栈内存中。
当方法调用完，或者语句结束后，就自动释放。
(3)初始值
成员变量：有默认初始值。
局部变量：没有默认初始值，使用前必须赋值。
四，匿名对象
(1)匿名对象就是没有名字的对象。是对象的一种简写形式。
(2)应用场景
A:只调用一次类中的方法。
B:可以作为实际参数在方法传递中使用
class CarDemonm
{
public static void main(String[] args)
{
//Car q=new Car();
//show(q);
show(new Car());//匿名对象
}
public static void show(Car c)
{
c.num=3;
c.color="black";
c.run();
}
}
五，封装：
(1)定义
指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式；比如电脑机箱、笔记本等
(2)好处：
将变化隔离；
方便使用；
提高复用性；
提高安全性
(3)封装原则
将不需要对外提供的内容都隐藏起来。
把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。
(4)private(私有)关键字
1)私有的意思，权限修饰符
2)用来修饰成员变量和成员函数
3)用private修饰的成员只在本类中有效
4)私有是封装的一种体现
作用：将成员变量私有化，对外提供对应的set ，get方法对其进行访问。提高对数据访问的安全性
注意：封装不是私有，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，就因为可以在访问
方式中加入逻辑判断等语句。对访问的数据进行操作。提高代码健壮性。
class Person
{
private int age;//定义成员变量 age
//定义成员方法 setAge()
public void setAge(int a)
{
if (a>0 && a<130)
{
age=a;
speak();
}
else
System.out.println("feifa age");
}
//定义成员方法 getAge()
public int getAge()
{
return age;
}
//定义成员方法 speak()
void speak()
{
System.out.println("age="+age);
}
}
class PersonDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Person p=new Person();
p.setAge(-40); //若p.age=20;则不行，因为age是private类型的
}
}
注意：通常 void setAge(int x) 即返回类型是空且带参数
通常 int getAge() 即无参数返回值类型与它获取的变量一致
通常 看到setAge和getAge都有私有变量
六，构造函数（构造方法）
(1)构造函数的特点
1)方法名与类名相同
2)没有返回类型
3)不可以写return语句，因为没有返回值
4)可以私有化
(2)构造函数的作用（给对应的对象进行初始化）
构造函数是用于创建对象，并对其进行初始化赋值，对象一建立就自动调用相对应的构造函数，
(3)构造函数的注意事项
A:如果一个自定义类没有构造函数，系统会默认给出一个无参构造函数。
B:如果一个自定义类提供了构造函数，那么，系统将不再给出无参构造函数。
这个时候，你可以不使用无参构造函数。
如果你想使用，那么，就必须手动给出无参构造函数。
建议：一般情况下，我们的自定义类都要手动给出无参构造函数。
C:多个构造函数是以重载的形式存在的。
(4)构造方法和成员方法的区别
A:格式区别
构造方法和类名相同，并且没有返回类型，也没有返回值。
普通成员方法可以任意起名，必须有返回类型，可以没有返回值。
B:作用区别
构造方法用于创建对象，并进行初始化值。
普通成员方法是用于完成特定功能的。
C:调用区别
构造方法是在创建对象时被调用的，一个对象建立，只调用一次相应构造函数
普通成员方法是由创建好的对象调用，可以调用多次
(5)何时定义构造函数
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
(6)构造代码块（给所有不同对象的共性进行统一初始化）
(1)作用：给对象进行初始化，对象一建立就执行，而且优先于构造函数执行
(2)构造代码块和构造函数的区别：
构造代码块是给所有不同对象的共性进行统一初始化
构造函数是给对应的对象进行初始化
class Person2
{
private String name;
private int age;
/*
//构造代码块
{
System.out.println("person code run");
cry();
}
*/
Person2()//默认构造函数
{
System.out.println("A:name="+name+", age="+age);//name 默认值为空，age 默认值为0
//cry();
}
Person2(String n)
{
name=n;
System.out.println("B:name="+name+", age="+age);
//cry();
}
Person2(String n,int a)
{
name=n;
age=a;
System.out.println("B:name="+name+", age="+age);
//cry();
}
public void cry()
{
System.out.println("cry.....");
}
public void setName(String n)
{
name=n;
}
public String getName()
{
return name;
}
}
class Person2Demo2
{
public static void main(String[] args)
{
Person2 p1=new Person2();
//p1.cry();
Person2 p2=new Person2("wangzhi");
Person2 p3=new Person2("zhige",20);
p3.setName("gezhihzizhizhzi");
System.out.println(p3.getName());
}
}
七、this关键字
(1)this关键字代表本类对象的一个引用，谁调用this所在的方法，this就代表谁
class Person3
{
private int age;
private String name;
Person3(int age)
{
this.age=age;
}
Person3(String name)
{
this.name=name;
}
Person3(String name,int age)
{
this.name=name;
this.age=age;
}
public void speak()
{
System.out.println("name:"+this.name+",age:"+this.age);
this.show();//可以不写this 以前也是省略this，写不写都是由对象调用这个函数，肯定由一个对象运行
}
public void show()
{
System.out.println(this.name);
}
/*
需求:给人定义一个比较年龄是否相同的功能。也就是是否是同龄人。
*/
public boolean compare(Person3 p)
{
return this.age==age;
}
}
class Person3Demo3
{
public static void main(String[] args)
{
/*
Person3 p=new Person3("wangzhi");
p.speak();
Person3 p1=new Person3("wangzhi11111111111111111111");
p1.speak();
*/
Person3 p1=new Person3(20);
Person3 p2=new Person3(25);
boolean b=p1.compare(p2);
System.out.println(b);
}
}
(2)this的使用场景
A:用于区分同名成员变量和局部变量；
B:在定义函数时，该函数内部要用到调用该函数的对象时，因为此时对象还没建立，故this代表此对象
//需求：是否是同龄人
public boolean compare(Person p)
{
return this.age == age;//this代表p1,p2代表p和==后的age
}
Person p1 = new Person(20);
Person p2 = new Person(25);
System.out.println(p1.compare(p2));
C:构造函数间调用
**构造函数之间的调用只能用this
**这个时候，this(参数)必须作为第一条语句存在。
class Person4
{
private int age;
private String name;
Person4()
{
System.out.println("你妹");
}
Person4(String name)
{
this();//构造函数之间的调用，调用上一个
this.name=name;
}
Person4(String name,int age)
{
this(name);//构造函数之间的调用，调用上一个
this.age=age;
}
public void spake()
{
System.out.println("name="+name+"....age="+age);
}
}
class Person4Demo4
{
public static void main(String[] args)
{
Person4 p=new Person4("lisi",40);
p.spake();
}
}
八，static关键字
(1)静态的用法，用来修饰成员变量和成员函数，当成员被static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，形式为：类名.静态成员
(2)静态的特点:
随着类的加载而加载，随着消失而消失，生命周期最长
优先于对象存在，说明静态先存在，对象后存在
对所有对象共享
可以被类名直接调用
(3)静态的注意事项
A:静态方法只能访问静态成员因为静态的内容是随着类的加载而加载，它是先进内存的。
静态方法,只能访问静态的属性... 静态方法中访问非静态方法只能通过实例化当前类,用当前类调用该非晶态方B:静态方法中不能使用this,super关键字
C:主方法是静态的
public static void main(String[] args)
public:公共的意思，是最大权限修饰符。
static:由于jvm调用main方法的时候，没有创建对象。
只能通过类名调用。所以，main必须用static修饰。
void:由于main方法是被jvm调用，不需要返回值。用void修饰。
main:main是主要的意思，所以jvm采用了这个名字。是程序的入口。
String[]:字符串数组
args:数组名，在运行的时候，通过java命令给args数组赋值。格式：java MainTest hello world itcast
(4)静态变量和成员变量的区别
A：调用方式
静态变量也称为类变量，可以直接通过类名调用。也可以通过对象名调用。
这个变量属于类。
成员变量也称为实例变量，只能通过对象名调用。这个变量属于对象。
B：存储位置
静态变量存储在方法区长中的静态区。
成员变量存储在堆内存。
C：生命周期
静态变量随着类的加载而存在，随着类的消失而消失。生命周期长。
成员变量随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失。
D：与对象的相关性
静态变量是所有对象共享的数据。
成员变量是每个对象所特有的数据。
class Person
{
String name;//成员变量，实例变量。
static String country = "CN";//静态变量，类变量。
public static void show()
{
System.out.println("::::");
this.haha();
}
public void haha()
{}
}
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);
Person.show();
}
}
(5)静态的优点和弊端
优点：
对对象的共享数据进行单独空间的存储，节省内存，没有必要每个对象都存储一份
可直接被类名调用
弊端：
生命周期过长，随着类的消失而消失
访问出现权限，即静态虽好但只能访问静态
(6)什么时候使用使用静态呢？
A:（静态变量的定义）当所有对象共享某个数据的时候，就把这个成员变量定义为静态修饰的。
B:（静态函数的定义）当某个方法没有访问该类中的非静态成员，就可以把这个方法定义为静态修饰。
静态的生命周期比较长，所以一般不推荐使用。
(7)静态函数的应用（工具类）
/*
静态的应用。工具类
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：
1，对象是用于封装数据的，可是ArrayTool对象并未封装特有数据。
2，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ArrayTool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。
为了更为严谨，强制让该类不能建立对象。
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，其他人只要将该文件设置到classpath路径下，就可以使用该工具类。
但是，很遗憾，该类中到底定义了多少个方法，对方去不清楚。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。
*/
/**
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 张三
@version V1.1
*/
//javadoc -d myhelp -author -version ArrayTool.java
public class ArrayTool
{
/**
空参数构造函数。
*/
private ArrayTool(){}//私有化默认构造函数，为了不创建对象
/**
获取一个整形数组中的最大值。
@param arr 接收一个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=1; 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 接收一个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=1; 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 接收一个int类型的数组。
*/
public static void selectSort(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 接收一个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);
}
}
}
}
/**
给数组中元素进行位置的置换。
@param arr 接收一个int类型的数组。
@param a 要置换的位置
@param b 要置换的位置
*/
private 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：[elemet1, element2, ...]
*/
public static void printArray(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.println(arr[x]+"]");
}
}
/**
用于int数组的折半查找。
@param arr 接收一个int类型的数组
@param key 获取一个数
*/
public static int halfSearch(int[] arr,int key)
{
int min=0,max=arr.length-1,mid;
while (min<=max)
{
mid=(max+min)>>1;
if(key>arr[mid])
min=mid+1;
else if(key<arr[mid])
max=mid-1;
else
return mid;
}
return min;
}
/**
将十进制转化为二进制
*/
public static void toBin(int num)
{
trans(num,1,1);
}
/**
将十进制转化为八进制
*/
public static void toBa(int num)
{
trans(num,7,3);
}
/**
将十进制转化为十六进制
*/
public static void toHex(int num)
{
trans(num,15,4);
}
//将进制转化进行封装，没有必要提供出去，直接私有化
/**
对int型的十进制数进行操作通，过查表法将十进制的数转化为二，八十六进制数。
方法为：将所有元素临时存起来，建立对应关系，每一次&base来获取最低offset位，得到的值作为索引去查找已经建立好的表就可以建立对应关系。
然后通过>>>offset位来获取第二个最低offset位
@param num 接收一个int的数
@param arr 接收一个char类型的数组
@param base num要&的值（要转二进制@1，要转八进制&7，要转十六进制&15）
@param offset num要>>>的值（要转二进制>>>1，要转八进制>>>3，要转十六进制>>>4）
@param pos 接收一个操作数组的指针
*/
private static void trans(int num,int base,int offset)
{
if (num == 0)
{
System.out.println(0);
return ;
}
//定义一个二进制表
char[] chs={'0','1','2','3',
'4','5','6','7',
'8','9','A','B',
'C','D','E','F'};
char[] arr=new char[32];//定义一个临时容器
int pos=arr.length;//定义一个操作数组的指针
while(num!=0)
{
int temp=num&base;
arr[--pos]=chs[temp];
num=num>>>offset;
}
System.out.println("pos="+pos);
//存储数据的arr数组遍历
for (int x=pos;x<arr.length ;x++ )
{
System.out.print(arr[x]);
}
}
}
/*
注意：
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public修饰，那么默认的构造函数也带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。
默认构造构造函数的权限是随着的类的变化而变化的。
*/
class ArrayToolDemo//可以放到另一个文档里用
{
public static void main(String[] args)
{
int[] arr={1,4,6,7,8,3,90,43};
int max=ArrayTool.getMax(arr);
System.out.println("max="+max);
int min=ArrayTool.getMin(arr);
System.out.println("min="+min);
ArrayTool.printArray(arr);
ArrayTool.selectSort(arr);
ArrayTool.printArray(arr);
ArrayTool.bubbleSort(arr);
ArrayTool.printArray(arr);
int halfnum=ArrayTool.halfSearch(arr,2);
System.out.println("halfnum"+halfnum);
ArrayTool.toBin(6);
ArrayTool.toBa(9);
ArrayTool.toHex(60);
}
}
(8)静态代码块（给类进行初始化）
A:作用:用于给类进行初始化的。
B:特点:随着类的加载而执行，只执行一次,并优先于主函数。
C:执行顺序 静态代码块--构造代码块--构造方法
D:格式：
static
{
静态代码块中的执行语句。
}
例1
class StaticCode
{
Static
{
System.out.println("a");
}
}
class StaticCodeDemo
{
static
{
System.out.println("b");
}
public static void main(String[] args)
{
new StaticCode();
new StaticCode();
System.out.println("over");
}
static
{
System.out.println("c");
}
}
//d:\>java0217\day06>java StaticCodeDemo
//b c a over
例2
class StaticCode
{
Static
{
System.out.println("a");
}
public static void show()
{
System.out.println("show run");
}
}
class StaticCodeDemo
{
public static void main(String[] args)
{
StaticCode.show();//类名调用
}
}
//a
//show run
例3
class StaticCode
{
int num = 9;
StaticCode()
{
System.out.println("b");
}
//静态代码块给类进行初始化
static
{
System.out.println("a");//System.out.println("a"+num);则不行，静态方法只能访问静态成员
}
//构造代码块给对象初始化
{
System.out.println("c"+this.num);
}
//构造函数给对象进行初始化
StaticCode(int x)
{
System.out.println("d");
}
public static void show()
{
System.out.println("show run");
}
}
class StaticCodeDemo
{
public static void main(String[] args)
{
new StaticCode(4); }
}
//a c d
九，对象初始化过程
Person p = new Person();在内存中做了哪些事情。
(1)将Person.class文件加载进内存中。
(2)如果p定义在主方法中，那么，就会在栈空间开辟一个变量空间p。
(3)在堆内存给对象分配空间。
(4)对对象中的成员进行默认初始化。
(5)对对象中的成员进行显示初始化。
(6)调用构造代码块对对象进行初始化。(如果没有就不执行)
(7)调用构造方法对对象进行初始化。对象初始化完毕。
(8)将对象的内存地址赋值给p变量，让p变量指向该对象。
class Person
{
private String name;
private int age;
private static String country = "cn";
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
{
System.out.println(name+".."+age);
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
speak();
}
public void speak()
{
System.out.println(this.name+"..."+this.age);
}
public static void showCountry()
{
System.out.println("country="+country);//省略了this
}
}
class PersonDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Person p = new Person(“zhang”);
p.setName(“li”);
}
}
十，单例设计模式
(1)设计模式：
解决某类问题行之有效的方法，是一种思想，是规律的总结
(2)用来保证某个类在内存中只有一个对象
(3)保证唯一性的思想及步骤
**为了避免其他程序建立该类对象，先禁止其他程序建立该类对象，即将构造函数私有化（用private）
**为了让其他程序访问到该类对象，须在本类中创建一个该类私有对象（私有并静态）
**为了方便其他程序访问到该类对象，可对外提供一个公共访问方式（静态方法）
比如API中的Runtime类就是单例设计模式。
(4)这三部怎么用代码体现呢？
1，将构造函数私有化。
2，在类中创建一个本类对象。
3，提供一个方法可以获取到该对象。
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。
(5)单例设计模式的两种方式
A:饿汉式 当类加载的时候，就创建对象
class Student
{
private Student(){}
private static final Student s = new Student();
public static Student getInstance()
{
return s;
}
}
B:懒汉式 当使用的使用，才去创建对象。
class Student
{
private Student(){}
private static final Student s = null;
public static Student getInstance()
{
if(s==null)
{
//线程1就进来了，线程2就进来了。
s = new Student();
}
return s;
}
}
加同步
class Single
{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance()
{
if(s==null)
{
synchronized(Single.class)
{
if(s==null)
s = new Single();
}
}
return s;
}
}
(6)饿汉式和懒汉式的区别：
**
饿汉式是类一加载进内存就创建好了对象；
懒汉式则是类才加载进内存的时候，对象还没有存在，只有调用了getInstance()方法时，对象才开始创建。
**
懒汉式是延迟加载，如果多个线程同时操作懒汉式时就有可能出现线程安全问题，解决线程安全问题
可以加同步来解决。但是加了同步之后，每一次都要比较锁，效率就变慢了，
所以可以加双重判断来提高程序效率。
注：开发常用饿汉式，因为饿汉式简单安全。懒汉式多线程的时候容易发生问题
饿汉式例子
class Student
{
private int age;
private static Student s = new Student();
private Student(){}
public static Student getStudent()
{
return s;
}
public void setAge(int age)
{
this.age = age;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}
class StudentDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Student s1 = Student.getStudent();
Student s2 = Student.getStudent();
s1.setNum(23);
System.out.println(s2.getNum());
}
}
懒汉式例子
class Single
{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance()
{
if(s==null)
{
synchronized(Single.class)
{
if(s==null)
s = new Single();
}
}
return s;
}
}
class SingleDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Single s1 = single.getInstance();
Single s2 = single.getInstance();
}
}