Java学习日记(三)面向对象、类、封装、构造函数、this、static、静态代码块、单例设计模式

时间:2023-02-11 17:28:43

面向对象的思想

人开门:名词提炼法。

人{

       开门(门){

              门.开();

       }

}

门{

       开(){

              操作门轴等。

       }

}

面向对象

1.面向对象的概念

       1.1理解面向对象

           ◆面向对象是相对于面向过程而言的

              ◆面向过程和面向对象都是一种思想

              ◆面向过程——强调的是功能行为

              ◆面向对象——将功能封装进对象,强调具备了功能的对象

              ◆面向对象是基于面向过程的

       1.2面向对象的特点

              ◆是一种符合人们思考习惯的思想

              ◆可以将复杂的事情简单化

              ◆将程序员从执行者转换成过了指挥者

              ◆完成需求时:

            先要去找具备所需的功能的对象来用

            如果该对象不存在,那么创建一个具有所需功能的对象

            这样简化开发并提高复用

    1.3面向对象开发、设计、特征

        ◆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

        ◆面向对象的特征:

            封装(encapsulation)

            继承(inheritance)

            多态(polymorphism)

2.类与对象的关系

       使用计算机语言就是不断的在描述现实生活中的事物;

       Java中描述事物通过类的形式实现,类是具体事物的抽象,概念上的定义;

       对象即是该类事物实实在在存在的个体。

       2.1类与对象(图例)

       类与对象的关系如下图:

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       可以理解成:

              类就是图纸

              汽车就是堆内存中的对象

              现实生活中的对象:张三、李四

              想要描述对象: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

             

              类就是对生活中事物的描述;对象就是这类事物,实实在在存在个体

       2.2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

              例如:人的身高,体重等属性,有说话,打球,跑路等行为

       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)

       2.3成员变量和局部变量的区别?

              成员变量:

                     成员变量定义在类中,整个类中都可以被访问。

                     成员变量随着对象的建立而建立,存在于对象所在的堆内存中。

                     成员变量有默认初始化值。

              局部变量:

                     局部变量只定义在局部范围内,如:函数内,语句内等。

                     局部变量存在于栈内存中

                     作用的范围结束,变量空间会自动释放

                     局部变量没有默认初始化变量

       2.4创建对象,使用对象

       示例:

classCar{//对Car这类事物进行描述

//描述颜色
Stringcolor=”red”;

//描述轮胎数
intnum=4;

//显示信息
voidshow(){
System.out.println(“color=”+color+”..num=”+num);
}
}

classCarDemo{

publicstatic 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
Carc=new Car();//c就是一个类类型变量,类类型变量指向对象

//需求:将已有车的颜色改成黑色,只会该对象做使用,在java指挥方式:对象.对象成员
c.color=”black”;//对对象的属性进行修改
c.show();//使用对象的功能
}
}

       2.5对象内存结构

              Carc1=new Car();c1.color=”blue”;

              Carc2=new Car();

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       2.6匿名对象

       匿名对象是对象的简化形式

       匿名对象两种使用情况

              当对对象方法仅进行一次调用的时候

              匿名对象可以作为实际参数进行传递

示例:

对上面的Car类进行调用,可以使用下面的方式:

       newCar().run();

      

 

3.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床

              把属性都隐藏,提供公共方法对其访问

       private(私有)关键字

              是一个权限修饰符

              用于修饰成员(成员变量和成员函数)

              被私有化的成员函数只在本类中有效

示例:

class Person{

private int age;
public void setAge(int a){
if(a>0&&a<130){
age=a;
speak();
}
else{
System.out.println(“ageerror”);
}
}
publicint getAge(){
return age;
}
publicvoid speak(){
System.out.println(“age:”+age);
}
}

class PersonDemo{

publicstatic void main(String[] args){
Personp=new Person();
//p.age=20;//非法访问了。因为age用private修饰符修饰了,只能在本类中访问
p.setAge(20);
p.speak();
}
}

运行结果:

age:20

age:20

总结:

       age私有化后,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

              常用:

                     将成员变量私有化,对外提供对应的setget方法对其进行访问。提高对数据       访问的安全性(健壮性)。

 

4.构造函数

       特点:

              函数名与类名相同

              不用定义返回值类型

              不可以写return语句

       作用:

              给对象进行初始化

示例:

class Person{

private Stirng 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
和构造代码块是给所有对象进行统一初始化,而构造函数是个对应的对象初始化
构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容

*/
{
cry();
}

Person(){
System.out.println(“A:name=”+name+”,age=”+age);
}

Person(Stringn){
name=n;
System.out.println(“B:name=”+name+”,age=”+age);
}
Person(Stringn,int a){

name = n;

age = a;

System.out.println("C:name="+name+",,age="+age);
}
public void cry(){

System.out.println("cry......");
}
}
Class PersonDemo{
<pre name="code" class="java"> publicstatic void main(String[] args) {
  Personp1=new Person(); Personp2=new Person(“zhaoliu”);
}
}
 

运行结果:

cry......

A:name=null,age=0

cry......

B:name=zhaoliu,age=0

总结:

              对象一建立就会调用与之对应的构造函数。构造函数的作用:可以用于给对象进行初始化。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。当在类中自定义了构造函数后,默认的构造函数就没有了。

              构造函数和一般函数不同之处:

                     在写法上有不同

                     在运行上也有不同:构造函数是在对象一建立就运行,给对象初始化,而一般函数是对象调用才执行,给对象添加相应的功能

              一个对象建立,构造函数只运行一次,而一般函数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

附注:

       对象一建立就会调用与之对应的构造函数

       1.默认构造函数的特点

       2.多个构造函数是以重载的形式存在的

5.this关键字

       特点:

              this代表其所在函数所属对象的引用,换言之:this代表本类对象的引用

       问:什么时候使用this关键字呢?

       答:当函数内需要用到调用该函数的对象时,就用this关键字。

示例1:

class Person{

private String name;
private int age;
Person(intage){
this.age = age;
}
Person(Stringname) {
this.name= name;
}
Person(Stringname,int age) {
this.name= name;
this.age= age;
}

publicvoid speak(){
System.out.println("name="+this.name+"...age="+this.age);
this.show();
}

publicvoid show(){
System.out.println(this.name);
}

// 需求:给人定义一个用于比较年龄是否相同的功能。也就是是否是同龄人。
publicboolean compare(Person p) {
return this.age==p.age;
}
}



class PersonDemo{

publicstatic void main(String[] args) {
Personp1 = new Person(20);
Personp2 = new Person(25);
booleanb = p1.compare(p2);
System.out.println(b);
}
}

运行结果:

false

总结:

       this:看上去,是用于区*部变量和成员变量同名情况。

       this代表它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就代表哪个对象。

       this的应用:当定义类中功能时,该函数内部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了本类对象,都用this表示。

示例2:

class Person{

private String name;
privateint age=70;
Person(){
this("hah");
System.out.println("personrun");
}
Person(Stringname){
//this();
this.name=name;
}

Person(Stringname,int age){
this(name);
this.name= name;
this.age= age;
}

public void showInfo(){
System.out.println(name+"..."+age);
}
{
System.out.println("coderun");
}

}

class PersonDemo {

public static void main(String[] args) {
newPerson().showInfo();
newPerson("zhaoliu").showInfo();
newPerson("zhangsan",89).showInfo();
}
}

运行结果:

code run

person run

hah...70

code run

zhaoliu...70

code run

zhangsan...89

       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,因为初始化要先执行。

6.static关键字

       用于修饰成员(成员变量和成员函数)

       被修饰后的成员具备以下特点:

              1.随着类的加载而加载,静态会随着类的消失而消失。说明它的生命周期最长。

              2.优先于对象存在,明确一点:静态是先存在。对象是后存在的。

              3.被所有对象所共享

              4.可以直接被类名调用(类名.静态成员)

       使用注意:

              1.静态方法只能访问静态成员,非静态方法既可以访问静态也可以访问非静态。

              2.静态方法中不可以写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。

              3.主函数是静态的

       实例变量和类变量的区别:

              1.存放位置。

                     类变量随着类的加载而存在于方法区中。

                     实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。

              2.生命周期:

                     类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。

                     实例变量生命周期随着对象的消失而消失。

       静态有利有弊:

              利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间。没有必要每一个对象中                     都存储一份。可以直接被类名调用。

              弊端: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 static void show(){
System.out.println("haha:");
}
}
class StaticDemo{
public static void main(String[] args) {
//Personp = new Person();
Person.show();
}
}

运行结果:

haha

静态代码块

格式:

       Static{

              执行语句;

       }

特点:随着类的加载而执行,只执行一次,并优先于主函数。

作用:用于给类进行初始化的。

示例1:

class StaticCode{

int num = 9;
StaticCode(){
System.out.println("b");
}
static{
System.out.println("a");
}
{
System.out.println("c"+this.num);
}
StaticCode(intx){
System.out.println("d");
}
publicstatic void show(){
System.out.println("showrun");
}
}
class PersonDemo {
static{
System.out.println("b");
}
publicstatic void main(String[] args){
newStaticCode(4);
}
static{
System.out.println("c");
}
}

运行结果:

b

c

a

c9

d

问:什么时候使用静态?

答:要从两方面入手:因为静态修饰的内容有成员变量和函数——当对象中出现共享数据的时候,该数据就应该用静态修饰,对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中;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的。

示例:

class Person{
String name;
static String country = "cn";
public static void show(){
System.out.println(contry+"haha");
}
}

补充:mian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了。

       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[] arr):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。

       jvm在调用主函数时,传入的是new String[0];

示例:

class MainDemo {

public static void main(String[] args)//new String[]
{
String[] arr ={"hah","hhe","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]);
}
}

运行结果:

hah

hhe

heihei

xixi

hiahia

7.单例设计模式

设计模式:解决某一类问题最行之有效的方法。

java中23种设计模式:

       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。

       1.为了避免其他程序过多建立该类对象。先禁止其他程序建立该类对象

       2.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。

       3.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。

这三步怎么用代码体现呢?

       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。

示例:

1.饿汉式:(先初始化对象)

//Single类一进内存,就已经创建好了对象。
class Single{

private static Single s = new Single();
private Single(){}
public static Single getInstance(){
return s;
}
}

 

2.懒汉式:(对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载)

//Single类进内存,对象还没有存在,只有调用了getInstance方法时,才建立对象。

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;
}
}

附注:记录原则:定义单例,建议使用饿汉式。