JavaSE 学习笔记 - 面向对象

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，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，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。

面向对象介绍

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
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。

类和对象的关系

类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事物整体的描述/定义，但是并不能代表某一个具体的事物。
- 如：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。并且构造器有以下俩个特点：
- 必须和类的名字相同
- 必须没有返回类型，也不能写void

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person zhangsan = new Person();
        zhangsan.name = "张三";
        zhangsan.age = 18;
        System.out.println(zhangsan.name);
        System.out.println(zhangsan.age);
    }
}

public class Person {
    String name;
    int age;
    public void work(){
        System.out.println("工作");
    }
}

构造器

public class Person {
    String name;
    int age;
    //一个类即使什么都不写，也会存在一个构造器
    //idea构造器快捷键：alt + insert
    //使用new关键字，本质就是调用构造器
    //构造器用来初始化
    public Person() {
    }
    //有参构造：一旦定义了有参构造，想使用无参构造，就必须显示定义无参构造
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Person(String name,int age) {
        this.name =name;
        this.age = age;
    }
}

创建对象内存分析

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Pet dog = new Pet();
        dog.name = "旺财";
        dog.age = 3;
        dog.shout();
        Pet cat = new Pet();
    }
}

public class Pet {
    public String name;
    public int age;
    public void shout(){
        System.out.println("叫");
    }
}

三大特性

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 Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName("张三");
        System.out.println(person.getName());
    }
}

public class Person {
    //属性私有
    private String name;
    private int age;
    //提供一些可以操控这些属性的方法
    //提供一些public的get、set方法
    public String getName(){
        return this.name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
}

封装的意义

提高程序的安全性，保护数据
隐藏代码的实现细节
统一接口
系统的可维护性增加了

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。
继承关系的俩个类，一个为子类（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

public class Person {
    private int money = 10_0000_0000;
    public void say(){
        System.out.println("说话");
    }
    public int getMoney() {
        return money;
    }
    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }
}

//子类继承父类就会拥有父类的所有方法，不能直接继承private属性,可通过public方法来使用private定义的属性
public class Student extends Person{
    //Ctrl + H
}

object类 Java中所有的类，都默认继承Object
super 子类可以使用super调用父类的属性和方法
- 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的方法或者构造方法中！
  3. super和this不能同时调用构造方法！
- Vs this:
  1. 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
  2. 前提
    - this:没有继承也可以使用
    - super:只能在继承条件才可以使用
  3. 构造方法
    - this（）;本类的构造
    - super（）:父类的构造！

public class Person {
    protected String name = "名字";
    public void print(){
        System.out.println("Person");
    }
}

public class Student extends Person{
    private String name = "学生";
    public Student(){//父类如果没有无参构造，只有有参构造，则子类无法创建无参构造
        //隐藏代码：调用父类的无参构造
        super();//调用父类的构造器，必须在子类构造器的第一行
        //this("zhangsan");//子类构造器只能单独调this和super之一
    }
    public Student(String name){
        this.name = name;
    }
    public void print(){
        System.out.println("Student");
    }
    public void test(String name){
        print();
        this.print();
        super.print();
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        student.test("张三");
    }
}

方法重写

重写：需要有继承关系，子类重写父类的方法：

方法名必须相同
参数列表列表必须相同
修饰符：范围可以扩大但不能缩小： public>Protected>Default>private
抛出的异常：范制，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：

父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足！
重写的快捷键：Alt Insert ：override;

//重写都是方法的重写，与属性无关
public class B {
    public static void test(){
        System.out.println("B.test");
    }
    public void test1(){
        System.out.println("B.test");
    }
}

public class A extends B{
    public static void test(){
        System.out.println("A.test");
    }
    public void test1(){
        System.out.println("B.test");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //静态方法和非静态方法的区别很大
        //静态方法：方法的调用只和左边定义的数据类型有关
        //非静态方法：重写
        A a = new A();
        a.test();
        a.test1();
        //父类的引用指向子类
        B b = new A();
        b.test();
        b.test1();//子类重写了父类的方法
    }
}

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
多态存在的条件:
- 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：
- 多态是方法的多态，属性没有多态性。
- 父类和子类，有联系，类型转换异常！ClassCastException!
- 存在条件：继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类。Father f = new Son()
- 无法重写的量：
  - static 方法：属于类，它不属于实例。
  - final 常量；
  - private 方法；
instanceof 可以判断类型(引用类型)。

Dog dog = new Dog();
    Animal animal = new Animal();
    Animal dog = new Dog();
        
    System.out.println(dog instanceof Dog);     // true
    System.out.println(dog instanceof Animal);    // true      
    System.out.println(animal instanceof Animal); // true
    System.out.println(animal instanceof Dog);  // false
    System.out.println(animal instanceof String);  // 编译时报错

类型转换
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，向下型：强制转换
4. 方便方法的调用，减少承复的代码！简洁

//类型之何的转化：父
//子类转换为父类，可能丢失自己的本米的一些方法！
Student student = new Student（）;
Person person = student;

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，但是有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。

//abstract 抽象类。 extends:单继承。
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();
}

//抽象类的所有方法，继承了它的了类，都必须要实现它的方法。除非该子类也是抽象类。
public class A extends Action {
    @Override
    public void doSomething(){}
}

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。
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。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

//interface 定义的关键字 ， 接口都需要有实现类
public interface UserService {
    //接口中所有定义其实都是抽象的 public abstract
    int Age = 18;//接口中的属性是常量 public static final
    public abstract void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void search(String name);
}

public interface TimeService {
    void timer();
}

//类可以实现接口 implements 接口
//实现了接口的类，就需要重写接口的方法
//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 search(String name) {
    }
    @Override
    public void timer() {
    }
}

内部类

内部类就是在一个类的内部在定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类。

成员内部类
静态内部类
局部内部类
匿名内部类

public class Outer {

    private int id;
    public void out(){
        System.out.println("out");
    }
    //成员内部类
    class Inner1{
        public void in(){
            System.out.println("in");
        }
        public void getId(){//可以获取外部类中的私有方法
            System.out.println(id);
        }
    }
    //静态内部类
    public static class Inner2{

    }
    //局部内部类
    public void method(){
        class Inner3{

        }
    }
    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 ： 匿名内部类
        new Inner().eat();
        new InService(){
            @Override
            public void hello() {

            }
        };
    }
}
//成员内部类
class Inner{
    public static void main(String[] args) {

    }
    public void eat(){
        System.out.println("eat");
    }
}
interface InService{
    void hello();
}

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面向过程 & 面向对象

面向对象 介绍

类和对象的关系

创建与初始化对象

构造器

创建对象内存分析

三大特性

封装

封装的意义

继承

方法重写

多态

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接口

内部类

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