Java 面向对象入门

面向对象入门

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@Author：云都小生

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类与对象

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现实生活中有各式各样的对象，有狗有猫有人，有树有花有草，我们所见到的东西，都是对象。这些对象有一些，拥有相同的属性和方法。例如说狗，它们同样有四条腿，两个眼睛，它们同样都会叫 Java是面向对象的编程语言，在Java中怎么实现面向对象编程呢？

public class Test{    public static void main(String[] args)    {        Dog dog = new Dog;    }}//不同的类文件public class Dog {    String color;    String name;    String sex;    Dog(String color,String name,String sex){   //构造方法        this.color = color;        this.name = name;        this.sex = sex;    }    void run()    {        System.out.print("Dog in running···\n");    }    void bray()    {        System.out.print("汪汪汪\n");    }}

在这个例子中，Dog就是一个类，在Dog里面有这么几个属性：color、name、sex，还有三个方法。一个是Dog的构造方法，另外两个方法是run和bray。

类与对象有什么关系，有什么区别？类其实就是一个模版，对象是根据这个模版创建出来的实例。对象创建之后，自动拥有类的所有属性和方法。类并不是实际存在的，对象才是在内存中实际存在的。new这个关键字，就是用来分配内存空间。一句话理解，类就是“人”，而对象是具体的“什么样的人”。

什么是构造方法？每个类都会有构造方法，我们可以通过构造方法，一开始就给对象里面的属性赋值。如果你没有构造方法，默认的就会有一个构造方法，就像这样 Dog(){} 构造方法可以被重载。可以看下面重载的相关知识点。

Dog(String name){}

this是一个关键字，这个this算是一个指针，指向对象本身。通过构造方法传进来的那

我们可以通过对象.属性的方式，来索引对象内部的属性。Dog.name 或者 Dog.sex

对象与对象变量这里还需要谈一个小细节，对象是在内存里面实实在在存在的，而对象变量，只是一个变量，指向内存中具体对象的数据。

引用类型的内存分析

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之前我们经常用String类型，其实String是一个引用类型，什么意思呢？有过指针知识基础的人应该知道，如果你不知道，莫慌。String变量其实存储的并不是真正的字符串，而是字符串在内存中存在的地址。

程序占用内存的是有不同类型的:是堆、栈、全局区、常量区、程序代码区；


1. 堆一般由程序员分配；

2. 栈一般由编译器自动分配，存放参数值，局部变量的值等；

3. 全局变量和静态变量存放的地方；

4. 常量字符串存放的地方；

5. 程序代码区。

String str = “Cloudking”; 这个str其实是存放在栈，而字符串是存放再堆里面，str会存储字符串在内存常量区的地址，通过这个地址找到相应的数据。

而在类与对象中，也是这样。对象名存储的是整个对象数据在堆中的首地址，通过这个地址去索引相应的数据。Dog dog = new Dog(); dog会指向对象数据在堆中的地址。

面向对象基本特性——重载

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同一个类里面，多个方法可以有相同的名字，只要它们的参数列表不同就可以，这种方式叫“方法重载”。

public class Dog {        void printTest()        {            System.out.println("没有参数");        }        void printTest(String name)        {            System.out.println(name);        }        void printTest(int id,String name)        {            System.out.print(id + "\n" + name);        }}#main方法里面Dog dog = new Dog();dog.printTest("Cloudking");dog.printTest(123,"Cloudking");

编译器会根据调用方法的参数个数、参数类型等去逐个匹配，以选择对应的方法。还有几点需要注意:

· 构造方法也可以重载；

· 方法名称必须相同，才能够重载；

· 重载的方法除了方法名外，参数不能一模一样；

· 不能用返回值来进行重载。

面向对象基本特性——静态域与静态方法

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静态域又称为类变量，所有的对象，都共享这一个类变量，修饰类变量的方法，就是用static，看实例。

public class Dog {        private static int id;}

这样一来，所有由Dog new出来的对象，都指向这同一个变量id。静态方法，就是不能对对象进行操作的方法。一般用到静态方法，都有两点：

1. 方法不需要访问对象状态；
   
2. 1. 只需要访问类的静态域。
      

   public class Dog {
   private static double x = 8.888;

   private static void Test(){    System.out.println(getX());}public static double getX() {    return x;}public static void setX(double x) {    Dog.x = x;}

   }

   //main
   Dog dog1 = new Dog();
   Dog dog2 = new Dog();
   dog1.setX(12);
   System.out.println(Dog.getX());

还有一个小插曲，关于静态常量，我们用final来修饰常量，用static来修饰它是一个静态的常量。

public class Math{      ...      public static final double PI = 3.14159265358979323846;      ...  }  

本来加上final就修饰成常量了，再加上static，就不用每次都需要new一个对象才能使用这个常量。

面向对象特性——封装

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面向对象的第一大特性——封装。这个词我们并不陌生，在面向对象中，封装指的是将细节包装、隐藏起来，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。这样一来，可以使代码变得安全(可靠)、更容易维护(重用性)。

以下把优点列出来:

1.  良好的封装能够减少耦合；<br/>2.  类内部的结构可以自由修改；<br/>3.  可以对成员变量进行更精确的控制；<br/>4.  隐藏信息，实现细节。<br/>

怎么对类中的属性进行封装呢？把类的属性设置为私有，对外提供“构造器”和“访问器”。

public class Dog {    private String color;    private String name;    private String sex;    Dog(String color,String name,String sex){   //构造方法        this.color = color;        this.name = name;        this.sex = sex;    }    void run()    {        System.out.print("Dog in running···\n");    }    void bray()    {        System.out.print("汪汪汪\n");    }}

把类中的属性，都加上private这个权限修饰符，就会变成类私有的属性。如果你在该类的外部去访问、修改，就会出现错误。这样一来，我们就实现了属性隐藏，那怎么才能间接性的访问、修改它们。这里就涉及到了访问器和修改器，它们能让我们间接的访问、修改类中隐藏的属性。

public class Dog {        private int id;        private String name;        Dog(int id,String name)        {            this.id = id;            this.name = name;        }        public String getname()        {            return this.name;        }        public int getid()        {            return this.id;        }        public void setname(String name)        {            this.name = name;        }        public void setid(int id)        {            this.id = id;        }}

看看这个类，把内部的属性用private隐藏了起来，通过private修饰的属性和方法，都只能在类内部被访问、修改，不能被外部直接访问(get)、修改(set)。这样做有什么好处呢？第一点，安全性，第二点，屏蔽细节。

如果用户在设置数值的时候随意输，你要怎么办？你要在哪里检查？我们来看一个set方法。

public void setid(int id){    if( id <= 100 && id >= 1)    {        this.id = id;    }    else    {        System.out.println("输入有误！");    }}

类内部的方法也可以被private修饰，被private修饰的方法，只能在类内部被使用。

面向对象特性——继承

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动物界中存在这么一种情况，儿子往往会继承父母的优点，就像我们，我们有可能就继承了自己父母的许多特性。而在面向对象编程中，也有这么一个特性——继承。在Java中，类与类之间可以有继承的关系，子类可以继承父类的属性和方法。

public class Animal {    String color;    void bray()    {        System.out.println("bray~");    }}public class eatgrassAnimal extends Animal {    void eat()    {        System.out.println("eat grass");    }}#maineatgrassAnimal d = new eatgrassAnimal();d.color = "yellow";d.bray();d.eat();

eatgrassAnimal从Animal类里继承，自动拥有了Animal类非private的属性和方法，它也可以拥有自己的属性和方法，作为对父类的扩展，继承可以增加程序的复用性。extends关键字用来修饰一个类从另一类中继承，Java中所有的类默认都从Object类继承。

java里只支持单继承，一个子类只能有一个父类，但是可以进行继承，简答的说，A可以从B继承，B可以从C继承，一代更比一代强。子类中如果想访问父类里面的对象，可以使用super的关键字。

public class Animal {    String color;    Animal(String color)    {        this.color = color;    }    void bray()    {        System.out.println("bray~");    }}public class eatgrassAnimal extends Animal{    String name;    eatgrassAnimal(String color,String name) {        super(color);        this.name = name;    }    void eat()    {        System.out.println("eat grass");    }    void bray()    {        super.bray();        System.out.println("eatgrassAnimal bray~");    }}#maineatgrassAnimal e = new eatgrassAnimal("yellow","羊");e.bray();

super可以调用父类的构造方法、调用父类的方法（当子类覆盖父类的方法时）、访问父类的数据域。

每个子类构造方法的第一条语句，都是隐含地调用super()，如果父类没有这种形式的构造函数，那么在编译的时候就会报错。

super()从子类中调用父类的构造方法，this()在同一类内调用其它方法。子类覆盖或重写了父类的方法，则只有使用 super 才能在子类中调用父类中的被重写的方法。

从本质上讲，this是一个指向本对象的指针, 然而super是一个Java关键字。

面向对象特性——多态

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由于有了继承，就延伸出了另一种特性——多态。多个子类都从同一个父类继承，像食草动物、食肉动物，都是继承自动物。在我们在编写程序的过程中，并不知道什么时候会传过来食草动物的对象、什么时候会传过来食肉动物的对象，所以我们在调用方法的时候，总不能直接就对单一的对象进行处理吧。

假设食草动物、食肉动物都有同一个方法——run()，但是在我们在调用它们这个方法的时候，需要传入不同的对象，根据不同的对象去调用它们各自的run()方法。这个就是动态绑定，根据传入的对象，去调用属于它们各自的方法。

public class eatgrassAnimal extends Animal{    void eat()    {        System.out.println("eat grass");    }}public class eatmeatAnimal extends Animal {    void eat()    {        System.out.println("eat meat");    }}public class Animal {    void eat()    {        System.out.println("eat···");    }}public class Test{    public static void main(String[] args)    {        eatgrassAnimal g = new eatgrassAnimal();        eatmeatAnimal m = new eatmeatAnimal();        print(g);        print(m);    }    static void print(Animal a)    {        a.eat();    }}

可以看到两个类eatgrassAnimal和eatmeatAnimal都是从Animal继承，都重写了Animal的eat()方法。当我们想根据传入的对象，调用它们具体的方法时，就可以写成pritn(Animal)，父类引用指向子类对象。

多态的实现必须有三个条件：

1. 继承

2. 方法重写

3. 父类引用指向子类对象

现实中其实有很多多态的例子，我们能在word文档里面使用的快捷键，换到了桌口下面，也能使用快捷键，只是做出的反应不一样。

在游戏设计中，也会有多态设计的例子，例如说坦克和飞机，都是攻击性的机器，它们都有这样一个方法attack(攻击)，但是它们攻击的方式都不一样，也就是方法里面实现的不一样。这样，调用attack()方法，我们就可以利用多态来实现。

public class Machine {    void attack()    {        System.out.println("Attack中···");    }}public class Aircraft extends Machine {    void attack()    {        System.out.println("战机导弹发射！");    }}public class Tanke extends Machine {    void attack()    {        System.out.println("坦克炮弹发射！");    }}public class Test{    public static void main(String[] args)    {        Tanke t = new Tanke();        Aircraft a = new Aircraft();        Attack(t);        Attack(a);    }    static void Attack(Machine m)    {        m.attack();    }}

面向对象特性——抽象类

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抽象类和一般的类没有太大的区别，只是多了个抽象方法。类中有一部分不能确定——既需要这种功能，又没办法去定义主题，就可以写成抽象类。

抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。抽象类中的抽象方法要被使用，必须由子类重写所有的抽象方法后才能调用。记住，是重写，不是纯粹的把代码复制，那样依旧是一个抽象类。

abstract class Test {    abstract void test();}

这个Test抽象类，可以实现其他的很多方法，但是这里面只要有一个抽象方法，就必须被修饰成抽象类。并且，这类还不能被final修饰，抽象类就是要继承，然后让子类去实现抽象方法，其次，方法也不能被static和private修饰。static关键字会把方法修饰成公用，即使没有对象也能直接用，那样就没有意义了，如果是private，抽象方法就不能被子类继承了。

归根结底，当一个类里面有一些不被确定的方法时，就可以使用abstact来修饰，让它成为抽象类，然后让子类去实现这个抽象方法。

面向对象特性——接口

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接口不是类，而是对类的一组需求描述。Java没有提供多继承的机制，没有办法同时继承两个类，但是Java却可以实现多个接口。一个接口只有方法的特征，而没有方法的实现，因此这些方法在不同的地方被实现时，可以具有完全不同的行为。（是不是感觉跟抽象类很像）

在Java中使用interface来定义一个接口，而使用implements来实现接口。

public interface Test{   public static final int num; //成员常量具有固定的修饰符：public static final   public abstract void method; //成员函数具有固定的修饰符：public abstract }public class Testimpl implements Test{// 实现接口中的所有方法    .....}

接口的确跟抽象类很像，但是它本质上并不是类，而且，接口与接口之间可以是继承关系，而且可以实现多继承。接口比抽象类更抽象。

2017/9/2 22:52:38 @Author：云都小生