Java面向对象(上)

这几天在家看了一些关于java面向对象基础的书籍，于是总结一下自己学到的东西。

一：类，对象，属性，方法，构造器的概念：

类：用于描述客观世界里某一类对象的共同特征。

对象：可以看成是静态特殊(属性)和动态特征(方法)的封装体(简单的理解：类可以看成对象的模版，对象可以看成类的具体实例)。

属性：用于定义类或类的实例所包含的数据。

方法：定义类或类的实例的行为特征或功能实现。

构造器：构造器是一个特殊的方法，主要用于创建类的实例。java语言中器是创建对象的重要途径。

二：this和super关键字

this关键字：是一个对象的默认引用，this总是指向调用该方法的对象。

super关键字:super是直接父类对象的默认引用 。

this作为对象的默认引用有一下两种情况:

1：构造函数中引用该构造函数执行初始化的对象。

2：在方法中引用调用该方法的对象。

this关键字最大的作用就是让类中一个方法，访问该类的另一个方法或属性。

this可以代表任何对象，当this出现在某个方法体中时，它所代表的对象是不确定的，但它的类型是确定的，它所代表的对象只能是当前类；只是当这个方法被调用时，它所代表的对象才能确定下来：谁在调用这个方法，this就代表谁。

如果在static修饰的方法中使用this关键字，则这个关键字就无法指向合适的对象。所以，static修饰的方法中不能使用this引用。由于static修饰的方法不能使用this应用。所以static修饰的方法不能访问不使用static修饰的普通成员。

如果需要在子类方法中调用父类被覆盖的实例方法，可使用super关键字作为调用者来调用父类被覆盖的实例方法。

super也不能出现在static修饰的方法中，static修饰的方法是属于类的，该方法的调用者可能是一个类，而不是对象，也就不存在对应的父类对象了，因而super引用也就失去了意义。

特别注意:Java程序创建某个类的对象时，系统会隐式创建该类父类的对象。只要有一个子类对象存在，则一定存在一个与之对应的父类对象。在子类方法中使用super引用时，super总是指向作为该方法调用者的子类对象所对应的父类对象。这就和this很类似。this总是指向调用该方法的对象。而super则指向this指向对象的父对象。

三：深入构造器:

构造器是一个特殊的方法，该方法主要用于创建类的实例，Java语言里构造器是创建对象的重要途径。因此，Java类必须包含一个或一个以上的构造器。   同一个类里具有多个构造器，多个构造器的形参列表不同，这就叫构造器的重载。

构造器最大的用处就是在创建对象时执行初始化操作。

如果程序员没有为Java类提供任何构造器，则系统会为这个类提供一个无参数的构造器，这个构造器的执行体为空，不做任何事情，无论如果,Java类至少包含一个构造函数。一旦程序员提供了自定义的构造器，则系统不再提供默认的无参数构造器。如果希望该类保留无参数的构造器，此时就需要程序员自己提供。

注意:构造器是创建Java对象的重要途径，通过new关键字调用构造器时，构造器也确实返回了该类的对象，但这个对象并不是完全由构造器负责创建的。实际上 ，当程序员调用构造器时，系统会先为该对象分配内存空间，并为这个对象执行默认的初始化，这个对象已经产生了，这些操作都是在构造器执行之前就完成了。也就是说，当系统开始执行构造器的执行体之前，系统已经创建了一个对象，只是这个对象还不能被外部程序访问，只能在该构造器中通过this来引用它。当执行构造器的执行体执行结束后，这个对象作为构造器的返回值被返回，通常还会赋给另外一个引用类型的变量，从而让外部程序可以访问该对象。       

使用this调用另外一个重载的构造器值能在构造器中使用，而且必须作为构造器执行体的第一条语句。使用this调用重载的构造器时，系统会根据this后括号里的实参来调用形参列表与之对应的构造器。

构造器是否有返回值?

解答:实际上，类的构造器是有返回值的，当我们用new关键字来调用构造器时，构造器是返回该类的实例，可以说这个类的实例就是构造器的返回值，因为构造器的返回值类型总是当前类。因此无须定义返回值类型。但必须注意不能在构造器中显示使用ruturn来返回当前类的对象，因为构造器的返回值是隐式的。

四：类的封装，继承，多态：

封装：封装是保证软件部件具有优良的模块性的基础，封装的目标就是要实现软件部件的“高内聚、低耦合”，防止程序相互依赖性而带来的变动影响。在面向对象的编程语言中，对象是封装的最基本单位，面向对象的封装比传统语言的封装更为清晰、更为有力。简单的理解就是，将类中的数据都隐藏起来，只是提供一个接口，让外部通过提供的接口进行访问类中的数据。

继承：在java中使用extends关键字来实现类的继承。实现继承的类叫做子类，被继承的类叫做父类，基类或者叫超类。

Java只支持单继承，不允许多继承。一个子类只能有一个直接的父类，一个父类可以派生出多个子类。当子类继承了父类，则子类将获得父类的全部属性（privarte属性除外）和方法。

子类重写父类的方法时：必须和父类方法具有相同的名字，参数列表和返回值类型，访问权限必须高于或等于父类的访问权限（方法访问修饰符）。

 多态：同一类型的引用调用同一方法但效果不同。

构成多态的条件：1.要有继承，2.要有重写，3.父类应用指向子类对象。

注意:Java引用变量有两个类型，一个是编译时的类型，一个是运行时的类型，编译时的类型是由声明该类变量时使用的类型决定，运行时的类型是由实际赋给该变量的对象决定。如果编译时类型和运行时类型不一致，就会出现所谓的多态。

精典实例：

public class Test1 extends BaseClass{ public int book=10; public void test(){ System.out.println("重写父类的方法"); } public void sub(){ System.out.println("子类的普通方法"); } public static void main(String[] args) {//编译时类型和运行时类型不一致BaseClass base=new Test1();//将打印父类的6System.out.println("book="+base.book);base.base();//打印子类重写父类的方法内容base.test();}}class BaseClass{public int book=6;public void base(){System.out.println("我是父类的普通方法");}public void test(){System.out.println("将被子类重新的方法");}}

打印结果：book=6
    我是父类的普通方法
    重写父类的方法

解析：引用变量在编译阶段只能调用其编译时类型所具有的方法，但运行时则执行它运行时类型所具有的方法。所以BaseClass base=new Test1();代码中BaseClass是编译时类型，Test1是运行时类型。编译时只能调用BaseClass类的方法，而不能调用Test1类中的方法。而在运行时，调用的是Test1类中的方法，所以当执行base.test();这句代码时，打印的是子类重写父类的方法内容。System.out.println("book="+base.book);执行这句代码时，为什么会打印父类的值呢？ 属性与方法就不同了，对象的属性是不具备多态性。通过引用变量来访问其包含的实例属性时，系统总是试图访问它编译时类所定义的属性，而不是它运行时类所定义的属性。

 五：方法的重载和重写：

方法重载:Java允许同一个类中定义多个同名的方法，如果同一个类中包含两个或两个以上方法的方法名相同，但形参列表不同，这就叫方法的重载。

重载的要求:同一类中方法名相同，参数列表不同。方法的返回值，修饰等等与方法重载没有关系。

方法重写:子类包含父类同名方法的现象叫方法的重写。

重写的要求:子类重写父类的方法时，必须和父类方法具有相同的方法名字，参数列表和返回值类型，子类重写父类的方法时，访问权限必须高于或等于父类的访问权限（方法访问修饰符）。

注意:如果被重载的方法中包含了长度可变的形参。比如同一类中包含test(int a)和test(int...nums)，当执行对象.test(2)方法时，将会执行test(int a)方法。

六：成员变量和局部变量：

Java语言中，根据定义变量的位置不同，将变量分为了两类：成员变量和局部变量。

成员变量：是指在类范围里定义的变量，也就是常说的属性。

局部变量：是指在一个方法内定义的变量。

成员变量：

成员变量分为类属性和实例属性两种，定义一个属性时不使用static修饰的就是实例属性，反之则是类属性。其中类属性从这个类的准备阶段开始存在，直到系统完全销毁这个类，类属性的作用域 与这个类的生存范围相同；而实例属性则从创建实例开始存在，直到系统完全销毁这个实例，实例属性的作用域与对应实例的生存范围相同。简单的说实例属性随实例的存在而存在，而类属性则随类的存在而存在。

局部变量：

形参：在定义方法时在括号中定义的变量，形参的作用域在整个方法内有效。

方法局部变量：在方法体内定义的局部变量，它的作用域是从定义该变量时生效，到该方法结束是失效。

代码块局部变量：在代码块中定义的局部变量，这个局部变量的作用域从定义该变量时生效，代码块结束时失效。

注意：局部变量除了形参之外，都必须显示初始化。

Java允许局部变量和成员变量同名，如果方法里的局部变量和成员变量同名，局部变量会覆盖成员变量，如果需要在这个方法里引用被覆盖的成员变量，则可以使用this(实例属性)或类名(类属性)作为调用者来访问成员变量。

成员变量和局部变量的初始化和在内存中的运行机制：

1：成员变量

当系统加载类或创建该类实例时，系统自动为成员变量分配内存空间，并自动为成员变量指定初始值。

成员变量的使用情况：

(1)如果需要定义的变量是用于描述某个类或者某个对象的固有信息，比如人的身高，体重等建议使用实例变量。如果这种信息对这个类的所有实例完全相同，比如人的眼睛，所有人的眼睛都是两个，像这样的属性建议定义为类属性。

(2)如果需要定义一个变量用于保存该类或者实例运行时的状态信息，则建议使用成员变量。

(3)如果某个信息需要某个类的方法之间进行共享，建议使用成员变量。

2：局部变量

局部变量定义后，必须显示的初始化。系统不会为局部变量执行初始化。这说明定义局部变量后，系统并没有为这个变量分配内存空间，只有当程序为这个局部变量赋初始值时，系统才会为该变量分配内存空间，并将初始化值保存到内存中。

局部变量总是保存在方法的栈内存中，栈内存中的变量无须系统垃圾回收，栈内存中的变量往往是随方法或代码块的运行结束而结束的。

七：方法参数传递机制：

形参：定义方法时，方法名后的括号中的参数。

实参：调用方法时实际传入的参数。

问题：Java的实参值是怎么传入方法的呢？

解答：这是由Java方法的参数传递机制来控制的，Java里方法的参数传递方式只有一种：值传递。所谓值传递，就是将实际参数值的副本（复制品）传入方法内，而参数本事不会受到任何影响。【Java里的参数传递类似与《西游记》里的孙悟空，孙悟空复制了一个假孙悟空，这个假孙悟空具有和孙悟空同样的能力，可以降妖除魔。但不管这个假孙悟空遇到什么事，真孙悟空不会受到任何影响。呵呵这里打了一个简单的比方】

简单实例:

public static void main(String[] args) {//定义两个整型变量并初始化int a=5,b=10;//调用交换变量值的方法swap(a, b);//打印变量a和变量b的值System.out.println(" 交换后，实参a="+a+"   ,b="+b);}/** * 交换两个整型变量的值 * @param a  * @param b */private static void swap(int a,int b){//定义一个临时变量，用来存放a变量的值int temp=a;//把b赋值给aa=b;//把temp的值赋值给bb=temp;System.out.println("swap方法中的a="+a+"  ,b="+b);}

控制台打印的结果是：

swap方法中的a=10  ,b=5
交换后，实参a=5   ,b=10

解析：当程序执行main方法中的swap()方法时，系统进入swap方法，并将mian方法中的变量a和变量b作为参数值传入swap方法，此时传入swap方法的是a，b变量的副本，而不a，b变量的本身。进入swap方法后，开始执行变量值的交换工作。执行完swap方法体后，实质只是交换了副本的值，并没有交换a，b变量本身。  从内存的角度分析该程序：在main方法中调用swap方法时，main方法还为结束。因此，系统分别为main方法和swap方法分配两块栈区，分别用于保存mian方法和swap方法的局部变量。main方法中的a，b变量作为参数传入swap方法，实际上是在swap方法栈区中重新生产了两个变量a、b，并将main方法栈区中a、b变量的值分别赋给swap方法栈区中的a、b参数。此时，系统存在两个a变量，两个b变量。只是存在于不同的方法栈区中。所以对swap中的变量a和变量b进行任何操作，对main方法中的a、b变量没有任何影响。

Java对于引用类型的参数传递，一样采用的是值传递方法。这样说或许很多人都会对引用类型的参数传递产生误解。

引用类型的参数传递实例：

public class TestRefenceTransfer {public static void main(String[] args) {//创建Person对象Person person=new Person();//给Person对象赋值person.age=23;person.weight=50;//调用交换值方法swap(person);//打印输出System.out.println(" 交换后，age="+person.age+"  ,weight="+person.weight);}/** * 交换对象的值 * @param person  */private static void swap(Person person){int temp=person.age;person.age=person.weight;person.weight=temp;System.out.println("swap方法中 ，age="+person.age+" ,weight="+person.weight);}}

public class Person {//定义两变量public int age;public int weight;}

打印结果：

swap方法中 ，age=50 ,weight=23
交换后，age=50  ,weight=23

程序解析:程序从main方法开始执行，main方法开始创建了一个Person对象，并定义了一个person引用变量来指向Person对象，这个与基本类型不同。创建对象时，系统内存中有两个实体：堆内存中保存了对象本身，栈内存中保存了该对象的引用。紧接着给person对象赋值。  接下来，main方法中开始调用swap方法，此时main方法并没有结束，系统会分别开辟出main和swap两个栈区，分别用于保存mian方法和swap方法的局部变量。调用swap方法时，person变量作为实参，传入swap方法，同样采取值传递方式，把main方法中的person变量的值赋给swap方法里的person形参，从而完成swap方法的person形参初始化。这里需要指出的是，main方法中的person是一个引用（也就是指针），它保存的是Person对象的地址值，当person的值赋值给swap方法中的person形参后，swap方法中的person也是Person对象的地址值，同样也是指向堆内存中Person对象的地址。此时，不管是操作main方法中的person变量还是操作swap方法中的person变量，其实质都是操作它所引用的Person对象，它们操作的是同一个对象。当swap中将person对象的两个变量值进行了交换，那么mian方法中输出的person对象的属性同样也交换了的。

八：递归方法：

在一个方法体内调用它本身，被称为方法的递归，方法的递归包含一个中隐式的循环，它会重复执行某一段代码，但这种重复执行无须循环控制(递归一定要向已知方向递归)。