黑马程序员-java面向对象三大特性

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面向对象的三大特性：封装、继承和多态。

• 面向对象的概念：面向对象是相对于面向过程而言的。面向对象和面向过程都是一种编程思想。学过C、C++语言的同学应该知道它们都是面向过程的语言，强调的是功能的行为。其实，java中的函数也是面向过程的，每个函数都实现了一个功能。我们学习的java语言是面向对象的语言，就是把很多功能进行封装，强调的是具备了功能的对象。既然对象封装了很多功能，每个功能都是一个函数，每个函数又都是面向过程的。那么面向对象也就是基于面向过程的。
• 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了指挥者。
  • 在完成某个需求时，先要去找具有所需的功能的对象来用。如果该对象不存在，那么就创建一个具有所需的功能的对象。这样简化开发，并提高程序功能的复用性。
• 面向对象的开发、设计
  • 面向对象的开发过程就是不断地创建对象，使用对象，指挥对象做事情。
  • 面向对象的设计过程就是管理和维护对象之间的关系。

封装就是隐藏对象的属性和内部功能的实现细节，仅提供公共的访问方式。

• 封装的好处：将变化隔离；便于使用；提高重用性；提高安全性。
  以Student类举例，如果我们想要调用学生自我介绍的方法，我们可以创建一个学生对象，然后调用它的方法即可。
  代码：Student s=new Student()；s1.print()；
  这样便于使用，因为我们把学生自我介绍的内容都封装到了print()方法中，调用方法就等于学生自我介绍了。不同的类中都可以调用这个学生自我介绍的方法，这样也提高了代码的重用性。
  提高安全性是说如果我们想要给学生对象设置年龄，因为age属性是private修饰的，我们不能直接访问，可以调用setAge()方法，传个参数即可。如果我们传个非法的参数，比如将学生的年龄设置为-1，那么我们可以在这个setAge()方法中进行判断，过滤掉非法数据，这样就提高了程序的安全性。
• 封装的原则：将不需要对外提供的内容都隐藏起来。把属性都隐藏，提供公共的方法对其访问。
  如下代码所示，学生的name和age属性都私有化了，提供了对外的set和get方法分别对其访问(可以快捷键shift + alt + s + r)。
  

  public class Student {    private String name;  //学生姓名    private int age;      //学生年龄      //获得姓名的方法    public String getName() {      return name;  }  //设置姓名的方法  public void setName(String name) {      this.name = name;  }  //获得年龄的方法  public int getAge() {      return age;  }  //设置年龄的方法  public void setAge(int age) {      this.age = age; }  //自我介绍的方法  public void print(){        System.out.println("自我介绍：我的姓名是："+name+"，年龄是："+age);    }  } 

  
  
  

继承：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。那个单独的类称为父类或者超类、基类，多个类称为子类。子类可以继承父类中除private修饰的属性和行为。比如现实生活中的猫、老虎都属于猫科动物，可以抽取出一个猫科动物类来描述猫和老虎的共性信息。父类还可以一级级的向上抽取，比如猫科动物类属于哺乳动物类，哺乳动物属于动物等。
在java中通过extends关键字让类与类之间产生继承关系。

• 继承的好处
  • 继承的出现提高了代码的复用性。
    父类中定义了子类共性的内容，那么子类继承父类就相当于在子类中也拥有了这些内容，不用每个子类都再定义一遍了。
  • 继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。
    继承是多态的基础，关于多态，在后面的博客中说明。
• 继承的弊端：破坏了类的封装。因为父类中的数据可以被子类使用，而不再是只归父类自己使用，降低了程序的安全性。
• 继承的特点
  • 在java只支持单继承，不支持多继承。
    一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
    因为多继承容易带来安全隐患：当多个父类中定义了相同的功能，而且功能的内容不同，那么子类对象不确定要运行哪一个。
    但是java保留这种机制，并用另一种体现形式来完成表示，那就是多实现。实现多个接口以扩展功能。
• Java支持多层继承(继承体系)
  class A{}
  class B extends A{}
  class C extends B{}
  
• 注意：不要仅为了获取其他类中某个功能而去继承，类与类之间要有所属" is a " 关系，子类是父类的一种。
  比如猫继承猫科动物，那么猫是猫科动物中的一种，这样符合现实生活中的逻辑。
  那么猫可以陪人玩耍，狗也可以陪人玩耍，让狗继承猫类，狗不就有这个功能了吗？但是，现实生活中，狗不是猫的一种，不符合逻辑。
• 子类的实例化过程
  • 子类中所有的构造函数默认都会访问父类中空参数的构造函数。因为每一个构造函数的第一行都有一条默认的语句super();子类会具备父类中的数据，所以要先明确父类是如何对这些数据初始化的。
  • 当父类中没有空参数的构造函数时，子类的构造函数必须通过this或者super语句指定要访问的构造函数。

• 抽象类：当多个类中出现相同功能（方法），但是功能的具体实现方式不同。这时可以进行向上抽取，只抽取功能定义，而不抽取功能主体，那么抽取出来的方法就是抽象方法。存在抽象方法的类就是抽象类。抽象类和抽象方法都用关键字abstract修饰。
• 抽象类和一般类的区别：抽象类和一般类没有太大的区别，只不过，该事物出现了一些看不懂的、不确定的部分，但也是该事物的功能，需要明确出来。但是无法定义功能的具体实现方式，那么就通过抽象方法来表示。抽象类比一般类多了一个抽象方法。
• 抽象类的特点：
  • 抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。
  • 抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。
  • 格式：修饰符abstract返回值类型  函数名(参数列表);
  • 抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。因为抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例。而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。
  • 抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。
  • 抽象类中可以不定义抽象方法，这样做仅仅是不让该类建立对象。
• 接口
  • 定义格式：interface 接口名称{}
  • 接口中的成员修饰符是固定的。
  • 成员常量：public static final（公共静态常量）
  • 成员函数：public abstract
  • 发现接口中的成员都是public的。
• 接口的作用：
  • 接口的出现将“多继承”通过另一种形式体现出来，即“多实现”。
  • 子类可以实现多个接口，以便重写接口中的功能。
• 接口的特点：
  • 接口是对外暴露的规则。
  • 接口是程序的功能扩展。
  • 接口的出现降低耦合性。
  • 接口可以用来多实现。
  • 类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。
  • 接口与接口之间可以有继承关系。而且一个接口可以继承多个接口。
  • 接口与抽象类的共性：都是不断抽取出来的抽象的概念。
  • 接口与抽象类的区别：
    • 抽象类体现继承关系，一个类只能单继承；接口体现实现关系，一个类可以多实现。
    • 抽象类是继承，是 "is a "关系；接口是实现，是 "like a"关系。
    • 抽象类中可以定义非抽象方法，供子类直接使用；接口的方法都是抽象方法，接口中的成员都有固定修饰符，都是全局静态常量。

多态可以理解为事物存在的多种体现形态。

比如一个学生，你可以说他是一个人，还可以说他是一个男人或女人，还可以说他是学哪个专业的学生等等多种说法。

• 多态的体现
  • 父类的引用指向了自己的子类对象。
    以Student类继承Person类举例说明：Person p=new Student();
  • 父类的引用也可以接收自己的子类对象。
    也就是说当一个方法的参数类型或者返回值类型是父类类型的话，子类对象都可以作为方法的参数或返回值传入或返回。
    比如Person类中有方法：goHome(Person p){}
    Student类调用Person类的goHome()方法：Person s1=new Student(); s1.goHome(s1);
• 多态的前提
  • 必须是类与类之间有关系，要么继承，要么实现。
  • 通常还有一个前提：存在方法的覆盖
• 多态的好处
  • 多态的出现大大提高了程序的扩展性。
  • 因为只要是有继承或实现关系，那么父类引用可以指向任何一个子类对象。
• 多态的弊端：虽然提高了程序的扩展性，但是只能使用父类的引用访问父类中的成员。也就是说不可以访问子类中特有的成员。如果一定要访问子类中的特有成员，可以向下转型后访问。
• 在多态中成员的特点
  • 在多态中成员变量的特点
  • 无论编译和运行，都参考左边（引用型变量所属的类）。
• 在多态中非静态成员函数的特点
  • 在编译时期：参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有，编译通过，如果没有，编译失败。
  • 在运行时期：参阅对象所属的类中是否有调用的方法。如果没有，那么会调用引用型变量所属的类中相应的方法。
  • 简单一句话：成员函数在多态调用时，编译看左边，运行看右边。
• 在多态中静态成员函数的特点：无论编译和运行，都参考左边。

注：参照了网上的一些内容。