面向对象

一、理解面向对象

面向对象：三个特征：封装，继承，多态。

以后开发：其实就是找对象使用。没有对象，就创建一个对象。

找对象，建立对象，使用对象，维护对象的关系。

面向对象的最高境界：万物皆对象。（悟道的时候用，面试慎用）

面向对象时相对面向过程而言的。比如说：人坐地铁去上班。人面向地铁这个对象，地铁拥有运输的功能，人通过地铁调用这个功能，只重结果，不重于过程。

曾经跟朋友聊对面向对象，我说就像搭积木，找到需要的，一个一个往上累；她说这就是JAVA方便之处，C的话偏向底层构造，积木的原料，外观等。

二、类与对象的关系

1、类和对象的关系：

现实生活中的对象：张三，李四。

想要描述：提取对象中的共性内容，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：对现实生活中事物的描述。

对象：就是这类事物，实实在在的个体。

例

/*需求：描述汽车（颜色，轮胎数）。描述事物其实就是描述事物的属性和行为。  属性对应的是类中变量，行为对应的是类中的函数（方法)  其实定义类，就是在描述事物，就是在定义属性和行为。属性和行为共同成为类中的成员。*/class car{String color="红色";//描述颜色int num=4;//描述轮胎数void run(){System.out.println(color+".."+num);}}class carDemo{public static void main(String[] args){//生产汽车，在JAVA中通过调用new操作符来完成//其实就是在堆内产生一个实体car c=new car();//c就是一个类类型变量。类类型变量指向对象c.color=("blue");//将已有的车的颜色改为蓝色，指挥该对象作使用，在JAVA中指挥方式是：对象.对象成员c.run();car c1=new car();c1.run();}}

结果输出：

2、成员变量和局部变量

不同点：

a．作用范围。

成员变量作用于整个类中。

局部变量作用于函数中，或者语句中。

b．在内存中的位置

成员变量：在堆内存中，因为对象的存在，才在内存中存在。

局部变量：存在栈内存中。

3、匿名对象

匿名对象使用方式一：当对对象的方法只调用一次时，可以用匿名对象来完成，这样写比较简化。

如果对一个对象进行多个成员调用，必须给这个对象起个名字。

匿名对象使用方式二：可以将匿名对象作为实际参数进行传递。

如：car q=new car( )

show(q)

相当于： show(new car())

三、封装

1、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。

2、好处

a.将变化隔离。

b.便于使用。

c.提高重用性。

d.提高安全性。

3、封装原则

a.将不需要对外提供的内容都隐藏起来。

b.把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

4、封装的一种表现形式：private

Private：私有，权限修饰符：用于修饰类中的成员（成员变量，成员函数）。

私有只有在本类中有效。

 

在以下的例子中，将age私有化后，类以外即使建立了对象也并不能直接访问。

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。

之所以对外提供访问方式，就因为可以再访问方式中加入逻辑判断等语句。

对访问的数据进行操作，提高代码的健壮性。

例

/*需求：创建一个人，输入年龄后，他能说出年龄  思路：1.构建人的类2.私有化年龄属性，构建条件年龄表达方式3.创建主函数调用名为人的类*/class person{private int age;public void setAge(int a){if(a>0 && a<130){age=a;    speak();}elseSystem.out.println("nono");}public int getAge(){return age;}void speak(){System.out.println("age="+age);}}class personDemo{public static void main(String[] args){person p=new person();p.setAge(20);}}

输出结果：

四、构造函数

1、构造函数的作用

可以用于给对象进行初始化。

构造函数的小细节：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。

2、特点

a． 函数名与类名相同

b． 不用定义返回值类型

c． 不可以写return语句

d． 对象一建立就会调用与之对应的构造函数

3、构造函数与一般函数的不同点

a． 在写法上不同

b． 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。而一般方法是对象调用才执行，给是对象添加对象具备的功能。

一个对象建立，构造函数只运行一次，而一般方法可以被该对象调用多次。

 4、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。

5、构造代码块

构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容。

对象一建立就运行，而且优先于构造函数执行。

作用：给对象进行初始化。

相对于构造函数的区别：构造代码块是给所有对象进行统一初始化，而构造函数时给对应的对象初始化。

五、this关键字

this：看上去，是用于区分局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：哪个对象调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

例1

class person{private String name;private int age;person(String name){this.name=name;//前一个name代表对象的名字，后一个name是变量的名字}person(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}public void speak(){System.out.println("name="+name+",,age="+age);}}class personDemo1{public static void main(String[] args){person p=new person("xiaoming");p.speak();}}

结果输出：

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䠾本类对象，都用this表示。

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。

六、static静态

1、用法

是一个修饰符，用于修饰成员（成员变量，成员函数）。

当成员被静态修饰后，就多了一个调用方式，除了可以被对象调用外，还可以直接被类名调用。类名.静态成员。

2、特点

a.      随着类的加载而加载。

 也就是说，静态会随着类的消失而消失，所以它的生命周期最长。

b.      优先于对象存在

 明确一点，静态是先存在的，对象时后存在的。

c.      被所有对象所共享

d.      可以直接被类名所调用

3、实例变量和类变量的区别

实例变量：String  name；

类变量：statc  String contry；

a.      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。

b.      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。

4、使用注意事项

a.      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静态。

b.      静态方法中不可以定义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。

5、什么时候使用静态？

要从两方面下手：因为静态修饰的内容有成员变量和函数。

 

6、什么时候定义静态变量（类变量）呢？

当对象中出现共享数据时，该数据被静态所修饰。对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中。

 

7、什么时候定义静态函数呢？

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。

8、静态的应用

每一个应用程序中都有共性的功能，可以将这些功能进行抽取，独立封装，以便复用。

例

/*需求：创建一个数组的工具类，方便调用。  思路：1.数组工具类里面的功能有：获取最大值，获取最小值，排序，打印等。2.考虑是否适用private，static，优化程序。3.虽然可以通过建立工具类的对象使用这些工具方法，对数组进行操作。发现了问题：（1）对象时用于封装数据的，可是arraytool对象并未封装特有数据（2）操作数组的每一个方法都没有用到arraytool对象中的特有数据。这时就考虑，让程序严谨，是不需要对象的。可以将arraytool中的方法都定义成static的，直接通过类名调用即可。*/class arraytool{private arraytool(){};//为了更为严谨，强制让该类不能建立对象。//将方法都静态后，可以方便于使用public static int getMax(int[] arr)//求数组最大值{int max=0;for (int x=1;x<arr.length;x++){if (arr[x]>arr[max]){max=x;}}return arr[max];}public static int getMin(int[] arr)//求数组最小值{int min=0;for (int x=1;x<arr.length;x++){if (arr[x]<arr[min]){min=x;}}return arr[min];}public static void selectsort(int[] arr)//排序{for (int x=0;x<arr.length-1 ;x++ ){for (int y=x+1;y<arr.length ;y++ ){if (arr[x]>arr[y]){swap(arr,x,y);}}}}public static void bubblesort(int[] arr)//冒泡排序{for (int x=0;x<arr.length-1;x++ ){for (int y=0;x<arr.length-x-1 ;y++ ){if (arr[y]>arr[y+1]){swap(arr,y,y+1);}}}}public static void swap(int[] arr,int a,int b)//互换功能封装{int temp=arr[a];arr[a]=arr[b];arr[b]=temp;}public static void printArray(int[] arr)//打印功能{System.out.print("[");for (int x=0;x<arr.length ;x++ ){if (x!=arr.length-1)System.out.print(arr[x]+",");elseSystem.out.print(arr[x]+"]");}}}

七、主函数

publicstatic 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，该数组中的元素师字符串。字符串类型的数组。

args：arguments的缩写

主函数是固定格式的：jvm识别。

Jvm在调用主函数时，传入的是newString[0]

八、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，只好在奔雷中，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

 

例1

public class danli {/** * @param args */public static void main(String[] args) {}class Student{private int age;private static Student s=new Student();private Student(){}public static Student getStudent(){return s;}public void setAge(int age){this.age=age;}public int getAge(){return age;}}}

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。

1、饿汉式

特点：先初始化对象。sigle类一进入内存，就已经创建好了对象。

实际开发一般用饿汉式，因为它简单，安全。

具体代码如下：

class sigle{private sigle(){}//构造函数私有化private static sigle s=new sigle();//让对象唯一public static sigle getInstance()//设置一个获取方法{return s;}}

2、懒汉式

特点：对象时方法被调用时，才初始化，也叫做对象的延时加载。称为懒汉式。
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。

具体代码如下：

class sigle{private sigle(){}//构造函数私有化private static sigle s=null;public static sigle getInstance()//设置一个获取方法{if (s==null){s=new sigle();}return s;}}

九、静态代码块

静态代码块。
格式：
static
{
         静态代码块中的执行语句。
}

特点：随着类的加载而执行，只执行一次，并优先于主函数。
用于给类进行初始化的。

例1

class StaticCode{//静态代码块static{System.out.println("a");}}class StaticCodeDemo{//静态代码块static{System.out.println("b");}public static void main(String[] args){new StaticCode();new StaticCode();System.out.println("over");}//静态代码块static{System.out.println("c");}}

结果输出：

十、初始化过程和调用过程

1、对象的初始化过程

Person  p=new  Person（“zhangsan”，20）；

该句话都做了什么事情？

1）因为new用到了Personclass，所以会先找到Personclass文件并加载到内存中

2）执行该类中的static代码块，如果有的话，给Personclass类进行初始化。

3）在堆内存中开辟空间，分配内存地址

4）在堆内存中建立对象的特有属性，并进行默认初始化

5）对属性进行显示初始化

6）对对象进行构造代码块初始化

7）对对象进行对应的构造函数初始化

8）将内存地址赋给栈内存中的p变量