Java学习日记（三）面向对象、类、封装、构造函数、this、static、静态代码块、单例设计模式

面向对象的思想

人开门：名词提炼法。

人{

       开门（门）{

              门.开();

       }

}

门{

       开(){

              操作门轴等。

       }

}

面向对象

1.面向对象的概念

       1.1理解面向对象

           ◆面向对象是相对于面向过程而言的

              ◆面向过程和面向对象都是一种思想

              ◆面向过程——强调的是功能行为

              ◆面向对象——将功能封装进对象，强调具备了功能的对象

              ◆面向对象是基于面向过程的

       1.2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过了指挥者

              ◆完成需求时：

            先要去找具备所需的功能的对象来用

            如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象

            这样简化开发并提高复用

    1.3面向对象开发、设计、特征

        ◆开发的过程：其实就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情

        ◆设计的过程：其实就是在管理和维护对象之间的关系

        ◆面向对象的特征：

            封装（encapsulation）

            继承（inheritance）

            多态（polymorphism）

2.类与对象的关系

       使用计算机语言就是不断的在描述现实生活中的事物；

       Java中描述事物通过类的形式实现，类是具体事物的抽象，概念上的定义；

       对象即是该类事物实实在在存在的个体。

       2.1类与对象（图例）

       类与对象的关系如下图：

      

       可以理解成：

              类就是图纸

              汽车就是堆内存中的对象

              现实生活中的对象：张三、李四

              想要描述对象：提取对象中共性内容，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

             

              类就是对生活中事物的描述；对象就是这类事物，实实在在存在个体

       2.2类的定义

       生活中描述事物无非就是描述事物的属性和行为

              例如：人的身高，体重等属性，有说话，打球，跑路等行为

       Java中用类class来描述事物也是如此

              属性：对应类中的成员变量、

              行为：对应类中的成员函数

       定义类其实在定义类中的成员（成员变量和成员函数）

       2.3成员变量和局部变量的区别？

              成员变量：

                     成员变量定义在类中，整个类中都可以被访问。

                     成员变量随着对象的建立而建立，存在于对象所在的堆内存中。

                     成员变量有默认初始化值。

              局部变量：

                     局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等。

                     局部变量存在于栈内存中

                     作用的范围结束，变量空间会自动释放

                     局部变量没有默认初始化变量

       2.4创建对象，使用对象

       示例：

classCar{//对Car这类事物进行描述         //描述颜色         Stringcolor=”red”;         //描述轮胎数         intnum=4;         //显示信息         voidshow(){            System.out.println(“color=”+color+”..num=”+num);         } }classCarDemo{     publicstatic void main(String[] args){        //生产汽车，在java中通过new操作符来完成，其实就是在堆内存中产生一个实体        Carc=new Car();//c就是一个类类型变量，类类型变量指向对象        //需求：将已有车的颜色改成黑色，只会该对象做使用，在java指挥方式：对象.对象成员        c.color=”black”;//对对象的属性进行修改        c.show();//使用对象的功能     }}

       2.5对象内存结构

              Carc1=new Car();c1.color=”blue”;

              Carc2=new Car();

       

      

       2.6匿名对象

       匿名对象是对象的简化形式

       匿名对象两种使用情况

              当对对象方法仅进行一次调用的时候

              匿名对象可以作为实际参数进行传递

示例：

对上面的Car类进行调用，可以使用下面的方式：

       newCar().run();

      

 

3.封装

       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

       好处：

              将变化隔离

              便于使用

              提高重用性

              提高安全性

       封装原则：

              将不需要对外提供的内容都隐藏起床

              把属性都隐藏，提供公共方法对其访问

       private（私有）关键字

              是一个权限修饰符

              用于修饰成员（成员变量和成员函数）

              被私有化的成员函数只在本类中有效

示例：

class Person{       private int age;       public void setAge(int a){              if(a>0&&a<130){                     age=a;                     speak();              }              else{                     System.out.println(“ageerror”);              }       }       publicint getAge(){              return age;       }       publicvoid speak(){              System.out.println(“age:”+age);       }}class PersonDemo{       publicstatic void main(String[] args){              Personp=new Person();              //p.age=20;//非法访问了。因为age用private修饰符修饰了，只能在本类中访问              p.setAge(20);              p.speak();       }}

运行结果：

age:20

age:20

总结：

       将age私有化后，类以外即使建立了对象也不能直接访问，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

 

注意：私有仅仅是封装的一种表现形式

              常用：

                     将成员变量私有化，对外提供对应的set、get方法对其进行访问。提高对数据       访问的安全性（健壮性）。

 

4.构造函数

       特点：

              函数名与类名相同

              不用定义返回值类型

              不可以写return语句

       作用：

              给对象进行初始化

示例：

class Person{       private Stirng name;       private int age;       /*              构造代码块：              作用：给对象进行初始化              对象一建立就运行，而且优先于构造函数执行              和构造代码块是给所有对象进行统一初始化，而构造函数是个对应的对象初始化              构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容       */       {              cry();       }       Person(){              System.out.println(“A:name=”+name+”,age=”+age);       }       Person(Stringn){              name=n;              System.out.println(“B:name=”+name+”,age=”+age);       }       Person(Stringn,int a){              name = n;              age = a;              System.out.println("C:name="+name+",,age="+age);       }       public void cry(){              System.out.println("cry......");       }}Class PersonDemo{<pre name="code" class="java">      publicstatic void main(String[] args) {

  Personp1=new Person(); Personp2=new Person(“zhaoliu”);
}
}

运行结果：

cry......

A:name=null,age=0

cry......

B:name=zhaoliu,age=0

总结：

              对象一建立就会调用与之对应的构造函数。构造函数的作用：可以用于给对象进行初始化。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。当在类中自定义了构造函数后，默认的构造函数就没有了。

              构造函数和一般函数不同之处：

                     在写法上有不同

                     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，而一般函数是对象调用才执行，给对象添加相应的功能

              一个对象建立，构造函数只运行一次，而一般函数可以被该对象调用多次

              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

附注：

       对象一建立就会调用与之对应的构造函数

       1.默认构造函数的特点

       2.多个构造函数是以重载的形式存在的

5.this关键字

       特点：

              this代表其所在函数所属对象的引用，换言之：this代表本类对象的引用

       问：什么时候使用this关键字呢？

       答：当函数内需要用到调用该函数的对象时，就用this关键字。

示例1：

class Person{       private String name;       private int age;       Person(intage){              this.age = age;       }       Person(Stringname) {              this.name= name;       }       Person(Stringname,int age) {              this.name= name;              this.age= age;       }       publicvoid speak(){              System.out.println("name="+this.name+"...age="+this.age);              this.show();       }       publicvoid show(){              System.out.println(this.name);       }      // 需求：给人定义一个用于比较年龄是否相同的功能。也就是是否是同龄人。       publicboolean compare(Person p) {              return this.age==p.age;       }} class PersonDemo{       publicstatic void main(String[] args) {              Personp1 = new Person(20);              Personp2 = new Person(25);              booleanb = p1.compare(p2);              System.out.println(b);       }}

运行结果：

false

总结：

       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：哪个对象在调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

       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了了本类对象，都用this表示。

示例2：

class Person{       private String name;       privateint age=70;              Person(){              this("hah");              System.out.println("personrun");       }       Person(Stringname){              //this();              this.name=name;       }       Person(Stringname,int age){              this(name);              this.name= name;              this.age= age;       }       public void showInfo(){              System.out.println(name+"..."+age);       }       {              System.out.println("coderun");       }}class PersonDemo {       public static void main(String[] args) {              newPerson().showInfo();              newPerson("zhaoliu").showInfo();              newPerson("zhangsan",89).showInfo();       }}

运行结果：

code run

person run

hah...70

code run

zhaoliu...70

code run

zhangsan...89

       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。

6.static关键字

       用于修饰成员（成员变量和成员函数）

       被修饰后的成员具备以下特点：

              1.随着类的加载而加载，静态会随着类的消失而消失。说明它的生命周期最长。

              2.优先于对象存在，明确一点：静态是先存在。对象是后存在的。

              3.被所有对象所共享

              4.可以直接被类名调用（类名.静态成员）

       使用注意：

              1.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非静态。

              2.静态方法中不可以写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。

              3.主函数是静态的

       实例变量和类变量的区别：

              1.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。

              2.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。

       静态有利有弊：

              利处：对对象的共享数据进行单独空间的存储，节省空间。没有必要每一个对象中                     都存储一份。可以直接被类名调用。

              弊端：生命周期过长。访问出现局限性。(静态虽好，只能访问静态。)

示例：

class Person{       String name;//成员变量，实例变量。       static String country = "CN";//静态的成员变量，类变量。       public static void show(){              System.out.println("haha:");       }}class StaticDemo{       public static void main(String[] args) {              //Personp = new Person();              Person.show();       }}

运行结果：

haha

静态代码块

格式：

       Static{

              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。

作用：用于给类进行初始化的。

示例1：

class StaticCode{       int num = 9;       StaticCode(){              System.out.println("b");       }       static{              System.out.println("a");       }       {              System.out.println("c"+this.num);       }       StaticCode(intx){              System.out.println("d");       }       publicstatic void show(){              System.out.println("showrun");       }}class PersonDemo {       static{              System.out.println("b");       }       publicstatic void main(String[] args){              newStaticCode(4);       }       static{              System.out.println("c");       }}

运行结果：

b

c

a

c9

d

问：什么时候使用静态？

答：要从两方面入手：因为静态修饰的内容有成员变量和函数——当对象中出现共享数据的时候，该数据就应该用静态修饰，对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中；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。

示例：

class Person{       String name;       static String country = "cn";       public  static void show(){              System.out.println(contry+"haha");            }}

补充：mian函数

public static 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，该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组。

       主函数是固定格式的：jvm识别。

       jvm在调用主函数时，传入的是new String[0];

示例：

class MainDemo {       public static void main(String[] args)//new String[]       {              String[] arr ={"hah","hhe","heihei","xixi","hiahia"};              MainTest.main(arr);       }}class MainTest{       public static void main(String[] args){              for(int x=0; x<args.length; x++)                     System.out.println(args[x]);       }}

运行结果：

hah

hhe

heihei

xixi

hiahia

7.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，只好在本类中，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。

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。

示例：

1.饿汉式：（先初始化对象）

//Single类一进内存，就已经创建好了对象。class Single{                  private static Single s = new Single();       private Single(){}       public static Single getInstance(){              return s;       }}

 

2.懒汉式：（对象是方法被调用时，才初始化，也叫做对象的延时加载）

//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。class Single{       private static Single s = null;       private Single(){}       public static Single getInstance(){              if(s==null){                     synchronized(Single.class){                            if(s==null)                                   s= new Single();                     }              }              return s;       }}

附注：记录原则：定义单例，建议使用饿汉式。