黑马程序员——java基础——面向对象

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面向对象

面向对象概念

    面向对象是一种思想，是相对于面向过程而言的。面向过程是早期的一种软件开发方法，面向过程程序设计就是把一个复杂的待求解的问题分解成若干个较小的问题，每一个问题的求解是一个过程，每个过程都可以单独进行设计、修改和调试，程序的流程按照事先设计好的程序进行，不能改变。而面向对象程序设计方法将数据和所有与这些数据相关的操作一起打包在软件包中，这个类有自己的属性和行为，当我们要使用这个类中的属性或者方法时，只要创建这个类的实例，就可以用了。

理解面向对象

l 面向对象是相对面向过程而言

l 面向对象和面向过程都是一种思想

l 面向过程：强调的是功能行为

l 面向对象：将功能封装进对象，强调具备了功能的对象

l 面向对象是基于面向过程的。

l 面向对象的三个特征：封装、继承、多态。

类与对象的关系

类与对象

l 类就是对现实生活中事物的描述

l 对象就是这类事物实实在在存在的个体。

成员变量与局部变量的区别

l 成员变量作用于整个类中，在堆内存中存在。

l 局部变量作用于函数或者语句中，存在栈内存中。

匿名对象是对象的简化形式，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。

匿名对象两种使用情况

l 当对对象方法仅进行一次调用时

l 匿名对象可以作为实际参数进行传递

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。

封装（Encapsulation）  

封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，对外提供公共访问方式。

封装的好处：

l 将变化隔离

l 便于使用

l 提高重用性

l 提高安全性

封装原则：

l 将不需要对外提供的内容都隐藏起来

l 把属性隐藏，提供公共方法对其访问

 

 Private

    关键字：私有，权限修饰符：用于修饰类中的成员（成员变量、成员函数），被私有化的成员只在本类中有效。

    常用之一：将成员私有化，对外提供对应的set\get方法对其进行访问。提高数据访问的安全性。

    私有只在本类中访问。成员变量私有化以后，类以外即使建立了对象也不能直接访问，因此需要在类中提供访问的方法。之所以对外提供访问方式，是因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句。对访问进行操作，提高代码的健壮性。

构造函数

什么时候定义构造函数？

    当分析事物时，该事物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。

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。

3.4.2 构造函数和构造代码块的区别：

l 构造代码块是给所有对象进行统一初始化

l 构造函数是给对应的对象初始化。

l 构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容

this关键字

 this：当定义类中功能时，该函数内部要用到调用函数的对象时，这时用this来表示这个对象

l 用于区分局部变量和成员变量同名的情况

l 代表本类的对象，代表它所在函数的所属对象的引用

l 哪个对象在调用this所在函数，this就代表哪个对象

l 用于构造函数之间的相互调用，不能用于一般函数。

l 只能定义在第一行。因为初始化动作要先执行。

应用：但凡本类功能内部使用了本类对象，都用this表示。

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：

l 随着类的加载而加载，随着类的消失而消失，说明它的生命周期长

l 优先于对象存在  静态是先存在，对象是后存在的

l 被所有对象所共享

l 可以直接被类名调用 类.静态成员

 

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。

 

使用注意事项：

l 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。

l 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。

 

静态有利有弊

l 利：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

l 弊端：生命周期过长  访问出现局限性

 

什么时候使用静态

要从两方面下手，静态修饰的内容有成员变量和成员函数。

l 什么时候定义静态变量（类变量）？

    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数据存在于堆内存中。

l 什么时候定义静态函数？

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。

 

静态的应用

l 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。这个类中没有封装特有数据，考虑到让程序更加严谨，可以让类中的方法都定义成static的，直接通过类名调用即可。

l 将方法都静态后，可以方便于使用，但是该类还是可以被其他程序建立对象的，为了更严谨，强制让该类不能建立对象。可以通过构造函数私有化完成。

 

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

 

习题：假设有一个Person的类，请问JVM运行到这句程序时都做了什么事情？

Person  p=new Person(“zhangsan”,20);

1) 因为new用到了Person.class，所以会先找到Person.class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Person.class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

主函数

  是一个特殊定义的函数，作为程序的入口，可以被JVM调用。

主函数的定义：

l public：代表着该函数的访问权限是最大的

l static：代表着主函数随着类的加载就已经存在了

l void:没有具体返回值。

l main：不是关键字，但是是一个特殊的单词，可以被JVM识别。

l (String[] args):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。

主函数的格式是固定的：被JVM识别.唯一能改变的是args,变量名

。

文档的制作

 Java的说明书是通过文档注释来完成，例子见练习题

 

**这是一个可以对数组进行操作的工具类，该类中提供了获取最值、排序等功能。@author 李斌@version v1.0*/public class Tools{/**空参数构造函数。*/private Tools(){}/**获取一个整形数组中的最大值@param arr 接收一个int类型的数组@return 会返回一个数组中的最大值*/public static int getMax(int[] arr){int max=0;for(int i=1;i<arr.length;i++){if(arr[max]<arr[i])max=i;}return arr[max];}/**获取一个整形数组中的最小值@param arr 接收一个int类型的数组@return 会返回一个数组中的最小值*/public static int getMin(int[] arr){int min=0;for(int i=1;i<arr.length;i++){if(arr[min]>arr[i])min=i;}return arr[min];}/**给整形数组进行冒泡排序@param arr 接收一个int类型的数组*/public static void bubbleSort(int[] arr){for(int j=0;j<arr.length-1;j++){     for(int i=0;i<arr.length-j-1;i++)     {      if(arr[i]>arr[i+1]) {  swap(arr,i,(i+1)); }      }}}/**给整形数组进行选择排序@param arr 接收一个int类型的数组*/public static  void selectSort(int[] arr){for(int j=0;j<arr.length-1;j++){     for(int i=j+1;i<arr.length;i++)     {      if(arr[j]>arr[i]) {      swap(arr,j,i); } }}}    /**给数组中的元素进行位置置换。@param arr 接收一个int类型的数组@param a 要置换的位置    @param b 要置换的位置*/private static void swap(int[] arr,int a,int b){int temp=arr[a];arr[a]=arr[b];arr[b]=temp;}/**用于打印数组中的元素，打印形式是：[element1,element2,......]*/   public static void printArray(int[] arr){      for(int i=0;i<arr.length;i++){if(i!=arr.length-1)System.out.print(arr[i]+";");elseSystem.out.println(arr[i]+".");}   }}

 一个类中默认会有一个空参数的构造函数，这个默认的构造函数的权限和所属类一致。

l 如果类被public修饰，那么默认的构造函数也带public修饰符。

l 如果类没有被public修饰，那么默认的构造函数也没有被public修饰。

 

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中有23中设计模式

     单例设计模式：解决一个类在内存中只存在一个对象。

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。

用代码规则：

l 将构造函数私有化。

l 在类中创建一个本类对象

l 提供一个方法可以获取到该类对象。

懒汉式和饿汉式

   对象是方法被调用时，才初始化，也叫做对象的延时加载，称为：懒汉式

   先初始化对象的称为饿汉式。

饿汉式

class cat

{

private cat(){}

static cat c=new cat();

public static cat getCat()

{

return c;

}

}

懒汉式

class dog

{

private dog(){}

static dog g=null;

public static dog getDog()

{

if(g==null)

g=new dog();

return g;

}

}

定义单例，建议使用饿汉式。