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JAVA零基础笔记7,8:面向对象,面向对象的三大特征

⭐面向对象

⭐一、面向对象的思想【了解】

1. 面向过程:将问题拆分为步骤:第一步,第二步,…,直到将问题解决…

2. 面向对象:将程序中所用到的对象找出,作为整体进行应用,利用各对象之间的关系,进行解决问题。

⭐二、对象【理解】

1. 对象:复杂的客观事物,在Java程序中的一种表现形式。(一切客观事物都是对象)

2. 对象的组成:

   · (1) 属性:代表对象有什么特征/特点/对象的静态部分,用变量来表示

   · (2) 方法:代表对象有什么功能/行为,对象的动态部分,用函数/方法表示。

3. 计算机中对象的描述:计算机中用类对一组对象进行描述,该类对象有哪些属性和方法。

4. 类和对象的关系:

   · (1) 类是对象的模板

   · (2) 对象是类的实例(基于一个类可以创建n个对象)

⭐三、类的组成【开发应用重点】

1. 属性:描述对象有哪些特征、特点

   · (1) 属性:又称为成员变量

   · (2) 位置:定义在类以内,方法以外

   · (3) 语法:数据类型 变量名;

     数据类型 变量名 = 值;//声明的同时并赋值

     注意:声明和赋值需要一起进行

     ```java

     class A{

         int value;

         value = 20; //这是错误的写法,初始化必须和声明一起进行

     }

     ```

2. 成员变量具有默认值,默认值和数组相同,具体情况如下:

   · 整数 0

   · 小数 0.0

   · 字符 空字符('\\u0000')

   · 布尔 false

   · 引用 null

3. 成员变量的作用范围:至少在本类中有效。

4. 命名冲突:在一个类中不能有重名的属性(成员变量),但是成员变量可以和局部变量命名冲突,一旦命名冲突,在定义局部变量的方法中,优先使用局部变量。

   成员变量和局部变量的区别:【重点:面试+应用】

   局部变量 成员变量

   位置:定义方法内 定义在类以内,方法以外

   默认值:没有默认值,先赋值后使用 具有默认值

   作用范围:从定义开始,到定义它的代码块结束 至少在本类中有效

   命名冲突:在重名作用范围内,不允许同名冲突 可以和局部变量命名冲突,冲突时,在定义局部变量的方法中,优先使用局部变量

5. 方法:描述对象有哪些功能、行为。

   · (1) 方法又称为成员方法。

   · (2) 位置:定义在类以内,其他方法以外。

   · (3) 语法:

     a. 函数:public static 返回值类型 函数名(形参列表){

     // 函数体(函数实现部分)

     }

     b. 方法:public 返回值类型 方法名(形参列表){

     // 方法体(方法的实现部分)

     }

     注意:方法定义时,不需要添加 static。

   · (4) 方法的定义:

     a. 方法的声明:代表对象能做什么

     方法的修饰符 返回值类型 方法名(形参列表)

     注意:一个方法可以有多个修饰符,并且多个修饰符之间没有先后顺序。

     b. 方法的实现:代表对象具体怎么做,如何实现声明功能

5. 方法的重载(overload)
   a. 概念:在一个类中定义多个相同名字,但是形参列表不同的方法。
   b. 要求:
   i. 方法名相同
   ii. 形参列表不同(个数、类型、顺序)
   iii. 返回值类型、修饰符、异常没有要求
   注意:只是形参名字不同,不能构成方法重载。
   c. 使用:编译器会根据调用时指定的实际参数,决定具体调用哪个方法。
   指定时先精确匹配,精确匹配不成功,再就近向上匹配,如果不成功,则编译报错。
   注意:方法重载时,避免调用发生匹配混淆现象。
   d. 好处:使代码程序更加通用和灵活。

3. 构造方法:
   (1) 构造方法:是类中一种特殊的方法,也被称为构造器。
   (2) 特点:
   a. 构造方法的方法名必须和类名完全一致
   b. 构造方法没有返回值(返回 void 也没有)
   c. 构造方法:修饰符 类名(形式参数){}
   d. 构造方法不允许手动调用
   (3) 注意:
   a. 构造方法不允许手动调用,在创建对象时,JVM根据指定的实际参数决定调用哪个构造方法完成对象的创建,一个对象的创建只能调用一次构造方法
   b. 如果一个类中没有定义任何构造方法,则 JVM 会自动默认添加一个公开无参数的构造方法;
   如果类中定义了任何有参数的构造方法,则 JVM 不再提供默认的公开无参数的构造方法。
   (4) 构造方法的作用:通常用于给属性赋值。
   (5) 开发建议:定义一个类时,通常提供无参数的构造方法和有参数的构造方法,没有特殊说明的情况下,有参数的构造方法的参数个数取决于属性的个数和类型。

⭐四、对象的创建

1. 语法:类名 对象名 = new 类名();
2. 对象的使用:
   (1) 调用属性:对象名.属性名 = 值
   (2) 调用对象的方法:对象名.方法名(实参);

⭐五、this 的应用(this. 和 this())【开发应用】

1. 第一种应用:this.
   (1) this 代表当前对象,类似于 this
   (2) this. 用在类中的成员方法或是构造方法中,代表调用当前对象的属性或是成员方法
   (3) this.属性名:代表调用当前对象的属性
   this.成员方法名(实参);代表调用当前对象的成员方法
   (4) 注意:this.通常可以省略,但是一旦成员变量和局部变量命名冲突时,需要用 this. 来区分成员变量
2. 第二种应用:this()
   (1) this() 用在类中的构造方法中,代表调用本类的其他构造方法
   (2) this():代表调用本类无参数的构造方法
   this(实参):代表调用本类有参数的构造方法

⭐六、对象创建的过程【理解】

1. 分配空间:为所有的属性赋默认值
2. 初始化属性:为属性第一次赋值的机会
3. 执行构造方法:为属性第二次赋值的机会

⭐七、引用【难点+理解】

1. 引用:对象类型的变量称为引用。

2. 引用存储的是对象在堆空间中的首地址。

3. 对象之间相互独立,因为不同的对象在堆空间中分配不同空间。

4. 引用可以单独声明:类名 引用名;

   Worker w;

5. 如果引用中存储的是null,此时引用调用属性或是方法,则编译通过,运行报错,错误信息如下:

   java.lang.NullPointerException(空指针异常)

6. 引用之间相互赋值,传递的是对象在堆空间中的首地址

   基本数据类型的变量之间相互赋值,传递的是数值。

7. 引用可以用在形式参数、返回值上、数组上。

—

JVM内存

 ⭐面向对象的三大特性

(封装、继承、多态)

♦一、封装

1. 修饰符:private, 代表私有的,被private修饰的内容只能在本类中使用。

   public, 代表公开的,公共的

2. 封装的要求:

   (1) 属性私有化:属性被private修饰

   (2) 为私有属性提供公开的get和set方法

   a. get方法:获取私有化属性的值

   public 数据类型 get属性名() {

   return this.属性名;

   }

   b. set方法:为私有化属性赋值

   public void set属性名(数据类型 变量名) {

   this.属性名 = 变量名;

   }

   注意:形式参数的数据类型取决于赋值的属性类型

   方法名:set + 属性名 – 首字母大写

3. 使用:

   (1) 获取私有化的属性值:通过get方法

   (2) 为私有化的属性赋值:通过set方法

♦二、继承

1. 概念:【理解+应用】

   水杯 是一种 容器

   铅笔 是一种 笔

   狗 是一种 动物

   A is – a B

   A 继承 B

   (1) 继承体现的类与类之间的一种 "is – a"关系

   A is a B

   A 继承 B

   A extends B

   子类 父类

   语法:class 子类名 extends 父类名 {} 【开发应用】

   (2) 继承是一种机制,通过继承可以让子类使用父类的属性和方法

   (3) 开发时不能强制使用继承(extends),继承机制本身存在一种 "is – a"关系,不能人为、刻意的创造使用。

2. 继承的好处:提高代码的可复用性、可扩展性。

3. 方法的覆盖(override)(又称为方法的重写)【重点:开发+面试】

   (1) 概念:在子类中定义和父类同名的方法。(发生在父子类之间)

   (2) 覆盖的要求:

   a. 子类的方法名、形参列表、返回值类型和父类相同

   b. 子类的访问修饰符和父类相同或是比父类更严格

   (3) 使用:一旦子类覆盖了父类中方法,子类覆盖后的方法优先被使用(用于类型的引用调用)。

4. 注意:

   a. 如果子类的方法名、形参列表和父类相同,但是返回值类型不同,编译报错。

   b. 如果子类的方法名、返回值类型和父类相同,但是形式参数列表不同,编译通过,运行通过。— 重载

   写出方法覆盖和方法重载,各自特点。

   写出 override 和 overload 的各自特点。

   (5) 应用场景:当子类从父类继承的方法不足以满足自身需求时,可以将继承到方法进行覆盖。

5. 父类中属性和方法是将每一个子类的共性进行提取,决定父类中属性和方法。【理解】

 但是可以有多个间接的父类(多级继承)
   注意:Java中类之间的单继承关系,体现Java语言的简单性的特点。
6. 子类可以从父类中继承哪些内容?构造方法、属性和成员方法怎么用?
   (1) 构造方法不能被子类继承 【理解】
   a. 构造方法的方法名必须和类名一样,子类和父类各有不同类名,所以子类继承父类的构造方法不满足
   构造方法的语法要求,所以不能继承
   b. 子类的属性和方法要比父类更复杂,所以子类的构造方法需要完成更多的赋值内容,所以父类的构造
   方法不满足子类构造需求,子类需要定义自身构造方法。
   (2) 属性和成员方法取决于访问修饰符(访问权限)【面试+开发重点】
   a. Java中的4个访问修饰符
   修饰符               本类  同包(同包子类+非子类)  不同包的子类  其他(不同的非子类)
   private(私有的)      ok
   default(默认的)      ok        ok
   protected(受保护的)  ok        ok                ok
   public(公开的)       ok        ok                ok             ok
   b. 修饰符可以修饰的内容:
   I. 4个访问修饰符都可以用于修饰属性、成员方法、构造方法
   II. public 和 default 可以用于修饰类
   c. 访问修饰符修饰属性和成员方法的继承性如下:
   private(私有的)      —— 不能被继承
   default(默认的)      —— 同包下的子类可以被继承
   protected(受保护的)  —— 可以被子类继承(同包下的子类+不同包下子类)
   public(公开的)       —— 可以被继承
7. 创建对象的过程:继承 (先完成父类对象的创建,再完成子类对象的创建) 【理解】
   (1) 分配空间:子类+所有的父类空间 ——> 给属性赋默认值
   (2) 递归的创建父类对象:
   a. 初始化父类的属性:父类属性第一次赋值的机会
   b. 执行父类的构造方法:父类属性第二次赋值的机会
   (3) 完成子类对象的创建:
   a. 初始化子类的属性:子类属性第一次赋值的机会
   b. 执行子类的构造方法:子类属性第二次赋值的机会
8. super的应用:super()/super. 【面试+开发重点】
   (1) 第一种应用:super() / super(实参)
   a. super() / super(实参):用在子类的构造方法中,指示创建子类对象时,JVM先去完成父类对象创建
   b. super(): 调用父类无参数的构造方法
   super(实参):调用父类有参数的构造方法
   c. 注意:I. super()/super(实参)必须定义在构造方法中第一行有效语句;
   II. 子类的构造方法第一行如果没有 super()/super(实参)/this() 的应用,
   则JVM默认添加 super();
   III. this()/this(实参) 和 super()/super(实参)不能同时定义在一个构造方法中
   IV. 如果子类的构造方法的第一行语句为 this()/this(实参),则JVM完成父类创建时不在当前的子类
   的构造方法第一行语句查找 super()/super(实参),而是转向 this()/this(实参)指向的构造方法
   的第一行查找 super()/super(实参)。
   (2) 第二种应用:super.
   a. super. 用在子类的构造方法或成员方法中,代表调用当前父类对象的属性和成员方法
   b. super.属性名:调用父类的属性
   super.成员方法:调用父类的成员方法

面试题目:写出 this 和 super 的区别。

总结:当前JVM默认添加的代码?

(1) 在一个类的成员方法中访问本类的其他成员方法或是属性,默认添加 this.
(2) 如果一个类中没有定义构造函数,则JVM默认添加一个无参数的构造函数。
(3) 如果子类的构造函数第一行没有使用 this() 或 super(),则JVM默认添加 super()
(4) java.lang 包中类如果被使用,则JVM默认添加 import java.lang.类名;语句

—

♦三、多态

1. 概念:【理解+应用】
   (1) 多态:父类型的引用指向子类型对象。
   语法:父类类名 引用名 = new 子类类名(实参);
   引用     对象
   父类型   子类型
   主观类型 实际类型
   (2) 用父类型的引用调用属性或是成员方法,只能调用父类中定义的属性和方法。(编译的时候检测)
   (3) 运行的时候,JVM会自动检测子类是否覆盖了父类中方法,如果子类覆盖了父类中方法,则执行子类覆盖后的方法,否则,直接执行父类中方法。
2. 引用之间的转换:【开发应用重点】
   (1) 父类型的引用赋值给子类型的引用,通过强制类型转换(大类型 -> 小类型)
   a. 语法:子类类名 引用名 = (子类类名) 父类型的引用名;
   b. 案例:Animal a = new Dog();
   Dog d = (Dog)a;
   c. 结果:将父类型引用通过强制类型转换赋值给子类型的引用,编译一定通过,运行分为以下两种情况:
   i. 如果实际存储对象类型和要转换的类型一致,则编译通过,运行也通过。
   ii. 如果实际存储对象类型和要转换的类型不一致,则编译通过,运行报错,错误如下:
   java.lang.ClassCastException(类型转换异常)
   例如:Animal a = new Cat(); // 实际存储对象类型是:Cat
   Dog d = (Dog)a;      // 要转换的类型 Dog
   注意:引用中实际存储的对象类型不变。
   d. 如何避免类型转换异常(java.lang.ClassCastException)?
   i. 利用 instanceof 关键字避免类型转换异常。
   ii. 语法:引用名 instanceof 类名
   iii. 作用:将引用中存储的实际对象类型和instanceof后面的类型相比较,如果实际对象类型兼容后面的类型,结果为true,不兼容 -> 结果为false。
   iv. 应用场景:父类型的引用利用强制类型转换为子类型时,可以利用 instanceof 判断。
   Animal a = new Dog();
   if(a instanceof Cat) {
   Cat c = (Cat)a;
   }
   System.out.println("~~转换成功…");
   (2) 子类型的引用赋值给父类型的引用,可以直接赋值 —— 多态(小类型 -> 大类型)
   a. 语法:父类类名 引用名 = 子类型的引用名;
   b. 案例:Dog d = new Dog();
   Animal a = d;
   c. 注意:在继承关系的双方,不允许转换,强制类型转换也不能通过,编译直接报错。
   Animal a = new Dog();
   Person p = (Person)a; // 编译报错
3. 多态的实际开发应用【开发应用重点】
   (1) 多态在数组上:本类型+所有的子类型的对象都可以作为数组元素进行存储。
   (2) 多态在形参上:本类型+所有子类型的对象都可以作为实际参数进行传递。
   (3) 多态在返回值上:本类型+所有的子类型的对象都可以作为返回值返回。
4. 多态在实际开发中的应用:
   (1) 屏蔽不同子类之间的差异性,进行统一管理
   (2) 让程序更加灵活和通用

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