1. 类和对象

面向对象和面向过程的思想对比 :

  1. **面向过程 :**是一种以过程为中心的编程思想,实现功能的每一步,都是自己实现的<br /> **面向对象 :**是一种以对象为中心的编程思想,通过指挥对象实现具体的功能

1.1 类和对象的关系

客观存在的事物皆为对象 ,所以我们也常常说万物皆对象。

    • 类的理解
      • 类是对现实生活中一类具有共同属性行为的事物的抽象
      • 类是对象的数据类型,类是具有相同属性和行为的一组对象的集合
      • 简单理解:类就是对现实事物的一种描述
    • 类的组成
      • 属性:指事物的特征,例如:手机事物(品牌,价格,尺寸)
      • 行为:指事物能执行的操作,例如:手机事物(打电话,发短信)
  • 类和对象的关系
    • 类:类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
    • 对象:是能够看得到摸的着的真实存在的实体
    • 简单理解:类是对事物的一种描述,对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义

类的组成是由属性和行为两部分组成

  • 属性:在类中通过成员变量来体现(类中方法外的变量)
  • 行为:在类中通过成员方法来体现(和前面的方法相比去掉static关键字即可)

类的定义步骤:
① 定义类
② 编写类的成员变量
③ 编写类的成员方法

public class Student {
    // 属性 : 姓名, 年龄
    // 成员变量: 跟之前定义变量的格式一样, 只不过位置发生了改变, 类中方法外
    String name;
    int age;

    // 行为 : 学习
    // 成员方法: 跟之前定义方法的格式一样, 只不过去掉了static关键字.
    public void study(){
        System.out.println("学习");
    }
}

1.3 对象的创建和使用

  • 创建对象的格式:
    • 类名 对象名 = new 类名();
  • 调用成员的格式:
    • 对象名.成员变量
    • 对象名.成员方法();
  • 示例代码 :
package com.itheima.object1;

public class TestStudent {
    /*
        创建对象的格式:
                类名 对象名 = new 类名();
        调用成员变量的格式:
                对象名.变量名
        调用成员方法的格式:
                对象名.方法名();
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 类名 对象名 = new 类名();
        Student stu = new Student();
        // 对象名.变量名
        // 默认初始化值
        System.out.println(stu.name);  // null
        System.out.println(stu.age);   // 0

        stu.name = "张三";
        stu.age = 23;

        System.out.println(stu.name);  // 张三
        System.out.println(stu.age);   // 23

        // 对象名.方法名();
        stu.study();
        // com.itheima.object1.Student@b4c966a
        // 全类名(包名 + 类名)
        System.out.println(stu);
    }
}

1.4 案例-手机类的创建和使用

需求 :首先定义一个手机类,然后定义一个手机测试类,在手机测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

分析 :

  • 成员变量:品牌, 价格
  • 成员方法:打电话, 发短信
  • 示例代码:
package com.itheima.test1;

public class Phone {
    // 品牌, 价格
    String brand;
    int price;

    // 打电话, 发短信
    public void call(String name){
        System.out.println("给"+name+"打电话");
    }

    public void sendMessage(){
        System.out.println("群发短信");
    }
}
package com.itheima.test1;

public class TestPhone {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建对象
        Phone p = new Phone();
        // 2. 给成员变量进行赋值
        p.brand = "大米";
        p.price = 2999;
        // 3. 打印赋值后的成员变量
        System.out.println(p.brand + "..." + p.price);
        // 4. 调用成员方法
        p.call("阿强");
        p.sendMessage();
    }
}

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

1590938666222.png

2.2 多个对象内存图

1590938693756.png

总结:
多个对象在堆内存中,都有不同的内存划分,成员变量存储在各自的内存区域中,成员方法多个对象共用的一份
.calss字节码文件不需要在加载一次

2.3 多个对象指向相同内存图

1590938711726.png

  • 总结 :
    当多个对象的引用指向同一个内存空间(变量所记录的地址值是一样的)
    只要有任何一个对象修改了内存中的数据,随后,无论使用哪一个对象进行数据获取,都是修改后的数据。

垃圾回收

在对内存中,对象或数组产生的地址,通过任何方式都不能被找到后,就会被判定为内存中的“垃圾”。垃圾会被Java垃圾回收器空闲的时候自动进行清理。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

成员变量:类中方法外的变量
局部变量:方法中的变量

区别 成员变量 局部变量
类中位置不同 类种方法外 方法内或者方法声明上
内存中位置不同 堆内存 栈内存
生命周期不同 随着对象的存在而存在,随着对象的消失而消失 随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失
初始化值不同 有默认的初始化值 没有默认的初始化值,必须先定义,赋值,才能使用

4. 封装

4.1 private关键字

**概述 :** private是一个修饰符,可以用来修饰成员(成员变量,成员方法)

**特点 :** 被private修饰的成员,只能在本类进行访问,针对private修饰的成员变量,如果需要被其他类使用,    提供相应的操作<br />        提供“get变量名()”方法,用于获取成员变量的值,方法用public修饰<br />        提供“set变量名(参数)”方法,用于设置成员变量的值,方法用public修饰

**示例代码:**
/*
    学生类
 */
class Student {
    //成员变量
    String name;
    private int age;

    //提供get/set方法
    public void setAge(int a) {
        if(a<0 || a>120) {
            System.out.println("你给的年龄有误");
        } else {
            age = a;
        }
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    //成员方法
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //给成员变量赋值
        s.name = "林青霞";
        s.setAge(30);
        //调用show方法
        s.show();
    }
}

4.2 this关键字

概述 : this修饰的变量用于指代成员变量,其主要作用是(区分局部变量和成员变量的重名问题

  • 方法的形参如果与成员变量同名,不带this修饰的变量指的是形参,而不是成员变量
  • 方法的形参没有与成员变量同名,不带this修饰的变量指的是成员变量

代码实现 :

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}

4.3 this内存原理

  • 注意 : this代表当前调用方法的引用,哪个对象调用的方法,this就代表哪一个对象
  • 什么时候使用this呢?解决局部变量隐藏成员变量

1590938969305.png

4.5 封装思想

  1. 封装概述
    是面向对象三大特征之一(封装,继承,多态)
    是面向对象编程语言对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界是无法直接操作的
  2. 封装原则
    将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问
    成员变量private,提供对应的getXxx()/setXxx()方法
  3. 封装好处
    通过方法来控制成员变量的操作,提高了代码的安全性
    把代码用方法进行封装,提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法的格式和执行时机

  • 格式注意 :
    • 方法名与类名相同,大小写也要一致
    • 没有返回值类型,连void都没有
    • 没有具体的返回值(不能由retrun带回结果数据)
  • 执行时机 :
    • 创建对象的时候调用,每创建一次对象,就会执行一次构造方法
    • 不能手动调用构造方法
  • 示例代码:
class Student {
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }

    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        s.show();
    }
}

5.2 构造方法的作用

  • 用于给对象的数据(属性)进行初始化
package com.itheima.constructor;

public class Student {
    /*
        格式:

               1. 方法名需要跟类名相同, 大小写也要一致
               2. 没有返回值类型, 连void都没有
               3. 没有具体的返回值(不能由return带回具体的结果)
     */

    private String name;
    private int age;

    // 1. 如果一个类中没有编写任何构造方法, 系统将会提供一个默认的无参数构造方法
    public Student(){}

    // 2. 如果手动编写了构造方法, 系统就不会再提供默认的无参数构造方法了
    public Student(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("我是Student类的构造方法");
    }

    public void show(){
        System.out.println(name + "..." + age);
    }
}
package com.itheima.constructor;

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三",23);
        stu1.show();

        Student stu2 = new Student();
    }
}

5.3 构造方法的注意事项

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法,系统将给出一个默认的无参数构造方法

如果定义了构造方法,系统将不再提供默认的构造方法

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法,系统将给出一个默认的无参数构造方法如果定义了构造方法,系统将不再提供默认的构造方法

推荐的使用方式 :

无论是否使用,都手动书写无参数构造方法,和带参数构造方法

5.4 标准类的代码编写和使用

代码 :

package com.itheima.test3;

/*
    JavaBean类: 封装数据
 */
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void show(){
        System.out.println(name + "..." + age);
    }
}
package com.itheima.test3;

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 无参数构造方法创建对象, 通过setXxx方法给成员变量进行赋值
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("张三");
        stu1.setAge(23);
        stu1.show();

        // 2. 通过带参数构造方法, 直接给属性进行赋值
        Student stu2 = new Student("李四",24);
        stu2.show();
    }
}

6.分类思想

6.1分类思想概述

分工协作,专人干专事

7.分包思想

7.1分包思想概述

如果将所有的类文件都放在同一个包下,不利于管理和后期维护,所以,对于不同功能的类文件,可以放在不同的包下进行管理

7.2包的概述


  • 本质上就是文件夹
  • 创建包
    多级包之间使用 “ . “ 进行分割
    多级包的定义规范:公司的网站地址翻转(去掉www)
  • 包的命名规则:字母都是小写

    7.3包的注意事项

  • package语句必须是程序的第一条可执行的代码

  • package语句在一个java文件中只能有一个
  • 如果没有package,默认表示无包名

7.4类与类之间的访问

  • 同一个包下的访问
    不需要导包,直接使用即可
  • 不同包下的访问
    1.import 导包后访问
    2.通过全类名(包名 + 类名)访问
  • 注意:import 、package 、class 三个关键字的摆放位置存在顺序关系
    package 必须是程序的第一条可执行的代码
    import 需要写在 package 下面
    class 需要在 import 下面

    8.static关键字

    8.1static关键字概述

static 关键字是静态的意思,是Java中的一个修饰符,可以修饰成员方法,成员变量

8.2static修饰的特点

  • 被类的所有对象共享
    是我们判断是否使用静态关键字的条件
  • 随着类的加载而加载,优先于对象存在
    对象需要类被加载后,才能创建
  • 可以通过类名调用
    也可以通过对象名调用

8.3static关键字注意事项

  • 静态方法只能访问静态的成员
  • 非静态方法可以访问静态的成员,也可以访问非静态的成员
  • 静态方法中是没有this关键字

9. 继承

9.1 继承的实现

  • 继承的概念
    • 继承是面向对象三大特征之一,可以使得子类具有父类的属性和方法,还可以在子类中重新定义,以及追加属性和方法
  • 实现继承的格式
    • 继承通过extends实现
    • 格式:class 子类 extends 父类 { }
      • 举例:class Dog extends Animal { }
  • 继承带来的好处
    • 继承可以让类与类之间产生关系,子父类关系,产生子父类后,子类则可以使用父类中非私有的成员。
  • 示例代码

    public class Fu {
     public void show() {
         System.out.println("show方法被调用");
     }
    }
    public class Zi extends Fu {
     public void method() {
         System.out.println("method方法被调用");
     }
    }
    public class Demo {
     public static void main(String[] args) {
         //创建对象,调用方法
         Fu f = new Fu();
         f.show();
    
         Zi z = new Zi();
         z.method();
         z.show();
     }
    }
    

9.2 继承的好处和弊端

  • 继承好处
    • 提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)
    • 提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改,修改一处即可)
  • 继承弊端
    • 继承让类与类之间产生了关系,类的耦合性增强了,当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化,削弱了子类的独立性
  • 继承的应用场景:
    • 使用继承,需要考虑类与类之间是否存在is..a的关系,不能盲目使用继承
      • is..a的关系:谁是谁的一种,例如:老师和学生是人的一种,那人就是父类,学生和老师就是子类

9.3. Java中继承的特点

  • Java中继承的特点
    1. Java中类只支持单继承,不支持多继承
      • 错误范例:class A extends B, C { }
    2. Java中类支持多层继承
  • 多层继承示例代码: ```java public class Granddad {

    public void drink() {

     System.out.println("爷爷爱喝酒");
    

    }

}

public class Father extends Granddad {

public void smoke() {
    System.out.println("爸爸爱抽烟");
}

}

public class Mother {

public void dance() {
    System.out.println("妈妈爱跳舞");
}

} public class Son extends Father { // 此时,Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法 }



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## 9.4. 继承中的成员访问特点
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### 9.4.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量,采用的是就近原则。

1. 子类局部范围找
1. 子类成员范围找
1. 父类成员范围找
1. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

-  示例代码 
```java
class Fu {
    int num = 10;
}
class Zi {
    int num = 20;
    public void show(){
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show();    // 输出show方法中的局部变量30
    }
}

9.4.2 super

  • this&super关键字:
    • this:代表本类对象的引用
    • super:代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)
  • this和super的使用分别
    • 成员变量:
      • this.成员变量 - 访问本类成员变量
      • super.成员变量 - 访问父类成员变量
    • 成员方法:
      • this.成员方法 - 访问本类成员方法
      • super.成员方法 - 访问父类成员方法
  • 构造方法:
    • this(…) - 访问本类构造方法
    • super(…) - 访问父类构造方法

9.4.3 继承中构造方法的访问特点

注意:子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

子类会继承父类中的数据,可能还会使用父类的数据。所以,子类初始化之前,一定要先完成父类数据的初始化,原因在于,每一个子类构造方法的第一条语句默认都是:super()

问题:如果父类中没有无参构造方法,只有带参构造方法,该怎么办呢?

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2. 子类通过this去调用本类的其他构造方法,本类其他构造方法再通过super去手动调用父类的带参的构造方法

注意: this(…)super(…) 必须放在构造方法的第一行有效语句,并且二者不能共存

9.4.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

  1. 子类成员范围找
  2. 父类成员范围找
  3. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

9.4.5 super内存图

  • 对象在堆内存中,会单独存在一块super区域,用来存放父类的数据
    01_super内存图.png

9.5 方法重写

9.5.1 概念

  • 1、方法重写概念
    • 子类出现了和父类中一模一样的方法声明(方法名一样,参数列表也必须一样)
  • 2、方法重写的应用场景
    • 当子类需要父类的功能,而功能主体子类有自己特有内容时,可以重写父类中的方法,这样,即沿袭了父类的功能,又定义了子类特有的内容
  • 3、Override注解
    • 用来检测当前的方法,是否是重写的方法,起到【校验】的作用

9.5.2 方法重写的注意事项

  • 方法重写的注意事项
  1. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
  2. 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)
  3. 静态方法不能被重写,如果子类也有相同的方法,并不是重写的父类的方法
  • 示例代码
public class Fu {
    private void show() {
        System.out.println("Fu中show()方法被调用");
    }

    void method() {
        System.out.println("Fu中method()方法被调用");
    }
}

public class Zi extends Fu {

    /* 编译【出错】,子类不能重写父类私有的方法*/
    @Override
    private void show() {
        System.out.println("Zi中show()方法被调用");
    }

    /* 编译【出错】,子类重写父类方法的时候,访问权限需要大于等于父类 */
    @Override
    private void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }

    /* 编译【通过】,子类重写父类方法的时候,访问权限需要大于等于父类 */
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }
}

9.6 权限修饰符

修饰符 同一个类中 同一个包中子类无关类 不同包的子类 不同包的无关类
private
默认
protected
public

10.抽象类

10.1抽象类的概述

当我们在做子类共性功能抽取时,有些方法在父类中并没有具体的体现,这个时候就需要抽象类了!

在Java中,一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,该类必须定义为抽象类!

10.2抽象类的特点

  • 抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰 ```java //抽象类的定义 public abstract class 类名 {}

//抽象方法的定义 public abstract void eat();



-  抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类 
-  抽象类不能实例化 
-  抽象类可以有构造方法 
-  抽象类的子类<br />    要么重写抽象类中的所有抽象方法<br />    要么是抽象类 

<a name="a2UaS"></a>
## 10.3抽象类的案例

-  案例需求<br />    定义猫类(Cat)和狗类(Dog)<br />    猫类成员方法:eat(猫吃鱼)drink(喝水…)<br />    狗类成员方法:eat(狗吃肉)drink(喝水…) 
-  实现步骤 
   1. 猫类和狗类中存在共性内容,应向上抽取出一个动物类(Animal)
   1. 父类Animal中,无法将 eat 方法具体实现描述清楚,所以定义为抽象方法
   1. 抽象方法需要存活在抽象类中,将Animal定义为抽象类
   1. 让 Cat 和 Dog 分别继承 Animal,重写eat方法
   1. 测试类中创建 Cat 和 Dog 对象,调用方法测试
-  代码实现 
   - 动物类
```java
public abstract class Animal {
    public void drink(){
        System.out.println("喝水");
    }

    public Animal(){

    }

    public abstract void eat();
}
  • 猫类

    public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
       System.out.println("猫吃鱼");
    }
    }
    
  • 狗类

    public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
       System.out.println("狗吃肉");
    }
    }
    
  • 测试类

    public static void main(String[] args) {
       Dog d = new Dog();
       d.eat();
       d.drink();
    
       Cat c = new Cat();
       c.drink();
       c.eat();
    
       //Animal a = new Animal();
       //a.eat();
    }
    

10.4 模板设计模式

  • 设计模式
    设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。
    使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。
  • 模板设计模式
    把抽象类整体就可以看做成一个模板,模板中不能决定的东西定义成抽象方法
    让使用模板的类(继承抽象类的类)去重写抽象方法实现需求
  • 模板设计模式的优势
    模板已经定义了通用结构,使用者只需要关心自己需要实现的功能即可
  • 示例代码
    模板类

    /*
     作文模板类
    */
    public abstract class CompositionTemplate {
    
     public final void write(){
         System.out.println("<<我的爸爸>>");
    
         body();
    
         System.out.println("啊~ 这就是我的爸爸");
    
     }
    
     public abstract void body(); //继承该类,并重写该方法
    }
    

10.5final

  • fianl关键字的作用
    • final代表最终的意思,可以修饰成员方法,成员变量,类
  • final修饰类、方法、变量的效果
    • fianl修饰类:该类不能被继承(不能有子类,但是可以有父类)
    • final修饰方法:该方法不能被重写
    • final修饰变量:表明该变量是一个常量,不能再次赋值
      • 变量是基本类型,不能改变的是值
      • 变量是引用类型,不能改变的是地址值,但地址里面的内容是可以改变的
      • 举例
        public static void main(String[] args){
        final Student s = new Student(23);
        s = new Student(24);  // 错误
        s.setAge(24);  // 正确
        }
        

11.代码块

11.1代码块概述

在Java中,使用 { } 括起来的代码被称为代码块

11.2代码块分类

  • 局部代码块

    • 位置: 方法中定义
    • 作用: 限定变量的生命周期,及早释放,提高内存利用率
    • 示例代码

      public class Test {
      /*
        局部代码块
            位置:方法中定义
            作用:限定变量的生命周期,及早释放,提高内存利用率
      */
      public static void main(String[] args) {
        {
            int a = 10;
            System.out.println(a);
        }
      
       // System.out.println(a);
      }
      }
      
  • 构造代码块
    • 位置: 类中方法外定义
    • 特点: 每次构造方法执行的时,都会执行该代码块中的代码,并且在构造方法执行前执行
    • 作用: 将多个构造方法中相同的代码,抽取到构造代码块中,提高代码的复用性
    • 示例代码 ```java public class Test { /* 构造代码块:
        位置:类中方法外定义
        特点:每次构造方法执行的时,都会执行该代码块中的代码,并且在构造方法执行前执行
        作用:将多个构造方法中相同的代码,抽取到构造代码块中,提高代码的复用性
      
      */ public static void main(String[] args) { Student stu1 = new Student(); Student stu2 = new Student(10); } }

class Student {

{
    System.out.println("好好学习");
}

public Student(){
    System.out.println("空参数构造方法");
}

public Student(int a){
    System.out.println("带参数构造方法...........");
}

}



-  静态代码块 
   -  位置: 类中方法外定义 
   -  特点: 需要通过static关键字修饰,随着类的加载而加载,并且只执行一次 
   -  作用: 在类加载的时候做一些数据初始化的操作 
   -  示例代码 
```java
public class Test {
    /*
        静态代码块:
            位置:类中方法外定义
            特点:需要通过static关键字修饰,随着类的加载而加载,并且只执行一次
            作用:在类加载的时候做一些数据初始化的操作
     */
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person(10);
    }
}

class Person {
    static {
        System.out.println("我是静态代码块, 我执行了");
    }

    public Person(){
        System.out.println("我是Person类的空参数构造方法");
    }

    public Person(int a){
        System.out.println("我是Person类的带...........参数构造方法");
    }
}

12.接口

12.1 接口的概述

  • 接口就是一种公共的规范标准,只要符合规范标准,大家都可以通用。
  • Java中接口存在的两个意义
    1. 用来定义规范
    2. 用来做功能的拓展

12.2 接口的特点

  • 接口用关键字interface修饰
    public interface 接口名 {}
    
  • 类实现接口用implements表示
    public class 类名 implements 接口名 {}
    
  • 接口不能实例化
    我们可以创建接口的实现类对象使用
  • 接口的子类
    要么重写接口中的所有抽象方法
    要么子类也是抽象类

12.3 接口的成员特点

  • 成员特点
    • 成员变量
      只能是常量
      默认修饰符:public static final
    • 构造方法
      没有,因为接口主要是扩展功能的,而没有具体存在
    • 成员方法
      只能是抽象方法
      默认修饰符:public abstract
      关于接口中的方法,JDK8和JDK9中有一些新特性,后面再讲解
  • 代码演示

    • 接口

      public interface Inter {
      public static final int NUM = 10;
      
      public abstract void show();
      }
      
    • 实现类

      class InterImpl implements Inter{
      
      public void method(){
         // NUM = 20;
         System.out.println(NUM);
      }
      
      public void show(){
      
      }
      }
      
    • 测试类 ```java public class TestInterface { /* 成员变量: 只能是常量 系统会默认加入三个关键字

                 public static final
      

      构造方法: 没有 成员方法: 只能是抽象方法, 系统会默认加入两个关键字

                 public abstract
      

      */ public static void main(String[] args) { System.out.println(Inter.NUM); }

}

<a name="LwInD"></a>
## 12.4 类和接口的关系

-  类与类的关系<br />    继承关系,只能单继承,但是可以多层继承 
-  类与接口的关系<br />    实现关系,可以单实现,也可以多实现,还可以在继承一个类的同时实现多个接口 
-  接口与接口的关系<br />    继承关系,可以单继承,也可以多继承 

<a name="tjHEf"></a>
## 12.5.接口组成更新

<a name="4c2cf3d3"></a>
### 12.5.1接口组成更新概述

-  常量<br />public static final 
-  抽象方法<br />public abstract 
-  默认方法(Java 8) 
-  静态方法(Java 8) 
-  私有方法(Java 9) 

<a name="72eb755d"></a>
### 12.5.2 jdk8版接口中默认方法

-  格式<br />public default 返回值类型 方法名(参数列表) {   } 
-  作用<br />解决接口升级的问题 
-  范例 
```java
public default void show3() { 
}
  • 注意事项
    • 默认方法不是抽象方法,所以不强制被重写。但是可以被重写,重写的时候去掉default关键字
    • public可以省略,default不能省略
    • 如果实现了多个接口,多个接口中存在相同的方法声明,子类就必须对该方法进行重写

12.5.3接口中静态方法

  • 格式
    public static 返回值类型 方法名(参数列表) { }
  • 范例
    public static void show() {
    }
    
  • 注意事项
    • 静态方法只能通过接口名调用,不能通过实现类名或者对象名调用
    • public可以省略,static不能省略

12.5.4 jdk9接口中私有方法

  • 私有方法产生原因
    Java 9中新增了带方法体的私有方法,这其实在Java 8中就埋下了伏笔:Java 8允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。这样可能就会引发一个问题:当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时,程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法,而这个共性方法是不需要让别人使用的,因此用私有给隐藏起来,这就是Java 9增加私有方法的必然性
  • 定义格式
    • 格式1
      private 返回值类型 方法名(参数列表) { }
    • 范例1
      private void show() {  
      }
      
  • 格式2
    private static 返回值类型 方法名(参数列表) { }
  • 范例2
    private static void method() {  
    }
    
  • 注意事项
    • 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
    • 静态方法只能调用私有的静态方法
    • 如果发现一个类中所有的方法都是抽象方法,那么就可以将该类,改进为一个接口
    • 涉及到接口大面积更新方法,而不想去修改每一个实现类,就可以将更新的方法,定义为带有方法体的默认方法

13.多态

13.1多态的概述

  • 什么是多态
    同一个对象,在不同时刻表现出来的不同形态
  • 多态的前提
    • 要有继承或实现关系
    • 要有方法的重写
    • 要有父类引用指向子类对象
  • 代码演示 ```java class Animal { public void eat(){
     System.out.println("动物吃饭");
    
    } }

class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println(“猫吃鱼”); } }

public class Test1Polymorphic { /* 多态的前提:

        1. 要有(继承 \ 实现)关系
        2. 要有方法重写
        3. 要有父类引用, 指向子类对象
 */
public static void main(String[] args) {
    // 当前事物, 是一只猫
    Cat c = new Cat();
    // 当前事物, 是一只动物
    Animal a = new Cat();
    a.eat();

}

}



<a name="ETeRn"></a>
## 13.2多态中的成员访问特点

-  成员访问特点 
   -  成员变量<br />    编译看父类,运行看父类 
   -  成员方法<br />    编译看父类,运行看子类 
-  代码演示 
```java
class Fu {
    int num = 10;

    public void method(){
        System.out.println("Fu.. method");
    }
}

class Zi extends Fu {
    int num = 20;

    public void method(){
        System.out.println("Zi.. method");
    }
}

public class Test2Polymorpic {
    /*
         多态的成员访问特点:

                成员变量: 编译看左边 (父类), 运行看左边 (父类)

                成员方法: 编译看左边 (父类), 运行看右边 (子类)
     */
    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.num);
        f.method();
    }
}

13.3多态的好处和弊端

  • 好处
    提高程序的扩展性。定义方法时候,使用父类型作为参数,在使用的时候,使用具体的子类型参与操作
  • 弊端
    不能使用子类的特有成员

13.4多态中的转型

  • 向上转型
    父类引用指向子类对象就是向上转型
  • 向下转型
    格式:子类型 对象名 = (子类型)父类引用;
  • 代码演示 ```java class Fu { public void show(){
     System.out.println("Fu..show...");
    
    } }

class Zi extends Fu { @Override public void show() { System.out.println(“Zi..show…”); }

public void method(){
    System.out.println("我是子类特有的方法, method");
}

}

public class Test3Polymorpic { public static void main(String[] args) { // 1. 向上转型 : 父类引用指向子类对象 Fu f = new Zi(); f.show(); // 多态的弊端: 不能调用子类特有的成员 // f.method();

    // A: 直接创建子类对象
    // B: 向下转型

    // 2. 向下转型 : 从父类类型, 转换回子类类型
    Zi z = (Zi) f;
    z.method();
}

}



<a name="QH0BD"></a>
## 13.5多态中转型存在的风险和解决方案 

-  风险<br />如果被转的引用类型变量,对应的实际类型和目标类型不是同一种类型,那么在转换的时候就会出现ClassCastException 
-  解决方案 
   -  关键字<br />instanceof 
   -  使用格式<br />变量名 instanceof 类型<br />通俗的理解:判断关键字左边的变量,是否是右边的类型,返回boolean类型结果 
-  代码演示 
```java
abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}

class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃肉");
    }

    public void watchHome(){
        System.out.println("看家");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

public class Test4Polymorpic {
    public static void main(String[] args) {
        useAnimal(new Dog());
        useAnimal(new Cat());
    }

    public static void useAnimal(Animal a){  // Animal a = new Dog();
                                             // Animal a = new Cat();
        a.eat();
        //a.watchHome();

//        Dog dog = (Dog) a;
//        dog.watchHome();  // ClassCastException  类型转换异常

        // 判断a变量记录的类型, 是否是Dog
        if(a instanceof Dog){
            Dog dog = (Dog) a;
            dog.watchHome();
        }
    }

}

14.内部类

4.1 内部类的基本使用

  • 内部类概念
    • 在一个类中定义一个类。举例:在一个类A的内部定义一个类B,类B就被称为内部类
  • 内部类定义格式

    • 格式&举例: ```java /* 格式: class 外部类名{ 修饰符 class 内部类名{

      } } */

class Outer { public class Inner {

}

}



-  内部类的访问特点 
   - 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有
   - 外部类要访问内部类的成员,必须创建对象
-  示例代码: 
```java
/*
    内部类访问特点:
        内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有
        外部类要访问内部类的成员,必须创建对象
 */
public class Outer {
    private int num = 10;
    public class Inner {
        public void show() {
            System.out.println(num);
        }
    }
    public void method() {
        Inner i = new Inner();
        i.show();
    }
}

14.2 成员内部类

  • 成员内部类的定义位置
    • 在类中方法,跟成员变量是一个位置
  • 外界创建成员内部类格式
    • 格式:外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;
    • 举例:Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();
  • 私有成员内部类
    • 将一个类,设计为内部类的目的,大多数都是不想让外界去访问,所以内部类的定义应该私有化,私有化之后,再提供一个可以让外界调用的方法,方法内部创建内部类对象并调用。
    • 示例代码:
      class Outer {
      private int num = 10;
      private class Inner {
        public void show() {
            System.out.println(num);
        }
      }
      public void method() {
        Inner i = new Inner();
        i.show();
      }
      }
      public class InnerDemo {
      public static void main(String[] args) {
        //Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();
        //oi.show();
        Outer o = new Outer();
        o.method();
      }
      }
      
  • 静态成员内部类

    • 静态成员内部类访问格式:外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名();
    • 静态成员内部类中的静态方法:外部类名.内部类名.方法名();
    • 示例代码 ```java class Outer { static class Inner { public void show(){

        System.out.println("inner..show");
      

      }

      public static void method(){

        System.out.println("inner..method");
      

      } } }

public class Test3Innerclass { / 静态成员内部类演示 / public static void main(String[] args) { // 外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名(); Outer.Inner oi = new Outer.Inner(); oi.show();

    Outer.Inner.method();
}

}



<a name="WEetS"></a>
## 14.3 局部内部类

-  局部内部类定义位置 
   - 局部内部类是在方法中定义的类
-  局部内部类方式方式 
   - 局部内部类,外界是无法直接使用,需要在方法内部创建对象并使用
   - 该类可以直接访问外部类的成员,也可以访问方法内的局部变量
-  示例代码 
```java
class Outer {
    private int num = 10;
    public void method() {
        int num2 = 20;
        class Inner {
            public void show() {
                System.out.println(num);
                System.out.println(num2);
            }
        }
        Inner i = new Inner();
        i.show();
    }
}
public class OuterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Outer o = new Outer();
        o.method();
    }
}

14.4 匿名内部类

  • 匿名内部类的前提
    • 存在一个类或者接口,这里的类可以是具体类也可以是抽象类
  • 匿名内部类的格式
    • 格式:new 类名 ( ) { 重写方法 } new 接口名 ( ) { 重写方法 }
    • 举例:
      new Inter(){
      @Override
      public void method(){}
      }
      
  • 匿名内部类的本质
    • 本质:是一个继承了该类或者实现了该接口的子类匿名对象
  • 匿名内部类的细节

    • 匿名内部类可以通过多态的形式接受

      Inter i = new Inter(){
      @Override
      public void method(){
      
      }
      }
      
  • 匿名内部类直接调用方法 ```java interface Inter{ void method(); }

class Test{ public static void main(String[] args){ new Inter(){ @Override public void method(){ System.out.println(“我是匿名内部类”); } }.method(); // 直接调用方法 } }



<a name="QwigB"></a>
## 14.5 匿名内部类在开发中的使用

-  匿名内部类在开发中的使用 
   - 当发现某个方法需要,接口或抽象类的子类对象,我们就可以传递一个匿名内部类过去,来简化传统的代码
-  示例代码: 
```java
/*
    游泳接口
 */
interface Swimming {
    void swim();
}

public class TestSwimming {
    public static void main(String[] args) {
        goSwimming(new Swimming() {
            @Override
            public void swim() {
                System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧");
            }
        });
    }

    /**
     * 使用接口的方法
     */
    public static void goSwimming(Swimming swimming){
        /*
            Swimming swim = new Swimming() {
                @Override
                public void swim() {
                    System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧");
                }
            }
         */
        swimming.swim();
    }
}

15.Lambda表达式

15.1体验Lambda表达式

  • 代码演示 ```java / 游泳接口 / interface Swimming { void swim(); }

public class TestSwimming { public static void main(String[] args) { // 通过匿名内部类实现 goSwimming(new Swimming() { @Override public void swim() { System.out.println(“铁汁, 我们去游泳吧”); } });

    /*  通过Lambda表达式实现
        理解: 对于Lambda表达式, 对匿名内部类进行了优化
     */
    goSwimming(() -> System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧"));
}

/**
 * 使用接口的方法
 */
public static void goSwimming(Swimming swimming) {
    swimming.swim();
}

}



-  函数式编程思想概述<br />在数学中,函数就是有输入量、输出量的一套计算方案,也就是“拿数据做操作”<br />面向对象思想强调“必须通过对象的形式来做事情”<br />函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法:“**强调做什么,而不是以什么形式去做**”<br />而我们要学习的Lambda表达式就是函数式思想的体现 

<a name="QzH05"></a>
## 15.2Lambda表达式的标准格式

-  格式:<br />    (形式参数) -> {代码块} 
   - 形式参数:如果有多个参数,参数之间用逗号隔开;如果没有参数,留空即可
   - ->:由英文中画线和大于符号组成,固定写法。代表指向动作
   - 代码块:是我们具体要做的事情,也就是以前我们写的方法体内容
-  组成Lambda表达式的三要素: 
   - **形式参数,箭头,代码块**

<a name="Bh0db"></a>
## 15.3Lambda表达式练习1

-  Lambda表达式的使用前提 
   - **有一个接口**
   - **接口中有且仅有一个抽象方法**
-  练习描述<br />    无参无返回值抽象方法的练习 
-  操作步骤 
   - 定义一个接口(Eatable),里面定义一个抽象方法:void eat();
   - 定义一个测试类(EatableDemo),在测试类中提供两个方法 
      - 一个方法是:useEatable(Eatable e)
      - 一个方法是主方法,在主方法中调用useEatable方法
-  示例代码 
```java
//接口
public interface Eatable {
    void eat();
}
//实现类
public class EatableImpl implements Eatable {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
    }
}
//测试类
public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useEatable方法
        Eatable e = new EatableImpl();
        useEatable(e);

        //匿名内部类
        useEatable(new Eatable() {
            @Override
            public void eat() {
                System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
            }
        });

        //Lambda表达式
        useEatable(() -> {
            System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
        });
    }

    private static void useEatable(Eatable e) {
        e.eat();
    }
}

15.4Lambda表达式练习2

  • 练习描述
    有参无返回值抽象方法的练习
  • 操作步骤
    • 定义一个接口(Flyable),里面定义一个抽象方法:void fly(String s);
    • 定义一个测试类(FlyableDemo),在测试类中提供两个方法
      • 一个方法是:useFlyable(Flyable f)
      • 一个方法是主方法,在主方法中调用useFlyable方法
  • 示例代码 ```java public interface Flyable { void fly(String s); }

public class FlyableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useFlyable方法 //匿名内部类 useFlyable(new Flyable() { @Override public void fly(String s) { System.out.println(s); System.out.println(“飞机自驾游”); } }); System.out.println(“————“);

    //Lambda
    useFlyable((String s) -> {
        System.out.println(s);
        System.out.println("飞机自驾游");
    });

}

private static void useFlyable(Flyable f) {
    f.fly("风和日丽,晴空万里");
}

}



<a name="RAFQ3"></a>
## 15.5Lambda表达式练习3

-  练习描述<br />有参有返回值抽象方法的练习 
-  操作步骤 
   - 定义一个接口(Addable),里面定义一个抽象方法:int add(int x,int y);
   - 定义一个测试类(AddableDemo),在测试类中提供两个方法 
      - 一个方法是:useAddable(Addable a)
      - 一个方法是主方法,在主方法中调用useAddable方法
-  示例代码 
```java
public interface Addable {
    int add(int x,int y);
}

public class AddableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useAddable方法
        useAddable((int x,int y) -> {
            return x + y;
        });

    }

    private static void useAddable(Addable a) {
        int sum = a.add(10, 20);
        System.out.println(sum);
    }
}

15.6Lambda表达式的省略模式

  • 省略的规则
    • 参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下,不能只省略一个
    • 如果参数有且仅有一个,那么小括号可以省略
    • 如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,和return关键字
  • 代码演示 ```java public interface Addable { int add(int x, int y); }

public interface Flyable { void fly(String s); }

public class LambdaDemo { public static void main(String[] args) { // useAddable((int x,int y) -> { // return x + y; // }); //参数的类型可以省略 useAddable((x, y) -> { return x + y; });

// useFlyable((String s) -> { // System.out.println(s); // }); //如果参数有且仅有一个,那么小括号可以省略 // useFlyable(s -> { // System.out.println(s); // });

    //如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号
    useFlyable(s -> System.out.println(s));

    //如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,如果有return,return也要省略掉
    useAddable((x, y) -> x + y);
}

private static void useFlyable(Flyable f) {
    f.fly("风和日丽,晴空万里");
}

private static void useAddable(Addable a) {
    int sum = a.add(10, 20);
    System.out.println(sum);
}

} ```

15.7Lambda表达式的使用前提

  • 使用Lambda必须要有接口
  • 并且要求接口中有且仅有一个抽象方法

15.8Lambda表达式和匿名内部类的区别

  • 所需类型不同
    • 匿名内部类:可以是接口,也可以是抽象类,还可以是具体类
    • Lambda表达式:只能是接口
  • 使用限制不同
    • 如果接口中有且仅有一个抽象方法,可以使用Lambda表达式,也可以使用匿名内部类
    • 如果接口中多于一个抽象方法,只能使用匿名内部类,而不能使用Lambda表达式
  • 实现原理不同
    • 匿名内部类:编译之后,产生一个单独的.class字节码文件
    • Lambda表达式:编译之后,没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成