第1章面向对象思想
1.1面向对象思想概述
概述
Java语言是一种面向对象的程序设计语言,而面向对象思想是一种程序设计思想,我们在面向对象思想的指引下,
使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物,每种事物都具备自己的属性和行为。面
向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算
机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去
操作实现。
举例
洗衣服:
- 面向过程:把衣服脱下来—>找一个盆—>放点洗衣粉—>加点水—>浸泡10分钟—>揉一揉—>清洗衣服—>拧干—>晾 起来
- 面向对象:把衣服脱下来—>打开全自动洗衣机—>扔衣服—>按钮—>晾起来
区别:
- 面向过程:强调步骤
- 面向对象:强调对象,这里的对象就是洗衣机
勤快和偷懒
- 面向过程:当需要实现一个功能的时候,每一个具体的步骤都要亲力亲为,并详细处理每一个细节(勤快)
- 面向对象:当需要实现一个功能的时候,不关心具体的步骤,而是找一个已经具有该功能的人,来帮我做事(偷懒)
特点
面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想,它可以将复杂的事情简单化,并将我们从执行者变成了指挥者。 面向对象的语言中,包含了三大基本特征,即封装、继承和多态
package JavaRunmen.Java06.Demo01;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
/*
* 面向过程:当需要实现一个功能的时候,每一个具体的步骤都要亲力亲为,并详细处理每一个细节
* 面向对象:当需要实现一个功能的时候,不关心具体的步骤,而是找一个已经具有该功能的人,来帮我做事
* */
public class Demo01PrintArray {
public static void main(String[] args) {
int[] arrayA = {10, 20, 30, 40, 50};
// 要求输出格式为:[10, 20, 30, 40, 50]
// 使用面向过程,每一个步骤细节都要亲力亲为
System.out.print("[");
for (int i = 0; i < arrayA.length; i++) {
if (i == arrayA.length - 1) { // 如果是最后一个元素
System.out.println(arrayA[i] + "]");
} else { // 如果不是最后一个元素
System.out.print(arrayA[i] + ", ");
}
}
System.out.println("========================");
// 使用面向对象
// 找一个JDK给我们提供好的Array类
// 其中有一个toString方法,直接就能把数组变成想要的格式的字符串
System.out.println(Arrays.toString(arrayA));
}
}
1.2类和对象
什么是类
- 类:是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该 类事物。
现实中,描述一类事物:
- 属性:就是该事物的状态信息。
- 行为:就是该事物能够做什么。
举例:小猫。
属性:名字、体重、年龄、颜色。
行为:走、跑、叫。
什么是对象
- 对象:是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性 和行为。
现实中,一类事物的一个实例:一只小猫。
举例:一只小猫。
- 属性:tom、5kg、2 years、yellow。
- 行为:溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。
类与对象的关系
- 类是对一类事物的描述,是抽象的。
- 对象是一类事物的实例,是具体的。
- 类是对象的模板,对象是类的实体。
1.3类的定义
事物与类的对比
现实世界的一类事物:
属性:事物的状态信息。 行为:事物能够做什么。
Java中用class描述事物也是如此:
成员变量:对应事物的属性 成员方法:对应事物的行为
类的定义格式
public class ClassName {
//成员变量
//成员方法
}
定义类:就是定义类的成员,包括成员变量和成员方法。
成员变量:和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中,方法外
成员方法:和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉,static的作用在面向对象后面课程中再详细 讲解。
类的定义格式举例:
package JavaRunmen.Java06.Demo01;
/*
* 定义一个类,用来模拟”学生“事物,其中有两个组成部分:
*
* 属性(是什么):
* 姓名
* 年龄
* 行为(能做什么):
* 吃饭
* 睡觉
* 学习
*
* 对应到Java的类中
*
* 成员变量(属性):
* String name; // 姓名
* int age; // 年龄
* 成员方法(行为):
* public void eat() {} // 吃饭
* public void aleep() {} // 睡觉
* public void study() {} // 学习
*
* 注意事项:
* 成员变量是直接定义在类中,在方法的外面
* 成员方法不要写static关键字
* */
public class Student {
// 成员变量
String name; // 姓名
int age; // 年龄
// 成员方法
public void eat() {
System.out.println("吃饭饭");
}
public void aleep() {
System.out.println("睡觉觉");
}
public void study() {
System.out.println("看书学习");
}
}
1.4对象的使用
通常情况下,一个类不能直接使用,需要根据类创建一个对象,才能使用
对象的使用格式
1,导包:也就是指出需要的类,在什么位置
**格式**:import 包名称.类名称;
**注意**:对于和当前类属于同一个包的情况,可以省略导包语句不写
2,创建,格式:
类名称 对象名 = new 类名称();
3,使用,分为两种情况
使用成员变量:对象名.成员变量名
使用成员方法:对象名.方法变量名(参数)
(也就是,想用谁,就用对象点儿谁)
成员变量的默认值
数据类型 | ||
---|---|---|
基本类型 | 整数(byte,short,int,long) | 0 |
浮点数(float,double) | 0.0 | |
字符(char) | ‘\u0000’ | |
布尔(boolean) | flase | |
引用类型 | 数组,类,接口 | null |
package JavaRunmen.Java06.Demo01;
/*
* 通常情况下,一个类不能直接使用,需要根据类创建一个对象,才能使用
*
* 1,导包:也就是指出需要的类,在什么位置
* 格式:import 包名称.类名称;
* import JavaRunmen.Java06.Demo01.Student;
* 对于和当前类属于同一个包的情况,可以省略导包语句不写
*
* 2,创建,格式:
* 类名称 对象名 = new 类名称();
* Student stu = new Student();
*
* 3,使用,分为两种情况
* 使用成员变量:对象名.成员变量名
* 使用成员方法:对象名.方法变量名(参数)
* (也就是,想用谁,就用对象点儿谁)
* */
public class Demo02Student {
public static void main(String[] args) {
// 1,导包
// 我需要使用Student类,和我自己Demo02Student位于同一个包下,所以省略导包语句不写
// 2,创建,格式:
// 类名称 对象名 = new 类名称();
// 根据Student类,创建了一个名为stu的对象
Student stu = new Student();
// 3,使用其中成员变量,格式:
// 对象名.成员变量名
System.out.println(stu.name); // null
System.out.println(stu.age); // 0
System.out.println("==================");
// 改变对象当中的成员变量的数值内容
// 将右侧的字符串,赋值交给stu对象当中的name成员变量
stu.name = "茶";
stu.age = 18;
System.out.println(stu.name); // 茶
System.out.println(stu.age); // 18
System.out.println("==================");
// 4,使用对象成员方法,格式
// 对象名.成员方法名()
stu.eat();
stu.aleep();
stu.study();
}
}
1.5类与对象的练习
类
package JavaRunmen.Java06.Demo02;
/*
* 定义一个类,用来模拟“手机”事物
* 属性:品牌,价格,颜色
* 行为:打电话,发短信
*
* 对应到类中
* 成员变量(属性):
* String brand // 品牌
* double price // 价格
* String color // 颜色
* 成员方法(行为):
* public void call(String who) {}
* public void sendMessage() {}
* */
public class Phone {
// 成员变量
String brand; // 品牌
double price; // 价格
String color; // 颜色
// 成员方法
public void call(String who) {
System.out.println("给" + who + "打电话");
}
public void sendMessage() {
System.out.println("群发短信");
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo02;
public class Demo01PhoneOne {
public static void main(String[] args) {
// 根据Phone类,创建一个名为one的对象
// 格式:类名称 对象名 = new 类名称();
Phone one = new Phone();
System.out.println(one.brand); // null
System.out.println(one.price); // 0.0
System.out.println(one.color); // null
System.out.println("================");
one.brand = "苹果";
one.price = 8388.0;
one.color = "黑色";
System.out.println(one.brand); // 苹果
System.out.println(one.price); // 8388.0
System.out.println(one.color); // 黑色
System.out.println("================");
one.call("乔布斯");
one.sendMessage();
}
}
1.6对象内存图
一个对象,调用一个方法内存图
栈:存储局部变量,方法运行的地方
方法进入栈内存称为:入栈、压栈
叫压栈的原因是后入栈的方法会将先入栈的方法压在脚下
方法离开栈内存称为:出栈,弹栈
当方法执行完毕后立刻从栈内存中消失,目的:释放内存
可将将栈理解为步枪弹夹,压栈:压子弹;弹栈:子弹打出去了,下面的子弹重见天日
堆:凡是new出来的东西都存在队中(队中存放的都是对象)
new出来的对象会将自己的地址值保存到栈中的局部变量内
在堆中:成员方法保存的是成员方法自己的地址值
成员变量保存的则是数据值(参考方法区中的变量值,将其保存到了堆中)
方法区:存储方法的相关信息
比如:main方法,成员方法,成员变量
执行开始顺序是,谁有main方法从谁开始
注意:对于一个对象来说他的成员方法保存的是地址值
在栈内存中运行的方法,遵循"先进后出,后进先出"的原则。变量p指向堆内存中
的空间,寻找方法信息,去执行该方法
两个对象,使用同一方法内存图
两个引用,指向同一对象内存图
对象调用方法时,根据对象中方法标记(地址值),去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象,方法信息
只保存一份,节约内存空间,不同对象的地址值不同
使用对象类型作为方法的参数
方法中传入参数数据类型 == 类的名称
当一个对象作为参数,传递到方法中时,实际上传递进去的是方法的地址值
使用对象类型作为方法的返回值
方法返回的数据类型 == 类的名称
当使用一个对象类型作为方法的参数时,返回值其实是方法的地址值
1.7成员变量和局部变量区别
1,定义的位置不一样【重点】
局部变量:在方法内部
成员变量:在方法外部,直接写在类中
2,作用范围不一样【重点】
局部变量:只有方法当中才可以使用,出了方法就不能用
成员变量:整个类全都可以通用
3,默认值不一样【重点】
局部变量:没有默认值,如果要想使用,必须手动进行赋值
成员变量:如果没有赋值,会有默认值,规则和数组一样
4,内存中的位置不一样(了解)
局部变量:位于栈内存
成员变量:位于堆内存
5,生命周期不一样(了解)
局部变量:随着方法进栈而诞生,随着方法出栈而消失
成员变量:随着对象创建而诞生,随着对象被垃圾回收而消失
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
/*
* 局部变量和成员变量
*
* 1,定义的位置不一样【重点】
* 局部变量:在方法内部
* 成员变量:在方法外部,直接写在类中
*
* 2,作用范围不一样【重点】
* 局部变量:只有方法当中才可以使用,出了方法就不能用
* 成员变量:整个类全都可以通用
*
* 3,默认值不一样
* 局部变量:没有默认值,如果要想使用,必须手动进行赋值
* 成员变量:如果没有赋值,会有默认值,规则和数组一样
*
* 4,内存中的位置不一样(了解)
* 局部变量:位于栈内存
* 成员变量:位于堆内存
*
* 5,生命周期不一样
* 局部变量:随着方法进栈而诞生,随着方法出栈而消失
* 成员变量:随着对象创建而诞生,随着对象被垃圾回收而消失
* */
public class Demo01VariableDifference {
String name; // 成员变量
public void methodA() {
int num = 20; // 局部变量
System.out.println(num);
System.out.println(name);
}
public void methodB(int param) { // 方法的参数就是局部变量
// 参数在方法被调用的时候,必然会被赋值,所以可以输出
System.out.println(param); // 必然会被赋值
int age; // 局部变量
// System.out.println(age); // 错误写法,局部变量未经赋值,不能使用
// System.out.println(num); // 错误写法,超出作用域
System.out.println(name);
}
}
第2章封装
面向对象的三大特征:封装、继承、多态
2.1封装概述
概述
面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。
封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的
方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性
原则
将属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问
封装性在Java中的具体体现:
1,方法就是一种封装
2,关键字private也是一种封装
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
/*
* 面向对象的三大特征:封装、继承、多态
*
* 封装性在Java中的具体体现:
* 1,方法就是一种封装
* 2,关键字private也是一种封装
*
* 封装就是将一些细节信息隐藏起来,对外界不可见
* */
public class Demo02Method {
public static void main(String[] args) {
int[] arrayA = {5, 12, 43, 45, 43, 100};
int max = getMax(arrayA);
System.out.println("最大值:" + max);
}
// 给我一个数组,我给你一个最大值
public static int getMax(int[] array) {
int max = array[0];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
max = array[i] > max ? array[i] : max;
}
return max;
}
}
2.2封装的步骤
- 使用 private 关键字来修饰成员变量。
- 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法
2.3封装的操作——private关键字
private的含义
- private是一个权限修饰符,代表最小权限。
- 可以修饰成员变量和成员方法
- 被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问
private的使用格式
private 数据类型 变量名 ;
如何间接访问private成员变量:定义一对Getter/Setter方法
命名规则必须叫setXxx或者是getXxx(变量或方法名首字母大写)
对于Getter来说,不能有参数,返回值类型和成员变量对应
对于Setter来说,不能有返回值,参数类型和成员变量对应
类
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
/*
* 问题描述:定义Person的年龄时,无法阻止不合理的数据被设置进来
* 解决方案:用private进行修饰,那么本类当中任然可以随机访问
* 但是!超出本类范围之外就不能进行访问
*
* 可以间接访问private成员变量,就是定义一对Getter/Setter方法
*
* 命名规则必须叫setXxx或者是getXxx
* 对于Getter来说,不能有参数,返回值类型和成员变量对应
* 对于Setter来说,不能有返回值,参数类型和成员变量对应
* */
public class Person {
String name; // 姓名
private int age; // 年龄
public void show() {
System.out.println("我叫:" + name +",年龄是" + age);
}
// 这个成员方法,专门用于向age设置数据
public void setAge(int num) {
if (num >=0 && num <= 100) {
age = num;
} else {
System.out.println("数据类型不合理");
}
}
// 这个成员方法,专门用于获取age数据
public int getAge() {
return age;
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
public class Demo03Person {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
person.name = "林依";
// person.age = 20; // 直接访问private内容,错误写法!
person.setAge(17);
person.show();
}
}
封装练习
注意:对于基本类型中的Boolean值,getter方法一定要写成isXxx的形式,而setXxx规则不变
类
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
/*
* 对于基本类型中的Boolean值,getter方法一定要写成isXxx的形式,而setXxx规则不变
* */
public class Student {
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
private boolean male; // 是不是爷们
public void setName( String str) {
name = str;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int num) {
if (num >=0 && num <= 100) {
age = num;
} else {
System.out.println("数据不合理");
}
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setMale(boolean ft) {
male = ft;
}
public boolean isMale() {
return male;
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo03;
public class Demo04Student {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.setName("林祎");
student.setAge(17);
student.setMale(false);
System.out.println("我的姓名是: " + student.getName());
System.out.println("我的年龄是: " + student.getAge());
System.out.println("我是不是爷们: " + student.isMale());
}
}
2.4封装优化1———this关键字
this的含义
在重名的情况下起到区分作用
注意:
- 通过谁调用的方法,谁就是this(谁调用的this方法,谁就时this这个对象)
- this一定时写在方法里的,方法只有被调用才会执行
this使用格式
方法内{
this.成员变量名
}
类
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
/*
* 当方法的局部变量和类的成员变量重命时,根据”就近原则“,优先使用局部变量
* 如果需要访问本类当中的成员变量,需要使用格式:
* this.成员变量名
* this的作用:在重名的情况下起到区分作用
*
* ”通过谁调用的方法,谁就是this(谁调用的this方法,谁就时this这个对象)“
* this一定时写在方法里的,方法只有被调用才会执行
* */
public class Person {
String name; // 我自己的名字
// 参数name是对方的名字
// name是自己的名字
public void sayHello(String name) {
System.out.println(name + "你好,我是" + this.name);
System.out.println(this); // 地址值
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
public class Demo01Person {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.name = "林祎";
person.sayHello("小默");
System.out.println(person); // 地址值
}
}
2.5封装优化2——构造方法
构造方法的定义格式
构造方法是专门用来创建对象的方法,当我们通过关键字new来创建对象时,其实就是在调用构造方法
格式:
public 类名称(数据类型 参数名称) {
方法体
}
注意事项
1,构造方法的名称必须和所在的类名称完全一致,就连大小写也要一样
2,构造方法不需要返回值类型,就连void都不写
3,构造方法不能return一个具体的返回值
4,如果没有编写任何构造方法,那么编译器将会默认赠送一个构造方法,没有参数、方法体什么事情都不做
public 类名称() {}
5,一旦编译了至少一个构造方法,那么编译器将不再赠送
6,构造方法也可以进行重载
重载:方法名称相同,参数列表不同
类
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
/*
* 构造方法是专门用来创建对象的方法,当我们通过关键字new来创建对象时,其实就是在调用构造方法
* 格式:
* public 类名称(数据类型 参数名称) {
* 方法体
* }
*
* 注意事项:
* 1,构造方法的名称必须和所在的类名称完全一致,就连大小写也要一样
* 2,构造方法不需要返回值类型,就连void都不写
* 3,构造方法不能return一个具体的返回值
* 4,如果没有编写任何构造方法,那么编译器将会默认赠送一个构造方法,没有参数、方法体什么事情都不做
* public 类名称() {}
* 5,一旦编译了至少一个构造方法,那么编译器将不再赠送
* 6,构造方法也可以进行重载
* 重载:方法名称相同,参数列表不同
* */
public class Student {
// 成员变量
private String name;
private int age;
// 无参构造方法
public Student() {
System.out.println("无参数的构造方法执行了");
}
// 有参构造方法
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("无参数的构造方法执行了");
}
// Getter Setter
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return age ;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
public class Demo02Student {
public static void main(String[] args) {
Student stu1 = new Student(); // 无参构造
System.out.println("================");
Student stu2 = new Student("小默", 17);// 有参构造
System.out.println("我的名字时:" + stu2.getName() + ", 年龄是:" + stu2.getAge());
// 如果需要改变对象当中成员变量的数值,仍需要借助setXxx方法
stu2.setAge(18); // 改变年龄
System.out.println("我的名字时:" + stu2.getName() + ", 年龄是:" + stu2.getAge());
}
}
2.6标准代码——JavaBean
一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分:
1,所有成员变量都使用private关键字修饰
2,为每一个成员变量编写一对Getter/Setter方法
3,编写一个无参数的构造方法
4,编写一个全参数的构造方法
(2-4可使用快捷键Alt+Insert选择创建)
这样标准的类也叫做Java Bean
类
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
/*
* 一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分:
*
* 1,所有成员变量都使用private关键字修饰
* 2,为每一个成员变量编写一对Getter/Setter方法
* 3,编写一个无参数的构造方法
* 4,编写一个全参数的构造方法
*
* 这样标准的类也叫做Java Bean
* */
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = 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;
}
}
对象
package JavaRunmen.Java06.Demo05;
public class Demo01Student {
public static void main(String[] args) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setName("小默");
stu1.setAge(18);
System.out.println("姓名:" + stu1.getName() + " 年龄:" + stu1.getAge());
System.out.println("=============");
Student stu2 = new Student("林祎", 17);
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + " 年龄:" + stu2.getAge());
stu2.setAge(18);
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + " 年龄:" + stu2.getAge());
}
}