面向对象高级

继承

  • 继承是java面向对象编程技术的一块基石,因为他允许创建分等级层次的类
  • 继承就是子类继承父类的特征(类的属性)和行为(类的方法),使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类是继承方法,使得子类具有父类相同的行为。
  • 继承的限制:
    • java中只有单继承,多重继承(c继承b,b再继承a),没有多继承(多继承就是一个儿子有多个父亲)
  • 格式

    1. class 父类{
    2. }
    3. class 子类 extends 父类{
    4. }

子类实例化内存分析

面向对象高级 - 图1

  • 当创建子类student的对象时,堆首先创建它的父类对象person,再创建子类的对象。然后再子类对象中通过super关键字存储父类的地址(相当于super把父亲引进来,使得父类成为子类的一部分)。
  • 当子类调用方法时,先查看堆里的子类本身有没有这个方法或属性,如果没有,就往父类找。如此类推。
  • 父类中只有被public或protected所修饰的属性或方法,才能被子类继承。

super关键字

  • 通过super,可以访问父类的构造方法;默认通过无参构造方法访问,所以父类必须要有一个无参构造方法,否则会报错。==调用super构造方法的代码,必须写在子类的第一行。在子类中,super就是被创建的父类对象。==子类创建了多少个,就会自动创建多少个父类对象。
  • 通过super,可以访问父类的属性
  • 通过super,可以访问父类的方法

重写

重写规则:

  • 1.参数列表必须完全与被重写方法的相同。
  • 2.返回类型必须完全与被重写方法的返回类型相同。
  • 3.访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如,如果父类的一个方法被声明为public,那么在子类中重写该方法就不能声明为protected.
  • 4.父类的成员方法只能被它的子类重写。
  • 5.声明为static和private的方法不能被重写,但是能被再次声明

面试题

重写:重写子类继承父类的方法。

重载:一个类中有相同名称的但参数不同的函数

java中重写(override)与重载(Overload)的区别

  • 1.发生的位置

    1. 重载:一个类中
    1. 重写:子父类
  • 2.参数列表限制

    1. 重载:必须不同的
    1. 重写:必须相同的
  • 3.返回值类型

    1. 重载:与返回值类型无关
    1. 重写:返回值类型必须一致
  • 4.访问权限

    1. 重载:与访问权限无关
    1. 重写:子类的方法权限必须不能低于父类的方法权限
  • 5.异常处理

    1. 重载:与异常无关
    1. 重写:异常范围可以更小,但是不能抛出新的异常。

final关键字

功能:用来定义常量

  • final用于修饰属性,变量。
    • 变量变成了常量,无法对其再次进行赋值。
    • final修饰的局部变量,只能赋值一次。(可以先声明后赋值)
    • final修饰的是成员属性,必须在声明使赋值
  • final用于修饰类
  • final用于修饰方法
  • 全局常量(public static final)

抽象类

不能被实例化

在抽象类的使用中有几个原则:

  • 抽象类本身是不能直接进行实例化操作的,即:不能直接使用关键字new完成。
  • 一个抽象类必须被子类所继承,被继承的子类(如果不是抽象类)则必须覆写(重写)抽象类中的全部抽象方法。

如果想对类的抽象部分进行实例化怎么办?

  • 必须把抽象,模糊的部分明确(即编写一个子类,把原来在父类不能确定的部分在子类中确定下来。)这种操作称为重写抽象类中的抽象方法

抽象方法

只声明而未实现的方法称为抽象方法(未实现指的是:没有“{}”方法体),抽象方法必须使用abstract关 键字声明。

格式:

  1. abstract class 类名{ // 抽象类
  2. public abstract void 方法名() ; // 抽象方法,只声明而未实现 }

常见问题

1、 抽象类能否使用final声明?

不能,因为final属修饰的类是不能有子类的 , 而抽象类必须有子类才有意义,所以不能。

2、 抽象类能否有构造方法?

能有构造方法,而且子类对象实例化的时候的流程与普通类的继承是一样的,都是要先调用父类中的

构造方法(默认是无参的),之后再调用子类自己的构造方法。

抽象类和普通类的区别

1、抽象类必须用public或procted 修饰(如果为private修饰,那么子类则无法继承,也就无法实现其

抽象方法)。默认缺省为 public

2、抽象类不可以使用new关键字创建对象, 但是在子类创建对象时, 抽象父类也会被JVM实例化。

3、如果一个子类继承抽象类,那么必须实现其所有的抽象方法。如果有未实现的抽象方法,那么子类也必须定义为 abstract类

接口

概念

如果一个类中的全部方法都是抽象方法,全部属性都是全局常量,那么此时就可以将这个类定义成一个接口。

定义格式:

  1. interface 接口名称{
  2. 全局常量 ;
  3. 抽象方法 ;
  4. }

面向接口编程思想

这种思想是接口是定义(规范,约束)与实现(名实分离的原则)的分离。

优点:

1、 降低程序的耦合性

2、 易于程序的扩展

3、 有利于程序的维护

接口的实现 implements

  1. 接口可以多实现:
  2. 格式:
  3. class 子类 implements 父接口1,父接口2...{
  4. }
  5. 以上的代码称为接口的实现。那么如果一个类即要实现接口,又要继承抽象类的话,则按照以下的格式编写 即可:
  6. class 子类 extends 父类 implements 父接口1,父接口2...{
  7. }

全局常量和抽象方法的简写

因为接口本身都是由全局常量和抽象方法组成 , 所以接口中的成员定义可以简写:

1、全局常量编写时, 可以省略public static final 关键字,例如:

public static final String INFO = “内容” ;

简写后:

String INFO = “内容” ;

2、抽象方法编写时, 可以省略 public abstract 关键字, 例如:

public abstract void print() ;

简写后:

void print() ;

接口的继承

接口因为都是抽象部分, 不存在具体的实现, 所以允许多继承,例如:

  1. interface C extends A,B{
  2. }

注意

如果一个接口要想使用,必须依靠子类。 子类(如果不是抽象类的话)要实现接口中的所有抽象方法。

接口和抽象类的区别

1、抽象类要被子类继承,接口要被类实现。

2、接口只能声明抽象方法,抽象类中可以声明抽象方法,也可以写非抽象方法。

3、接口里定义的变量只能是公共的静态的常量,抽象类中的变量是普通变量。

4、抽象类使用继承来使用, 无法多继承。 接口使用实现来使用, 可以多实现

5、抽象类中可以包含static方法 ,但是接口中不允许(静态方法不能被子类重写,而接口中所以的方法必须要子类继承和重写,因此接口中不能声明 静态方法)

6、接口不能有构造方法,但是抽象类可以有

多态

概念

多态:就是对象的多种表现形式,(多种体现形态)

多态的体现

对象的多态性,从概念上非常好理解,在类中有子类和父类之分,子类就是父类的一种形态 ,对象多态性 就从此而来。

ps: 方法的重载 和 重写 也是多态的一种, 不过是方法的多态(相同方法名的多种形态)。

重载: 一个类中方法的多态性体现

重写: 子父类中方法的多态性体现。

instanceof关键字

作用:

判断某个对象是否是指定类的实例,则可以使用instanceof关键字

格式:

实例化对象 instanceof 类 //此操作返回boolean类型的数据

  1. public static void say(Person4 p) { //面向接口编程:接口可以作为函数的形参,实参是实现接口具体功能的子类
  2. //如何判断传入的对象 是此类型的哪种形态(哪个子类的对象)
  3. /**
  4. * 格式:
  5. * 实例化对象 instanceof 类 //此操作返回boolean类型的数据
  6. *
  7. */
  8. if(p instanceof Student4) {
  9. Student4 s = (Student4) p;
  10. s.say();
  11. }
  12. else {
  13. System.out.println("必须输入学生形态,才可以执行");
  14. }
  15. }

面向接口编程:接口可以作为函数的形参,实参是实现接口具体功能的子类

Object类

概念

  1. Object类是所有类的父类(基类),如果一个类没有明确的继承某一个具体的类,则将默认继承Object 类。
  2. 例如我们定义一个类:
  3. public class Person{ }
  4. 其实它被使用时 是这样的:
  5. public class Person extends Object{ }

Object的多态

使用Object可以接收任意的引用数据类型,例子如下图

面向对象高级 - 图2

查看类的源码:放到类的位置上,然后用ctrl+鼠标左键

toString方法

建议重写Object中的toString方法。 此方法的作用:返回对象的字符串表示形式。

Object的toString方法, 打印对象时默认返回对象的内存地址 。如下图所示。

面向对象高级 - 图3

在类里面修改tostring方法(可以用shift+alt+s)之后,如下图

面向对象高级 - 图4

面向对象高级 - 图5

equals

与tostring一样,建议重写Object中的equals(Object obj)方法,此方法的作用:指示某个其他对象是否“等于”此对象。

Object的equals方法:实现了对象上最具区别的可能等价关系; 也就是说,对于任何非空引用值x和

y ,当且仅当x和y引用同一对象( x == y具有值true )时,此方法返回true 。

equals方法重写时的五个特性:

自反性 :对于任何非空的参考值x , x.equals(x)应该返回true 。

对称性 :对于任何非空引用值x和y , x.equals(y)应该返回true当且仅当y.equals(x)回报

true 。

传递性 :对于任何非空引用值x , y和z ,如果x.equals(y)回报true个y.equals(z)回报true

,然后x.equals(z)应该返回true 。

一致性 :对于任何非空引用值x和y ,多次调用x.equals(y)始终返回true或始终返回false ,前

提是未修改对象上的equals比较中使用的信息。

非空性 :对于任何非空的参考值x , x.equals(null)应该返回false 。

可以用shift+alt+s一键生成对应类默认的equals,一般无特殊需求建议用此方法进行equals改写。

内部类

概念

在Java中,可以将一个类定义在另一个类里面或者一个方法里面,这样的类称为内部类。

广泛意义上的内部类一般来说包括这四种:

1、成员内部类

2、局部内部类

3、匿名内部类

4、静态内部类

成员内部类

成员内部类是最普通的内部类,它的定义为位于另一个类的内部,形如下面的形式:

  1. class Outer {
  2. private double x = 0;
  3. public Outer(double x) {
  4. this.x = x;
  5. }
  6. class Inner { //内部类
  7. public void say() {
  8. System.out.println("x="+x);
  9. }
  10. }
  11. }

特点:

  • 成员内部类可以无条件访问外部类的所有成员属性和成员方法(包括private成员和静态成员)。
  • 不过要注意的是,当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或者方法时,会发生隐藏现象,即默 认情况下访问的是成员内部类的成员。如果要访问外部类的同名成员,需要以下面的形式进行访问:
    • 外部类.this.成员变量
    • 外部类.this.成员方法

内部类的应用:作为实现接口的子类。

注意:局部内部类就像是方法里面的一个局部变量一样,是不能有public、protected、private以及 static修饰符的。

匿名内部类

匿名内部类由于没有名字,所以它的创建方式有点儿奇怪。创建格式如下:

  1. new 父类构造器(参数列表)|实现接口()
  2. {
  3. //匿名内部类的类体部分
  4. }

注意:

在使用匿名内部类的过程中,我们需要注意如下几点:

1、使用匿名内部类时,我们必须是继承一个类或者实现一个接口,但是两者不可兼得,同时也只能

继承一个类或者实现一个接口。

2、匿名内部类中是不能定义构造函数的。

3、匿名内部类中不能存在任何的静态成员变量和静态方法。

4、匿名内部类为局部内部类,所以局部内部类的所有限制同样对匿名内部类生效。

5、匿名内部类不能是抽象的,它必须要实现继承的类或者实现的接口的所有抽象方法。

6、只能访问final型的局部变量

所有的局部内部类只能访问final型的局部变量

因为局部类是单独编译成一个.class文件,所有要使用a的话,具备了在编译成.class文件时,备份了a的值在.class文件中,但是由于局部类和主程序是编译成两个不同的.class文件,所以a必须是被final修饰的常量,否则a是常量的话,就会发生如果在主程序中a的值发生变化,而局部类中所用的a并没有及时改变,导致逻辑和程序出错。

简单来说,就是因为局部类被单独编译成.class文件,所以必须使用常量。

面向对象高级 - 图6

静态内部类

静态内部类也是定义在另一个类里面的类,只不过在类的前面多了一个关键字static。

静态内部类是不需要依赖于外部类对象的,这点和类的静态成员属性有点类似,并且它不能使用外部类的非 static成员变量或者方法.

包装类

存储原理

int 类型变量储存在栈中,Integer对象如下。

Integer包装类的好处:

  • 可以作为函数的参数进行传递
  • Integer还有很多其他的方法可以进行整数操作,如Integer.parseInt(“””)方法,可以把字符串转化为相应的整型。

面向对象高级 - 图7

八种基本类型的包装类

概述

在Java中有一个设计的原则“一切皆对象”,那么这样一来Java中的一些基本的数据类型,就完全不符合于 这种设计思想,因为Java中的八种基本数据类型并不是引用数据类型,所以Java中为了解决这样的问题,引入了八种基本数据类型的包装类。

面向对象高级 - 图8

以上的八种包装类,可以将基本数据类型按照类的形式进行操作。

但是,以上的八种包装类也是分为两种大的类型的:

  • Number:Integer、Short、Long、Double、Float、Byte都是Number的子类表示是一个

数字。

  • Object:Character、Boolean都是Object的直接子类。

装箱和拆箱操作

以下以Integer和Float为例进行操作

  • 将一个基本数据类型变为包装类,那么这样的操作称为装箱操作。
  • 将一个包装类变为一个基本数据类型,这样的操作称为拆箱操作,

因为所有的数值型的包装类都是Number的子类,Number的类中定义了如下的操作方法,以下的全部方法都是进行拆箱的操作。

面向对象高级 - 图9

版本更新

面向对象高级 - 图10

查看类的结构:把鼠标放在类的位置上,然后按ctrl +T即可查看。

字符串转换

面向对象高级 - 图11

可变参数

一个方法中定义完了参数,则在调用的时候必须传入与其一一对应的参数,但是在JDK 1.5之后提供了新的 功能,可以根据需要自动传入任意个数的参数。

语法:

  1. 返回值类型 方法名称(数据类型…参数名称){
  2. //参数在方法内部 , 以数组的形式来接收
  3. }

注意:

  • 可变参数只能出现在参数列表的最后

面向对象高级 - 图12

递归

递归,在数学与计算机科学中,是指在方法的定义中使用方法自身。也就是说,递归算法是一种直接或者间 接调用自身方法的算法。

递归流程图如下:

面向对象高级 - 图13

递归实现5的阶乘的程序分析

面向对象高级 - 图14

面向对象高级 - 图15