类与对象

面向对象学习的三条主线:

  1. Java类及类的成员:属性、方法、构造器;代码块、内部类
  2. 面向对象的大特征:封装性、继承性、多态性、(抽象性)
  3. 其它关键字:this、super、static、final、abstract、interface、package、import
  4. 大处着眼,小处着手

    面向对象与面向过程(理解)

  • 面向过程:强调的是功能行为,以函数为最小单位,考虑怎么做。
  • 面向对象:强调具备了功能的对象,以类/对象为最小单位,考虑谁来做。
  • 举例对比:人把大象装进冰箱。

    完成一个项目(或功能)的思路:

    image.png

面向对象中两个重要的概念:

  • 类:对一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义
  • 对象:是实际存在的该类事物的每个个体,因而也称为实例(instance)
    • 面向对象程序设计的重点是类的设计
    • 设计类,就是设计类的成员。
  • 二者的关系:

    • 对象,是由类new出来的,派生出来的。

      面向对象思想落地实现的规则一

    1. 创建类,设计类的成员
    1. 创建类的对象
    1. 通过“对象.属性”或“对象.方法”调用对象的结构
  • 补充:几个概念的使用说明
    • 属性 = 成员变量 = field = 域、字段
    • 方法 = 成员方法 = 函数 = method
    • 创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

      对象的创建与对象的内存解析

      典型代码:
      1. Person p1 = new Person();
      2. Person p2 = new Person();
      3. Person p3 = p1;//没有新创建一个对象,共用一个堆空间中的对象实体。
      说明:
      如果创建了一个类的多个对象,则每个对象都独立的拥有一套类的属性。(非static的)
      意味着:如果我们修改一个对象的属性a,则不影响另外一个对象属性a的值。

内存解析:
image.png
image.png

匿名对象:我们创建的对象,没显式的赋给一个变量名。即为匿名对象

特点:匿名对象只能调用一次。
举例:

  1. new Phone().sendEmail();
  2. new Phone().playGame();
  3. new Phone().price = 1999;
  4. new Phone().showPrice();//0.0

应用场景:

  1. PhoneMall mall = new PhoneMall();
  2. //匿名对象的使用
  3. mall.show(new Phone());
  4. 其中,
  5. class PhoneMall{
  6. public void show(Phone phone){
  7. phone.sendEmail();
  8. phone.playGame();
  9. }
  10. }

理解”万事万物皆对象”

  1. 在Java语言范畴中,我们都将功能、结构等封装到类中,通过类的实例化,来调用具体的功能结构
    1. Scanner,String等
    2. 文件:File
    3. 网络资源:URL
  2. 涉及到Java语言与前端Html、后端的数据库交互时,前后端的结构在Java层面交互时,都体现为类、对象。


扩展:JVM内存结构

编译完源程序以后,生成一个或多个字节码文件。
我们使用JVM中的类的加载器和解释器对生成的字节码文件进行解释运行。意味着,需要将字节码文件对应的类加载到内存中,涉及到内存解析。
image.png
《JVM规范》
虚拟机栈:即为平时提到的栈结构。我们将局部变量存储在栈结构中
:我们将new出来的结构(比如:数组、对象)加载在对空间中。补充:对象的属性(非static的)加载在堆空间中。
方法区:类的加载信息、常量池、静态域

类的结构之一:属性

类的设计中,两个重要结构之一:属性
对比:属性 vs 局部变量

相同点:

  1. 定义变量的格式:数据类型 变量名 = 变量值
  2. 先声明,后使用
  3. 变量都其对应的作用域

    不同点:

    2.1 在类中声明的位置的不同
  • 属性:直接定义在类的一对{}内
  • 局部变量:声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量

2.2 关于权限修饰符的不同

  • 属性:可以在声明属性时,指明其权限,使用权限修饰符。
    • 常用的权限修饰符:private、public、缺省、protected —->封装性
    • 目前,大家声明属性时,都使用缺省就可以了。
  • 局部变量:不可以使用权限修饰符。

    2.3 默认初始化值的情况:

  • 属性:类的属性,根据其类型,都默认初始化值。

    • 整型(byte、short、int、long:0)
    • 浮点型(float、double:0.0)
    • 字符型(char:0 (或’\u0000’))
    • 布尔型(boolean:false)
    • 引用数据类型(类、数组、接口:null)
  • 局部变量:没默认初始化值。
    • 意味着,我们在调用局部变量之前,一定要显式赋值。
  • 特别地:形参在调用时,我们赋值即可。

    2.4 在内存中加载的位置:

  • 属性:加载到堆空间中 (非static)

  • 局部变量:加载到栈空间

    补充:回顾变量的分类:

    方式一:按照数据类型:
    image.png
    方式二:按照在类中声明的位置:
    image.png

    类的设计中,两个重要结构之二:方法

    方法:描述类应该具的功能。

  • 比如:Math类:sqrt()\random() ...

  • Scanner类:nextXxx() …
  • Arrays类:sort() \ binarySearch() \ toString() \ equals() \ …

    举例:

    public void eat(){}
    public void sleep(int hour){}
    public String getName(){}
    public String getNation(String nation){}

    方法的声明:

    1. 权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){
    2. 方法体
    3. }

    注意:static、final、abstract 来修饰的方法,后面再讲。

    说明:

  • 3.1 关于权限修饰符:默认方法的权限修饰符先都使用public

    • Java规定的4种权限修饰符:private、public、缺省、protected —>封装性再细说
  • 3.2 返回值类型: 返回值 vs 没返回值
    • 3.2.1 如果方法返回值,则必须在方法声明时,指定返回值的类型。同时,方法中,需要使用return关键字来返回指定类型的变量或常量:“return 数据”。如果方法没返回值,则方法声明时,使用void来表示。通常,没返回值的方法中,就不需要使用return.但是,如果使用的话,只能“return;”表示结束此方法的意思。
    • 3.2.2 我们定义方法该不该返回值?
      • ①题目要求
      • ②凭经验:具体问题具体分析
  • 3.3 方法名:属于标识符,遵循标识符的规则和规范,“见名知意”
  • 3.4 形参列表: 方法可以声明0个,1个,或多个形参。
    • 3.4.1 格式:数据类型1 形参1,数据类型2 形参2,…
    • 3.4.2 我们定义方法时,该不该定义形参?
      • ① 题目要求
      • ② 凭经验:具体问题具体分析
  • 3.5 方法体:方法功能的体现.

    方法的使用中,可以调用当前类的属性或方法

    特殊的:方法A中又调用了方法A:递归方法。
    方法中,不可以定义方法。
    关键字:return
    return关键字:
    1.使用范围:使用在方法体中
    2.作用:
    ①结束方法
    ②针对于返回值类型的方法,使用”return 数据”方法返回所要的数据。
    3.注意点:return关键字后面不可以声明执行语句。

    方法的重载

    方法的重载的概念

    定义:在同一个类中,允许存在一个以上的同名方法,只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。
    总结:”两同一不同”:同一个类、相同方法名,参数列表不同:参数个数不同,参数类型不同

构成重载的举例:

举例一:Arrays类中重载的sort() / binarySearch();PrintStream中的println()
举例二:

  1. //如下的4个方法构成了重载
  2. public void getSum(int i,int j){
  3. System.out.println("1");
  4. }
  5. public void getSum(double d1,double d2){
  6. System.out.println("2");
  7. }
  8. public void getSum(String s ,int i){
  9. System.out.println("3");
  10. }
  11. public void getSum(int i,String s){
  12. System.out.println("4");
  13. }

不构成重载的举例:

  1. //如下的3个方法不能与上述4个方法构成重载
  2. // public int getSum(int i,int j){
  3. // return 0;
  4. // }
  5. // public void getSum(int m,int n){
  6. //
  7. // }
  8. // private void getSum(int i,int j){
  9. //
  10. // }
  1. 如何判断是否构成方法的重载?
    严格按照定义判断:两同一不同。
    跟方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没关系!
    4.如何确定类中某一个方法的调用:
    方法名 —-> 参数列表
    面试题:方法的重载与重写的区别?
    throws\throw
    String\StringBuffer\StringBuilder
    Collection\Collections
    final\finally\finalize

    抽象类、接口
    sleep() / wait(

    可变个数形参的方法

  • 1.使用说明:
    • 1.jdk 5.0新增的内容
    • 2.具体使用:
      • 2.1 可变个数形参的格式:数据类型 … 变量名
      • 2.2 当调用可变个数形参的方法时,传入的参数个数可以是:0个,1个,2个,。。。
      • 2.3 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参不同的方法之间构成重载
      • 2.4 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说,二者不能共存。
      • 2.5 可变个数形参在方法的形参中,必须声明在末尾
      • 2.6 可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。
  • 2.举例说明:

    1. public void show(int i){
    2. }
    3. public void show(String s){
    4. System.out.println("show(String)");
    5. }
    6. public void show(String ... strs){
    7. System.out.println("show(String ... strs)");
    8. for(int i = 0;i < strs.length;i++){
    9. System.out.println(strs[i]);
    10. }
    11. }
    12. //不能与上一个方法同时存在
    13. // public void show(String[] strs){
    14. //
    15. // }
    16. //调用时:
    17. test.show("hello");
    18. test.show("hello","world");
    19. test.show();
    20. test.show(new String[]{"AA","BB","CC"});

    java的值传递机制

    针对于方法内变量的赋值举例:

    ```java System.out.println(“*基本数据类型:**“); int m = 10; int n = m;

System.out.println(“m = “ + m + “, n = “ + n);

n = 20;

System.out.println(“m = “ + m + “, n = “ + n);

System.out.println(“*引用数据类型:**“);

Order o1 = new Order(); o1.orderId = 1001;

Order o2 = o1;//赋值以后,o1和o2的地址值相同,都指向了堆空间中同一个对象实体。

System.out.println(“o1.orderId = “ + o1.orderId + “,o2.orderId = “ +o2.orderId);

o2.orderId = 1002;

System.out.println(“o1.orderId = “ + o1.orderId + “,o2.orderId = “ +o2.orderId);

  1. 规则:<br />**如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值。**<br />**如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。**
  2. <a name="RlkU1"></a>
  3. ### 针对于方法的参数概念
  4. **形参:方法定义时,声明的小括号内的参数**<br />**实参:方法调用时,实际传递给形参的数据**
  5. <a name="n5oTd"></a>
  6. ### java中参数传递机制:值传递
  7. 规则:<br />**如果参数是基本数据类型,此时实参赋给形参的是实参真实存储的数据值。**<br />**如果参数是引用数据类型,此时实参赋给形参的是实参存储数据的地址值。**<br />推广:<br />**如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值。**<br />**如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。**
  8. <a name="M5QfP"></a>
  9. ### 典型例题与内存解析:
  10. 【例题1】<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/22782459/1632528292898-d02ba372-f6a4-4e78-bce5-5bcecc838f85.png#averageHue=%23f7f5f5&clientId=u94457119-bdb6-4&from=paste&height=386&id=u18fa372d&originHeight=386&originWidth=462&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=17720&status=done&style=shadow&taskId=u764070b4-bb4c-4afa-85b2-f2b5243832e&title=&width=462)<br />【例题2】<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/22782459/1632528313130-e9981149-070b-4808-ae63-57873e2eaa29.png#averageHue=%23f7f4f4&clientId=u94457119-bdb6-4&from=paste&height=382&id=ud1c9f7ff&originHeight=382&originWidth=764&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=32828&status=done&style=shadow&taskId=u5c67ca16-160f-4dff-93a1-b8f15fb0289&title=&width=764)
  11. <a name="gS4tM"></a>
  12. ### 递归方法
  13. 1.定义:<br />递归方法:一个方法体内调用它自身。<br />2.如何理解递归方法?<br />方法递归包含了一种隐式的循环,它会重复执行某段代码,但这种重复执行无须循环控制。<br />递归一定要向已知方向递归,否则这种递归就变成了无穷递归,类似于死循环。<br />3.举例:
  14. ```java
  15. // 例1:计算1-n之间所自然数的和
  16. public int getSum(int n) {// 3
  17. if (n == 1) {
  18. return 1;
  19. } else {
  20. return n + getSum(n - 1);
  21. }
  22. }
  23. // 例2:计算1-n之间所自然数的乘积:n!
  24. public int getSum1(int n) {
  25. if (n == 1) {
  26. return 1;
  27. } else {
  28. return n * getSum1(n - 1);
  29. }
  30. }
  31. //例3:已知一个数列:f(0) = 1,f(1) = 4,f(n+2)=2*f(n+1) + f(n),
  32. //其中n是大于0的整数,求f(10)的值。
  33. public int f(int n){
  34. if(n == 0){
  35. return 1;
  36. }else if(n == 1){
  37. return 4;
  38. }else{
  39. // return f(n + 2) - 2 * f(n + 1);
  40. return 2*f(n - 1) + f(n - 2);
  41. }
  42. }
  43. //例4:斐波那契数列
  44. //例5:汉诺塔问题
  45. //例6:快排

类的结构之三:构造器

构造器(或构造方法):Constructor

构造器的作用:
1.创建对象
2.初始化对象的信息

使用说明:

1.如果没显式的定义类的构造器的话,则系统默认提供一个空参的构造器
2.定义构造器的格式:权限修饰符 类名(形参列表){}
3.一个类中定义的多个构造器,彼此构成重载
4.一旦我们显式的定义了类的构造器之后,系统就不再提供默认的空参构造器
5.一个类中,至少会有一个构造器。

举例:

  1. //构造器
  2. public Person(){
  3. System.out.println("Person().....");
  4. }
  5. public Person(String n){
  6. name = n;
  7. }
  8. public Person(String n,int a){
  9. name = n;
  10. age = a;
  11. }

关键字:this

1.可以调用的结构:属性、方法;构造器
2.this调用属性、方法 : this理解为:当前对象 或 当前正在创建的对象
2.1 在类的方法中,我们可以使用”this.属性”或”this.方法”的方式,调用当前对象属性或方法。但是,
通常情况下,我们都择省略”this.”。特殊情况下,如果方法的形参和类的属性同名时,我们必须显式
的使用”this.变量”的方式,表明此变量是属性,而非形参。
2.2 在类的构造器中,我们可以使用”this.属性”或”this.方法”的方式,调用当前正在创建的对象属性或方法。但是,通常情况下,我们都择省略”this.”。特殊情况下,如果构造器的形参和类的属性同名时,我们必须显式的使用”this.变量”的方式,表明此变量是属性,而非形参。
3.this调用构造器:
①我们在类的构造器中,可以显式的使用”this(形参列表)”方式,调用本类中指定的其他构造器
②构造器中不能通过”this(形参列表)”方式调用自己
③如果一个类中有n个构造器,则最多有 n - 1构造器中使用了”this(形参列表)”
④规定:”this(形参列表)”必须声明在当前构造器的首行
⑤构造器内部,最多只能声明一个”this(形参列表)”,用来调用其他的构造器

关键字:package/import

package的使用

1.使用说明:

  • 1.为了更好的实现项目中类的管理,提供包的概念
  • 2.使用package声明类或接口所属的包,声明在源文件的首行
  • 3.包,属于标识符,遵循标识符的命名规则、规范(xxxyyyzzz)、“见名知意”
  • 4.每”.”一次,就代表一层文件目录。

2.举例:
举例一:某航运软件系统包括:一组域对象、GUI和reports子系统
image.png
举例二:MVC设计模式
image.png
3. JDK中的主要包介绍:
image.png

import的使用:

import:导入
1. 在源文件中显式的使用import结构导入指定包下的类、接口
2. 声明在包的声明和类的声明之间
3. 如果需要导入多个结构,则并列写出即可
4. 可以使用”xxx.“的方式,表示可以导入xxx包下的所结构
5. 如果使用的类或接口是java.lang包下定义的,则可以省略import结构
6. 如果使用的类或接口是本包下定义的,则可以省略import结构
7. 如果在源文件中,使用了不同包下的同名的类,则必须至少一个类需要以全类名的方式显示。
8. 使用”xxx.
“方式表明可以调用xxx包下的所结构。但是如果使用的是xxx子包下的结构,则仍需要显式导入
9. import static:导入指定类或接口中的静态结构:属性或方法。