1. 继承
1.1 继承的实现（掌握）
- 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();}}
1.2 继承的好处和弊端（理解）
- 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
- 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
1.3. Java中继承的特点（掌握）
- Java中继承的特点
- Java中类只支持单继承，不支持多继承
- 错误范例：class A extends B, C { }
- Java中类支持多层继承
- Java中类只支持单继承，不支持多继承
- 多层继承示例代码：
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}
2. 继承中的成员访问特点
2.1 继承中变量的访问特点（掌握）
在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。
- 子类局部范围找
- 子类成员范围找
- 父类成员范围找
- 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)
- 示例代码
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}}
2.2 super（掌握）
- 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
- 成员变量：
- 构造方法：
- this(…) - 访问本类构造方法
- super(…) - 访问父类构造方法
2.3 继承中构造方法的访问特点（理解）
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
2.4 继承中成员方法的访问特点（掌握）
通过子类对象访问一个方法
- 子类成员范围找
- 父类成员范围找
- 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)
2.5 super内存图（理解）
- 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
2.6 方法重写（掌握）
- 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
2.7 方法重写的注意事项（掌握）
- 方法重写的注意事项
- 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
- 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)
- 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");
}
}
2.8 权限修饰符 (理解)
2.9 黑马信息管理系统使用继承改进 (掌握)
- 需求
把学生类和老师类共性的内容向上抽取,抽取到出一个 Person 父类,让学生类和老师类继承 Person 类 - 实现步骤
- 抽取Person类
- 优化StudentController类中，inputStudentInfo方法，将setXxx赋值方式，改进为构造方法初始化
注意：直接修改这种操作方式，不符合我们开发中的一个原则
开闭原则 ( 对扩展开放对修改关闭 ) : 尽量在不更改原有代码的前提下以完成需求
解决：重新创建一个OtherStudentController类
编写新的inputStudentInfo方法 - 根据StudentController类、OtherStudentController类，向上抽取出BaseStudentController类
再让StudentController类、OtherStudentController类，继承BaseStudentController类
- 代码实现
Person类及学生类和老师类
public class Person {
private String id;
private String name;
private String age;
private String birthday;
public Person() {
}
public Person(String id, String name, String age, String birthday) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAge() {
return age;
}
public void setAge(String age) {
this.age = age;
}
public String getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(String birthday) {
this.birthday = birthday;
}
}
// Student类
public class Student extends Person {
public Student() {
}
public Student(String id, String name, String age, String birthday) {
super(id, name, age, birthday);
}
}
// Teacher类
public class Teacher extends Person {
public Teacher() {
}
public Teacher(String id, String name, String age, String birthday) {
super(id, name, age, birthday);
}
}
BaseStudentController类
public abstract class BaseStudentController {
// 业务员对象
private StudentService studentService = new StudentService();
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 开启学生管理系统, 并展示学生管理系统菜单
public void start() {
//Scanner sc = new Scanner(System.in);
studentLoop:
while (true) {
System.out.println("--------欢迎来到 <学生> 管理系统--------");
System.out.println("请输入您的选择: 1.添加学生 2.删除学生 3.修改学生 4.查看学生 5.退出");
String choice = sc.next();
switch (choice) {
case "1":
// System.out.println("添加");
addStudent();
break;
case "2":
// System.out.println("删除");
deleteStudentById();
break;
case "3":
// System.out.println("修改");
updateStudent();
break;
case "4":
// System.out.println("查询");
findAllStudent();
break;
case "5":
System.out.println("感谢您使用学生管理系统, 再见!");
break studentLoop;
default:
System.out.println("您的输入有误, 请重新输入");
break;
}
}
}
// 修改学生方法
public void updateStudent() {
String updateId = inputStudentId();
Student newStu = inputStudentInfo(updateId);
studentService.updateStudent(updateId, newStu);
System.out.println("修改成功!");
}
// 删除学生方法
public void deleteStudentById() {
String delId = inputStudentId();
// 3. 调用业务员中的deleteStudentById根据id, 删除学生
studentService.deleteStudentById(delId);
// 4. 提示删除成功
System.out.println("删除成功!");
}
// 查看学生方法
public void findAllStudent() {
// 1. 调用业务员中的获取方法, 得到学生的对象数组
Student[] stus = studentService.findAllStudent();
// 2. 判断数组的内存地址, 是否为null
if (stus == null) {
System.out.println("查无信息, 请添加后重试");
return;
}
// 3. 遍历数组, 获取学生信息并打印在控制台
System.out.println("学号\t\t姓名\t年龄\t生日");
for (int i = 0; i < stus.length; i++) {
Student stu = stus[i];
if (stu != null) {
System.out.println(stu.getId() + "\t" + stu.getName() + "\t" + stu.getAge() + "\t\t" + stu.getBirthday());
}
}
}
// 添加学生方法
public void addStudent() {
// StudentService studentService = new StudentService();
// 1. 键盘接收学生信息
String id;
while (true) {
System.out.println("请输入学生id:");
id = sc.next();
boolean flag = studentService.isExists(id);
if (flag) {
System.out.println("学号已被占用, 请重新输入");
} else {
break;
}
}
Student stu = inputStudentInfo(id);
// 3. 将学生对象,传递给StudentService(业务员)中的addStudent方法
boolean result = studentService.addStudent(stu);
// 4. 根据返回的boolean类型结果, 在控制台打印成功\失败
if (result) {
System.out.println("添加成功");
} else {
System.out.println("添加失败");
}
}
// 键盘录入学生id
public String inputStudentId() {
String id;
while (true) {
System.out.println("请输入学生id:");
id = sc.next();
boolean exists = studentService.isExists(id);
if (!exists) {
System.out.println("您输入的id不存在, 请重新输入:");
} else {
break;
}
}
return id;
}
// 键盘录入学生信息
// 开闭原则: 对扩展内容开放, 对修改内容关闭
public Student inputStudentInfo(String id){
return null;
}
}
StudentController类
public class StudentController extends BaseStudentController {
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 键盘录入学生信息
// 开闭原则: 对扩展内容开放, 对修改内容关闭
@Override
public Student inputStudentInfo(String id) {
System.out.println("请输入学生姓名:");
String name = sc.next();
System.out.println("请输入学生年龄:");
String age = sc.next();
System.out.println("请输入学生生日:");
String birthday = sc.next();
Student stu = new Student();
stu.setId(id);
stu.setName(name);
stu.setAge(age);
stu.setBirthday(birthday);
return stu;
}
}
OtherStudentController类
public class OtherStudentController extends BaseStudentController {
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 键盘录入学生信息
// 开闭原则: 对扩展内容开放, 对修改内容关闭
@Override
public Student inputStudentInfo(String id) {
System.out.println("请输入学生姓名:");
String name = sc.next();
System.out.println("请输入学生年龄:");
String age = sc.next();
System.out.println("请输入学生生日:");
String birthday = sc.next();
Student stu = new Student(id,name,age,birthday);
return stu;
}
}
3.抽象类
3.1抽象类的概述（理解）
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！
3.2抽象类的特点（记忆）
- 抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰
//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
要么重写抽象类中的所有抽象方法
要么是抽象类
3.3抽象类的案例（应用）
- 案例需求
定义猫类(Cat)和狗类(Dog)
猫类成员方法：eat（猫吃鱼）drink（喝水…）
狗类成员方法：eat（狗吃肉）drink（喝水…） - 实现步骤
- 猫类和狗类中存在共性内容，应向上抽取出一个动物类（Animal）
- 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
- 抽象方法需要存活在抽象类中，将Animal定义为抽象类
- 让 Cat 和 Dog 分别继承 Animal，重写eat方法
- 测试类中创建 Cat 和 Dog 对象，调用方法测试
- 代码实现
- 动物类
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();
}
3.4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();
}
实现类A
public class Tom extends CompositionTemplate {
@Override
public void body() {
System.out.println("那是一个秋天, 风儿那么缠绵,记忆中, " +
"那天爸爸骑车接我放学回家,我的脚卡在了自行车链当中, 爸爸蹬不动,他就站起来蹬...");
}
}
实现类B
public class Tony extends CompositionTemplate {
@Override
public void body() {
}
/* public void write(){
} */
}
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Tom t = new Tom();
t.write();
}
}
3.5final（应用）
- 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
}
3.6黑马信息管理系统使用抽象类改进 (应用)
- 需求
- 使用抽象类的思想，将BaseStudentController 中的 inputStudentInfo 方法，定义为抽象方法
- 将不希望子类重写的方法，使用 final 进行修饰
- 代码实现
BaseStudentController类
public abstract class BaseStudentController {
// 业务员对象
private StudentService studentService = new StudentService();
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 开启学生管理系统, 并展示学生管理系统菜单
public final void start() {
//Scanner sc = new Scanner(System.in);
studentLoop:
while (true) {
System.out.println("--------欢迎来到 <学生> 管理系统--------");
System.out.println("请输入您的选择: 1.添加学生 2.删除学生 3.修改学生 4.查看学生 5.退出");
String choice = sc.next();
switch (choice) {
case "1":
// System.out.println("添加");
addStudent();
break;
case "2":
// System.out.println("删除");
deleteStudentById();
break;
case "3":
// System.out.println("修改");
updateStudent();
break;
case "4":
// System.out.println("查询");
findAllStudent();
break;
case "5":
System.out.println("感谢您使用学生管理系统, 再见!");
break studentLoop;
default:
System.out.println("您的输入有误, 请重新输入");
break;
}
}
}
// 修改学生方法
public final void updateStudent() {
String updateId = inputStudentId();
Student newStu = inputStudentInfo(updateId);
studentService.updateStudent(updateId, newStu);
System.out.println("修改成功!");
}
// 删除学生方法
public final void deleteStudentById() {
String delId = inputStudentId();
// 3. 调用业务员中的deleteStudentById根据id, 删除学生
studentService.deleteStudentById(delId);
// 4. 提示删除成功
System.out.println("删除成功!");
}
// 查看学生方法
public final void findAllStudent() {
// 1. 调用业务员中的获取方法, 得到学生的对象数组
Student[] stus = studentService.findAllStudent();
// 2. 判断数组的内存地址, 是否为null
if (stus == null) {
System.out.println("查无信息, 请添加后重试");
return;
}
// 3. 遍历数组, 获取学生信息并打印在控制台
System.out.println("学号\t\t姓名\t年龄\t生日");
for (int i = 0; i < stus.length; i++) {
Student stu = stus[i];
if (stu != null) {
System.out.println(stu.getId() + "\t" + stu.getName() + "\t" + stu.getAge() + "\t\t" + stu.getBirthday());
}
}
}
// 添加学生方法
public final void addStudent() {
// StudentService studentService = new StudentService();
// 1. 键盘接收学生信息
String id;
while (true) {
System.out.println("请输入学生id:");
id = sc.next();
boolean flag = studentService.isExists(id);
if (flag) {
System.out.println("学号已被占用, 请重新输入");
} else {
break;
}
}
Student stu = inputStudentInfo(id);
// 3. 将学生对象,传递给StudentService(业务员)中的addStudent方法
boolean result = studentService.addStudent(stu);
// 4. 根据返回的boolean类型结果, 在控制台打印成功\失败
if (result) {
System.out.println("添加成功");
} else {
System.out.println("添加失败");
}
}
// 键盘录入学生id
public String inputStudentId() {
String id;
while (true) {
System.out.println("请输入学生id:");
id = sc.next();
boolean exists = studentService.isExists(id);
if (!exists) {
System.out.println("您输入的id不存在, 请重新输入:");
} else {
break;
}
}
return id;
}
// 键盘录入学生信息
// 开闭原则: 对扩展内容开放, 对修改内容关闭
public abstract Student inputStudentInfo(String id);
}
4.代码块
4.1代码块概述 (理解)
在Java中，使用 { } 括起来的代码被称为代码块
4.2代码块分类 (理解)
- 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
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
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");
}
}
4.3黑马信息管理系统使用代码块改进 (应用)
- 需求
使用静态代码块，初始化一些学生数据 - 实现步骤
- 在StudentDao类中定义一个静态代码块，用来初始化一些学生数据
- 将初始化好的学生数据存储到学生数组中
- 示例代码
StudentDao类
public class StudentDao {
// 创建学生对象数组
private static Student[] stus = new Student[5];
static {
Student stu1 = new Student("heima001","张三","23","1999-11-11");
Student stu2 = new Student("heima002","李四","24","2000-11-11");
stus[0] = stu1;
stus[1] = stu2;
}
// 添加学生方法
public boolean addStudent(Student stu) {
// 2. 添加学生到数组
//2.1 定义变量index为-1，假设数组已经全部存满，没有null的元素
int index = -1;
//2.2 遍历数组取出每一个元素，判断是否是null
for (int i = 0; i < stus.length; i++) {
Student student = stus[i];
if(student == null){
index = i;
//2.3 如果为null，让index变量记录当前索引位置，并使用break结束循环遍历
break;
}
}
// 3. 返回是否添加成功的boolean类型状态
if(index == -1){
// 装满了
return false;
}else{
// 没有装满, 正常添加, 返回true
stus[index] = stu;
return true;
}
}
// 查看学生方法
public Student[] findAllStudent() {
return stus;
}
public void deleteStudentById(String delId) {
// 1. 查找id在容器中所在的索引位置
int index = getIndex(delId);
// 2. 将该索引位置,使用null元素进行覆盖
stus[index] = null;
}
public int getIndex(String id){
int index = -1;
for (int i = 0; i < stus.length; i++) {
Student stu = stus[i];
if(stu != null && stu.getId().equals(id)){
index = i;
break;
}
}
return index;
}
public void updateStudent(String updateId, Student newStu) {
// 1. 查找updateId, 在容器中的索引位置
int index = getIndex(updateId);
// 2. 将该索引位置, 使用新的学生对象替换
stus[index] = newStu;
}
}
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