Java_02

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第三章 面向对象

3.1 面向对象初级

3.1.1 类与对象

一个程序就是一个世界,有很多事物(对象[属性,行为])。

类与对象的关系示意图举例:

Java_02 - 图1

猫类Cat => 自定义的数据类型。

说明:

  • 可以通过猫类创建一个猫的对象。
  • 类就是数据类型,对象就是这个对象的具体实例体现。
  • 类是对象的模板,对象是类的一个个个体,对应一个实例。

当然上面的猫也可以是鱼、狗、鸡、鸭…

案例:

  1. // 使用面向对象的方式来解决养猫问题
  2. // 定义一个猫类 Cat => 自定义的数据类型
  3. class Cat{
  4. // 属性
  5. String name;
  6. int age;
  7. String color;
  8. // 行为
  9. }
  10. // 使用OOP面向对象解决
  11. // 实例化一只猫
  12. // cat1 就是一只对象
  13. public class void main(String[] args){
  14. Cat cat1 = new Cat();
  15. cat1.name = "小白";
  16. cat1.age = 3;
  17. cat1.color = "白色";
  18. Cat cat2 = new Cat();
  19. cat2.name = "小蓝";
  20. cat2.age = 5;
  21. cat2.color = "蓝色";
  22. }

属性/成员变量 概念:

  • 属性是类的一个组成部分,一般是基本数据类型,也可以是引用类型(对象,数组)。
  • 例如我们前面定义猫类的名字年龄就是属性。

说明:

  • 属性定义语法与变量相同,示例:修饰符 类型 属性名;。
  • 属性的定义可以为任意类型,包含基本类型或引用类型。
  • 属性如果不赋值,则有默认值,规则和数组一致。

类和对象的内存分配机制:

  • 栈:一般存放基本数据类型(局部变量)。
  • 堆:一般存放对象。
  • 方法区:常量池,类加载信息

流程简单分析:

  1. 先加载类信息(属性和方法信息,只会加载一次)。
  2. 在堆中分配空间,进行默认初始化(看规则)。
  3. 把地址赋给p,p就指向对象。
  4. 进行指定初始化,比如p.name = “jack” p.age = 10

3.1.2 成员方法

在某些情况下,我们需要定义成员方法。当我们需要让一个对象完成一系列的行为时,这个时候要用成员方法来完成。

方法的调用机制

  1. 当程序执行到方法时,就会开辟一个独立的栈空间。
  2. 当方法执行完毕,或者执行到return语句时,就会返回。
  3. 返回到调用方法的地方。
  4. 完成后,继续执行方法后面的代码。
  5. 当main方法执行完毕,整个程序退出。

方法的定义

  1. 参数列表:表示成员方法输入,如show(int n)
  2. 数据类型(返回类型):表示成员方法输出。
  3. void 表示没有返回值。
  4. 方法主体:表示为了实现某一功能的代码块。
  5. return语句不是必须的。

形参列表

  1. 一个方法可以有0个参数,也可以有多个,中间用逗号隔开。
  2. 参数类型可以为任意类型。
  3. 调用带参数方法时,一定对应着参数列表传入相同类型或兼容类型的参数。
  4. 方法定义时的参数称为形式参数,简称形参。
  5. 方法调用时的参数成为实际参数,简称实参。
  6. 实参和形参的类型要一致或兼容、个数、顺序必须一致。
  1. /*
  2. 访问修饰符 返回数据类型 方法名(参数列表){
  3. 语句;
  4. return 返回值;
  5. }
  6. */

3.1.3 传参机制

Java里方法的参数传递方式只有一种:值传递。即将实际参数值的副本(复制品)传入方法内,而参数本身不受影响。

  • 形参是基本数据类型:将实参基本数据类型变量的“数据值”传递给形参
  • 形参是引用数据类型:将实参引用数据类型变量的“地址值”传递给形参

要注意一些方法中是局部变量,做一些算法时候可能会导致对应的变量的值没有改变,这时候需要考虑传递引用类型的值,思考下java虚拟机的栈和堆的内存模型。

3.1.4 重载

Java中允许同一个类中,多个方法同名存在,但要求形参列表不一致!

重载的使用

  1. 方法名:必须相同。
  2. 形参列表:必须不同。
  3. 返回类型:无要求。

3.1.5 可变参数

Java允许将同一个类中多个同名同功能但参数不同的方法,封装成一个方法,通过可变参数实现。

语法:

访问修饰符 返回类型 方法名(数据类型…形参名){

语句;

}

细节说明:

  1. 可变参数的实参可以为0个或任意多个。
  2. 可变参数的实参可以为数组。
  3. 可变参数的本质就是数组。
  4. 可变参数可以和普通参数的参数一起放在形参列表。
  5. 一个形参列表中只能出现一个可变参数。
  1. public class VarParameter01{
  2. // 编写一个类方法
  3. public static void main(String[] args){
  4. HspMethod h = new HspMethod();
  5. h.sum(1,2,3);
  6. }
  7. }
  8. class HspMethod{
  9. // 可以计算n个数的和
  10. // 可以使用方法的重载
  11. // 1.int... 表示接受的是可变参数,类型是int
  12. // 2.使用可变参数时,可以当做数组来使用
  13. public int sum(int... nums) {
  14. System.out.println("接收的参数个数=" + nums.length);
  15. return 0;
  16. }
  17. }

3.1.5 作用域

Java用一对大括号作为语句块的范围,称为作用域,作为在作用域里定义的一个变量,它只有在哪个作用域结束之前才可使用。

说明:

  • 在Java中,主要的变量就是属性(成员变量)和局部变量。
  • 我们说的局部变量一般是指在成员方法中定义的变量。
    • Java中作用域的分类:
    • 全局变量:也就是属性,作用域为整个类体。
  • 局部变量:也就是出来属性之外的其它变量。
  • 全局变量可以不赋值直接使用,因为有默认值,局部变量必须赋值。

使用:

  • 属性和局部变量可以重名,访问时遵循就近原则。
  • 在同一个作用域中,两个局部变量不能重名。
  • 作用域范围不同
    • 全局变量:可以被本类使用,或他类使用。
    • 局部变量:只能在本类中对应方法中使用。
  • 修饰符不同
    • 全局变量可以加修饰符
    • 局部变量不可以加修饰符

3.1.6 构造器

构造方法,Java中的构造方法是一种特殊的方法,用于初始化对象。java构造函数在对象创建时被调用,它构造值,即提供对象的数据。

语法:

修饰符 方法体(形参列表){

方法体;

}

说明:

  • 构造器的修饰符可以默认。
  • 构造器没有返回值。
  • 方法名和类名必须一样。
  • 参数列表和成员方法规则相同。

3.1.7 this

Java虚拟机会给每个对象分配this,代表当前对象。

简单的说,哪个对象调用,this就代表哪个对象。

  1. class Dog{
  2. public String name;
  3. public int age;
  4. public Dog(String name,int in_age){
  5. this.name = name;
  6. this.age = in_age;
  7. }
  8. }

3.2 面向对象中级

3.2.1 IDEA

IDEA介绍:

  • IDEA 全称 IntelliJ IDEA 。
  • 在业界被公认为最好的Java开发工具。
  • IDEA是JetBrains公司的产品,总部位于捷克。
  • 除了支持Java,还支持HTML,CSS,PHP,MySQL,Python等语言开发。

IDEA快捷键:

快捷键 作用
ctrl + alt + S 打开setting窗口
ctrl + alt + S 打开setting窗口
ctrl + shift + alt + S 打开项目架构窗口
ctrl + F9 快速进行代码编译S
ctrl + D 删除当前行
ctrl + Y 复制当前行
ctrl + Z 回退刚才的效果YZ
ctrl + shift + Z 撤销刚才的回退
ctrl + shift + U 切换选中的字母大小写
ctrl + N 快速查找class文件
ctrl + shift + N 快速查找所有格式的文件
ctrl + shift + alt + N 直接搜索方法
ctrl + shift + V 查看最近在IDEA中复制过的几条记录
alt + Insert 在编写实体类时可以快速生成构造方法等
alt + enter IDEA帮你操作当前应该做的操作,比如import包等
shift + Esc 关闭当前Tab页
ctrl + alt + O 快速移除当V前类中的失效import引用
ctrl + alt + V 自动补全属性名称及类型

3.2.2 包

实际上就是创建不同的文件夹来保存文件。

包的三大作用

  • 区分相同名字的类。
  • 当类很多时,可以更好的管理类。
  • 控制访问范围。

包的基本语法

  • package com.JierZhou;

说明:

  1. package关键字,表示打包。
  2. com.JierZhou 表示包名。

包的命名

  • 只能包含数字、字母、下划线、小圆点,但不能以数字开头,不能是关键字或保留字。
  • 命名规范:com.公司名.项目名.业务模块

常用的包

一个包下包含着很多类,Java常用的包有:

  1. java.lang.*; // lang包是基本包,默认引入,不需要再导入
  2. java.util.*; // util包,系统提供的工具包,工具类
  3. java.net.*; // 网络包,网络开发
  4. java.awt.*; // 做Java的界面开发,GUI

包的引入

语法:import 包

说明:

  • 我们引入一个包的主要目的就是引用该包下的类。
  • import java.util.*;// 表示将java.util包所有都类都引入

3.2.3 访问修饰符

Java一共提供了四种访问修饰符号控制方法和属性的访问权限。

访问修饰符号

  • public:公开级别,对外公开。
  • protected:受保护级别,对子类和统一包中的类公开。
  • default:默认级别,没有修饰符号,像同一个包的类公开。
  • private:私有级别,用private修饰,只有类本身可以访问,不对外公开。

使用修饰符

  • 修饰符可以用来修饰类中的属性,成员方法以及类。
  • 只有默认的和public才能修饰类,并且遵循访问权限的特点。

3.2.4 OOP三大特征

面向对象编程有三大特征:封装、继承和多态。

3.2.4.1 封装

封装就是把抽象出的数据和对数据的操作方法封装再一起,数据被保护在内部,

程序的其它部分只能通过被授权的操作才能对数据进行操作。

封装的理解和好处

  • 隐藏实现的细节方法 <— 调用(传入参数)。
  • 可以对数据进行验证,保证安全合理。

封装的实现步骤

  • 将属性进行私有化private,不能直接修改属性。
  • 提供一个公共的set方法,用于对属性判断并赋值
    public void setXxx(参数){
    //加入数据验证业务逻辑
    属性 = 参数名;
    }
  • 提供一个公共的get方法,用于获取属性的值
    public XX getXx(){
    return xx;
    }

3.2.4.2 继承

继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维,当多个类存在相同的属性和方法时,可以从这些类中抽象出父类,在父类中定义这些相同的属性和方法,所有的子类不需要重新定义这些属性和方法,只需要通过extends来声明继承父类即可。

继承的基本语法

class 子类 extends 父类{

  1. 方法体;

}

  • 子类会自动拥有父类定义的属性和方法。
  • 父类又叫超类,基类。
  • 子类又叫派生类。

继承优点

  • 代码的复用性提高。
  • 代码的拓展性和维护性提高。

细节

  • 子类继承了所有的属性和方法,非私有的属性和方法可以在子类中直接访问,但是私有属性和方法不能在子类直接访问,要通过公共的方法去访问。
  • 子类必须调用父类的后遭器,完成父类的初始化。
  • 当创建子类对象时,不管使用子类的哪个构造器,默认情况下总会去调用父类的无参构造器,如果父类没有提供无参的构造器,则必须在子类的构造器中用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作,否则无法通过编译。
  • 如果希望指定去调用父类的某个构造器,则显式的调用一下:super(参数列表)。
  • super在使用时必须放在构造器第一行。
  • super()和this()都只能放在构造器的一行,因此两个方法不能共存在一个构造器。
  • Java所有类都是Object类的子类,Object是所有类的基类。
  • 父类构造器的调用不限于直接父类,将一直往上追溯直到Object类。
  • 子类最多只能继承一个父类,即Java是单继承机制。
  • 不能滥用继承,子类和父类之间必须满足is-a的逻辑关系。

3.2.4.3 多态

方法或对象具有多种形态。是面向对象的第三大特征,多态是建立在封装和继承基础上的。

多态的体现

  • 方法的多态
  • 对象的多态
    • 一个对象的编译类型和运行类型可以不一致。
    • 编译类型在定义对象时,就确定了,不能改变。
    • 运行类型时可以变化的。
    • 编译类型看定义时 = 号的左边,运行类型看 = 号的右边。
  1. public class PolyObeject{
  2. public static void main(String[] args){
  3. // 体验对象多态的特点
  4. // animal 编译类型就是 Animal,运行类型 Dog
  5. Animal animal = new dog();
  6. // 因为运行执行到该行时,animal运行类型就是Dog,所以就是Dog的cry
  7. animal.cry();
  8. // animal 编译类型 Animal,运行类型就是Cat
  9. animal = new Cat();
  10. animal.cry();
  11. }
  12. }
  13. class Animal{
  14. public void cry(){
  15. System.out.println("动物在叫....");
  16. }
  17. }
  18. class Dog extends Animal{
  19. @Override
  20. public void cry(){
  21. System.out.println("小狗在叫....");
  22. }
  23. }
  24. class Cat extends Animal{
  25. @Override
  26. public void cry(){
  27. System.out.println("小毛在叫....");
  28. }
  29. }
  1. public class PloyMethod {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. // 方法重载体现多态
  4. A a = new A();
  5. // 这里我们传入不同的参数,就会 调用不同的sum方法,体现多态。
  6. System.out.println(a.sum(10,20));
  7. System.out.println(a.sum(10,20,30));
  8. // 方法重写体现多态
  9. B b = new B();
  10. a.say();
  11. b.say();
  12. }
  13. }
  14. class B { // 父类
  15. public void say(){
  16. System.out,println("B say() 方法被调用...");
  17. }
  18. }
  19. class A extends B{ // 子类
  20. public int sum(int n1,int n2){ // 和下面的sum构成重载
  21. return n1 + n2;
  22. }
  23. public int sum(int n1,int n2,int n3){ // 和上面的sum构成重载
  24. return n1 + n2 + n3;
  25. }
  26. }

多态的向上转型

  • 本质:父类的引用指向了子类的对象。
  • 语法:父类类型 引用名 = new 子类类型();
  • 特点:
    • 编译类型看左边,运行类型看右边。
    • 可以调用父类中的所有成员(需遵守访问权限)。
    • 不能调用子类中特有成员;
    • 在编译阶段,能调用哪些成员,是由编译类型决定的。
    • 最终运行效果看子类的具体实现,即调用方法时,按照从子类开始查找方法。

多态的向下转型

  • 语法:子类类型 引用名 = (子类类型) 父类引用;
  • 只能强转父类的引用,不能强转父类的对象。
  • 要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象。
  • 可当向下转型后,就可以调用子类类型中所有的成员。

属性重写问题

  • 属性没有重写之说!属性的值看编译类型。
  1. public class PolyDetail02{
  2. public static void main(String[] args){
  3. // 向上转型
  4. Base base = new Base();
  5. System.out.println(base.count); // 10
  6. Sub sub = new Sub();
  7. System.out.println(sub.count);
  8. }
  9. }
  10. class Base{
  11. int count = 10;
  12. }
  13. class Sub{
  14. int count = 20;
  15. }

Java的动态绑定

  • 当调用对象方法的时候,该方法会和对象的内存地址/运行类型绑定。
  • 当调用对象属性的时候,没有动态绑定机制,哪里声明,哪里使用。
  1. public class Poly {
  2. public static void main(String[] args){
  3. // a的编译类型A,运行类型B
  4. A a = new B(); // 向上转型
  5. // 动态绑定机制
  6. System.out.println(a.sum()); // 40 -> 30
  7. System.out.println(a.sum1()); // 30
  8. }
  9. }
  10. class A { // 父类
  11. public int i = 10;
  12. public int sum(){
  13. return getI() +10; // getI()方法会和对象的内存地址/运行类型绑定
  14. }
  15. public int sum1(){
  16. return i + 10;
  17. }
  18. public int getI(){
  19. return i;
  20. }
  21. }
  22. class B extends A { //子类
  23. public int i = 20;
  24. // public int sum(){
  25. // return get() +20;
  26. // }
  27. public int sum1(){
  28. return i + 10;
  29. }
  30. public int getI(){
  31. return i;
  32. }
  33. }

3.2.5 Super关键字

super表示父类的引用,用于访问父类的属性、方法、构造器。

语法:

  1. 访问父类的属性,但不能访问父类的private属性。
    super.属性名(参数列表);
  2. 访问父类的方法,不能直接访问父类的private方法。
    super.方法名(参数列表);
  3. 访问父类的构造器:
    super(参数列表);只能放在第一句且只能出现一句!

细节:

  • 调用父类构造器的好处:分工明确,父类由父类初始化,子类的属性由子类初始化。
  • 当子类中由和父类成员同名的时候,为了访问父类的成员,必须通过super。如果没有重名,使用super、this、直接访问是一样的效果!
  • super的访问不限于直接父类,如果爷爷类和本类中由同名的成员,也可以使用super去访问爷爷类的成员;如果搓个基类(上级类)中都有同名的成员,使用super遵循就近原则。

3.2.6 方法重写

简单的说:方法重写就是子类有一个方法,和父类的某个方法的名称、返回类型、参数一样,那么我们就说子类这个方法覆盖了父类的那个方法。

细节:

  • 子类的方法的参数,方法名称,要和父类方法的参数,方法名称完全一样。
  • 子类方法的返回类型和父类方法返回类型一样,或是父类返回类型的子类。
  • 子类方法不能缩小父类方法的访问权限。

3.2.7 Object类

所有类的超类。

== 和 equals 的对比

  • == 是一个比较运算符
    • 既可以判断基本类型,又可以判断引用类型。
    • 如果判断基本类型,判断的是值否相等。
    • 如果判断引用类型,判断地址是否相等,即判断是不是同一个对象。
  • equals 是一个Object类的方法
    • 只能判断引用类型。
    • 默认判断的是地址是否相等,子类往往重写该方法,用于判断内容是否相等。
  • == 是指对内存地址进行比较,equals()是对字符串的内容进行比较。
  • == 指引用是否相同,equals()指的是值是否相同。

**hashCode()**

  • 提高具有哈希结构容器的效率!
  • 两个引用,如果指向的是同一个对象,则哈希值肯定是一样的,若指向的不同对象,则哈希值是不一样的。
  • 哈希值主要根据地址号来的,但不能完全将哈希值等价于地址。
  • 后面在集合中,hashCode()如果需要的话也会重写。
  1. public class HaseCode_ {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. AA aa = new AA();
  4. AA aa2 = new AA();
  5. AA aa1 = aa;
  6. System.out.println("aa.hashCode()="+aa.hashCode());
  7. System.out.println("aa2.hashCode()="+aa2.hashCode());
  8. System.out.println("aa1.hashCode()="+aa1.hashCode());
  9. }
  10. }
  11. class AA{}
  12. // aa.hashCode()=381259350
  13. // aa2.hashCode()=284720968
  14. // aa1.hashCode()=381259350

**toString()**

  • 默认返回:全类名 + @ + 哈希值的十六进制。
  • 子类往往重写toString方法,用于返回对象的属性信息。
  • 重写toString方法,打印对或拼接对象时,都会自动调用该对象的toString形式。
  • 当直接输出一个对象时,toString方法会被默认调用。

**finalize()**

  • 当对象被回收时,系统自动调用该对象的finalize方法。子类可以重写该方法做一些释放资源的操作。
  • 什么时候被回收:当某个对象没有任何引用时,则JVM就会认为这个对象时一个垃圾对象,就会使用垃圾回收机制来销毁该对象,在销毁之前,会先调用finalize方法。
  • 垃圾回收机制的调用,是由系统来决定,也可以通过System.gc()主动触发垃圾回收机制。

3.2.8 断点调试(Debug)

在开发过程中,新手程序员在查找错误时,可以使用断点调试一步一步看源码执行过程,从而发现错误所在。

断点调试概念

  • 断点调试是指在程序某一行设置一个断点,在调试时,程序运行到这一行就会停住,然后你可以一步一步往下调试,调试过程中可以看各个变量当前的值,出错的话,调试到出错的代码即显示错误,进行分析从而找到这个Bug。
  • 在断点调试过程中,是运行状态,是以对象的运行类型来执行的。
  • 断点调试是程序员必须掌握的技能。
  • 断点调试也能帮助我们查看Java底层源代码的执行过程,提高程序员的Java水平。
  • 断点可以在Debug过程中动态的下断点。

断点调试的快捷键

  • :跳入方法。
  • :逐行执行代码。
  • +:跳出方法。
  • :跳出到下一个断点。

3.3 面向对象高级

3.3.1 类变量和类方法

静态变量和静态方法

类变量

  • 类变量也叫静态变量/静态属性,是该类的所有对象的变量,任何一个该类的对象去访问它时,取到的都是相同的值,同样任何一个该类的对象去修改它时,修改的也是同一个变量。
  • 语法:
    访问修饰符 static 数据类型 变量名;
  • 访问方式:类名.类变量名

类变量说明

  • 当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时,就可以考虑使用类变量(静态变量)。
  • 类变量是该类所有对象共享的,而实例变量是每个对象独享的
  • 加上static称为类变量或静态变量。

类方法

  • 类方法也叫静态方法。
  • 语法:
    访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(){}
  • 类方法的调用:
    类名.方法名 或 对象名.类方法名
  • 当方法中不涉及到任何与对象相关的成员,则可以将方法设计成静态方法,提高开发效率。

类方法说明

  • 类方法和普通方法都是随着类的加载而加载,将结构信息存储在方法区:
    类方法中无this的参数。
    普通方法中隐含着this的参数。
  • 类方法可以通过类名调用,也可以通过对象名。
  • 普通方法和对象有关,需要通过对象名调用,比如对象名.方法名(参数),不能通过类名调用。

3.3.2 main方法语法

主函数入口

深入理解main方法

  • 解释main方法的形式:public static void main(String[] args){}
    • Java虚拟机需要调用类的main()方法,所以该方法的访问权限必须是public。
    • Java虚拟机在执行main()方法时不必创建对象,所以该方法必须时static。
    • 该方法接收String类型的数组参数,该数组中保存执行java命令时传递给所运行的参数,接收参数。
  • 在main()方法中,我们可以直接调用main方法所在类的静态方法或静态属性。
  • 不能直接访问该类中的非静态成员,必须创建该类的一个实例对象后,才能通过这个对象去访问类中的非静态成员。

3.3.3 代码块

代码块又称为初始化块,属于类中的成员,类似于方法,将逻辑语句封装在方法体中,通过{}包围起来。

但是和方法不同,没有方法名,没有返回,没有方法体,而且不用通过对象或类显式调用,而是加载类时,或创建对象时隐式调用。

理解

  • 相当于另外一种形式的构造器,可以做初始化操作。
  • 场景:如果多个构造器中有重复的语句,可以抽取到初始化块中,提高代码的重用性。

语法

[修饰符]{

  1. 代码;

}

注意

  • 修饰符可选,要写的话,也只能写static。
  • 代码块分为两类,使用static修饰的叫静态代码块。
  • 逻辑语句可以为任何逻辑语句(输入、输出、方法调用、循环、判断等)。
  • ;号可以写上,也可以省略。

实例

细节

  • static代码块也叫静态代码块,作用就是对类进行初始化,而且它随着类的加载而执行,并且只会执行依次,如果是普通代码块,每创建一个对象就执行。
  • 类什么时候被加载?
    • 创建对象实例时(new)。
    • 创建子类对象实例,父类也会被加载,父类先加载,再到子类。
    • 使用类的静态成员时。
  • 普通的代码块,在创建对象实例的时候,就会被隐式调用,被创建一次就会调用一次,如果只是使用类的静态成员时,不同代码块并不会执行。
  • 创建一个对象时,在一个类调用顺序是:
    1. 调用静态代码块和静态属性初始化(注意:静态代码块和静态属性初始化调用的优先级一样,如果有多个静态代码块和多个静态变量初始化,则按他们定义的顺序调用)。
    2. 调用普通代码块和普通属性的初始化(注意:普通代码块和普通属性初始化调用的优先级一样,如果有多普通态代码块和多个普通变量初始化,则按他们定义的顺序调用)。
    3. 调用构造方法。
  • 构造器的最前面其实隐藏了super()和调用普通代码块,静态相关的代码块,属性初始化,在类加载时,就执行完毕,因此时优先于构造器和普通代码块执行的。
  • 创建一个子类对象时(继承关系),他们的调用顺序时怎样的:
    1. 父类的静态代码块和静态属性。
    2. 子类的静态代码块和静态属性。
    3. 父类的普通代码和普通属性初始化。
    4. 父类的构造方法。
    5. 子类的普通代码和普通属性初始化。
    6. 子类的构造方法。
  • 静态代码块只能直接调用静态成员,普通代码块可以调用任意成员。
  1. public class CodeClock{
  2. public static void main(String[] args){
  3. Movie movie = new Movie("你好,Java!");
  4. }
  5. }
  6. class Movie{
  7. String name;
  8. double price;
  9. // 1.下面的三个构造器都有相同的语句前提下
  10. // 2.这样的代码看起来比较冗余
  11. // 3.这时我们可以把相同的语句,放入到一个代码块中
  12. // 4.这样当我们不管调用哪个构造器,都会先调用代码块的内容
  13. // 5.代码块调用的顺序优先于构造器
  14. {
  15. System.out.println("电影屏幕打开...");
  16. System.out.println("电影广告开始...");
  17. System.out.println("电影广告结束...");
  18. }
  19. public Movie(String name){
  20. this.name = name;
  21. }
  22. public Movie(String name,double price){
  23. this.name = name;this.price = price;
  24. }
  25. }

3.3.4 单例设计模式

所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。

单例模式-饿汉式-案例

类的初始化的时候实例已经被加载。

  1. // 有一个类
  2. // 只能有一个女朋友
  3. class GirlFriend{
  4. private String name;
  5. // 为了能够在静态方法中,返回gf对象,需要将其修饰成静态
  6. private static GirlFriend gf = new GrilFriend("小红红");
  7. // 如何保障我们只能创建一个 GirlFriend 对象
  8. // 步骤[单例模式-饿汉式]
  9. // 1.将构造器私有化
  10. // 2.在类的内部直接创建(该对象是静态的)
  11. // 3.提供一个公共的静态方法,返回gf对象
  12. private GridFriend(String name){
  13. this.name = name;
  14. }
  15. public static GridFriend getInstance(){
  16. return gf;
  17. }
  18. }
  19. public class SingleTon01{
  20. public static void main(String[] args){
  21. GrilFriend instance = GrilFriend.getInstance();
  22. System.out.println(instance);
  23. }
  24. }

单例模式-懒汉式-案例

  1. class Cat{
  2. private String name;
  3. private static Cat cat;
  4. // 步骤
  5. // 1.仍然使构造器私有化
  6. // 2.定义一个static属性对象
  7. // 3.提供一个public的static方法,可以返回一只Cat对象
  8. // 4.懒汉式只有当用户使用getInstance时,才会返回Cat对象
  9. // 后面再次调用的时候,会返回上次创建的Cat对象
  10. // 从而保证了单例
  11. private Cat(String name){
  12. this.name = name;
  13. }
  14. public static Cat getInstance(){
  15. if(cat == null){//如果没有创建Cat对象
  16. cat = new Cat("小可爱");
  17. }
  18. return cat;
  19. }
  20. }
  21. public class SingleTon02{
  22. public static void main(String[] args){
  23. Cat instance = Cat.getInstance();
  24. System.out.println(instance)
  25. }
  26. }

总结

  • 饿汉式 VS 懒汉式
    1. 二者主要的区别在于创建对象的时机不同:饿汉式是在加载类时就创建了对象实例,而懒汉式则是在使用时才创建。
    2. 饿汉式不存在线程安全问题,懒汉式存在线程安全问题。
    3. 饿汉式存在浪费资源的可能,因为如果程序员一个对象实例都没有使用,那么饿汉式创建的对象就浪费了。
    4. 在我们JavaSE标准类中,Java.lang.Runtime就是经典的单例模式。

设计模式

设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。设计模式就像经典的棋谱,不同的棋局,我们用不同的棋谱,免得我们自己再思考。

3.3.5 final关键字

final中文意思:最后的,最终的。

final可以修饰类、属性、方法和局部变量。

用法

  • 当不希望类被继承时,可以用final修饰。
  • 当不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写时,可以用final修饰。
  • 当不希望类的某个属性被修改,可以用final修饰。
  • 当不希望某个局部变量被修改,可以使用final修饰。

注意事项

  • final修饰的属性又叫常量,一般用 XX_XX_XX来命名。
  • final修饰的属性在定义时,不许赋初值,并且不能再修改,赋值可以再如下位置位置之一:
    • 定义时:如 public final double TAX_RATE = 0.08;
    • 在构造器中
    • 在代码块中
  • 如果final修饰的属性是静态的,则初始化的位置只能是定义时和在静态代码块中,不能在构造器中赋值。
  • final类不能被继承,但是可以实例化对象。
  • 如果不是final类,但是含有final方法,则该方法虽然不能重写,但是可以被继承,即仍然遵循继承机制。
  • 一般来说,如果一个类是final类,就没有必要再将方法修饰成final方法。
  • final不能修饰构造器。
  • final和static通常搭配使用,效率更高,不会导致类加载,底层编译器做了优化处理。
  • 包装类(Integer,Double,Float,Boolean等都是final,String也是final类。

3.3.6 抽象类

当父类的某些方法,需要声明,但是又不确定如何实现时,可以将其声明为抽象方法,那么这个类就是抽象类。

解析

  • 用abstract关键字来修饰一个类时,这个类就叫抽象类。
    语法:
    访问修饰符 abstract 类名{
    主体;
    }
  • 用abstract关键字来修饰一个方法时,这个方法就是抽象方法。
    语法:
    访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);// 没有方法体
  • 抽象类的价值更多作用是在于设计,是设计者设计好后,让子类继承并实现抽象类()。
  • 抽象类,是考官比较爱问的知识点,在框架和设计模式使用较多。
  • 抽象类可以又任意的成员(抽象类还是类)。
  • 抽象方法不能有主体。
  • 如果一个类继承了抽象类,则它必须实现抽象类的所有方法,除非它自己也声明为抽象类。

抽象类实践-模板设计模式

  • 需求:
    • 有多个类,完成不同的任务Job。
    • 要求统计得到各自完成任务的时间。
  • 案例:
    • 设计一个抽象类(Template),能完成以下功能:
      • 编写方法calculateTime(),可以计算代码消耗的时间。
      • 编写抽象方法job()
      • 编写一个子类Sub,继承Template,并实现Job()方法。
  1. abstract class Template{ //抽象类-模板设计模式
  2. public abstract void job();// 抽象方法
  3. public void calculateTime(){
  4. // 得到开始的时间
  5. long start = System.currentTimeMillis();
  6. job(); //动态绑定机制
  7. // 得到结束的时间
  8. long end = System.currentTimeMillis();
  9. System.out.println("任务执行时间" + (end - start));
  10. }
  11. }
  12. class A extends Template{
  13. public void job(){ // 重写了job方法
  14. long num = 0;
  15. for(long i = 1; i <= 8000000; i++)
  16. {
  17. num *= i;
  18. }
  19. }
  20. }
  21. class B extends Template{ // 重写了job方法
  22. public void job(){
  23. long num = 0;
  24. for(long i = 1; i <= 8000000; i++)
  25. {
  26. num *= i;
  27. }
  28. }
  29. }
  30. public class abstract_{
  31. A a = new A();
  32. a.calculateTime();
  33. B b = new B();
  34. b.calculateTime();
  35. }

3.3.7 接口

引入接口

USB插槽就是现实中的接口,通常我们可以把手机、相机、优盘等插在USB槽上,而不用担心哪个是专门插哪个槽的,原因就是做USB插槽的厂家和各种设备的厂家都遵守了统一的规定包括尺寸,排线等。

引例:

  1. interface UsbInterface{ // 这就是一个接口
  2. // 规定接口的相关方法,类似于规定接口的规格
  3. public void start();
  4. public void stop();
  5. }
  6. // Phone 类实现 UsbInterface
  7. // 即 Phone 这个类需要实现 UsbInterface 接口规定/声明的方法
  8. public class Phone implements UsbInterface{ // 实现接口,把接口方法完成
  9. @Override
  10. public void start(){
  11. System.out.println("手机开始工作...");
  12. }
  13. @Override
  14. public void stop(){
  15. System.out.println("手机停止工作...");
  16. }
  17. }
  18. //同理,定义相机
  19. public class Camera implements UsbInterface{
  20. @Override
  21. public void start(){
  22. System.out.println("相机开始工作...");
  23. }
  24. @Override
  25. public void stop(){
  26. System.out.println("相机停止工作...");
  27. }
  28. }
  29. // 定义电脑并装上一个接口插槽
  30. public class Computer{
  31. // 编写一个方法
  32. public void work(UsbInterface usbInterface){
  33. usbInterface.start();
  34. usbInterface.stop();
  35. }
  36. }
  37. public class TestLink{
  38. // 创建手机,相机对象
  39. Phone phone = new Phone();
  40. Camera camera = new Camera();
  41. // 创建一台计算机
  42. Computer computer = new Computer();
  43. computer.work(phone); // 把手机接入到计算机
  44. computer.work(camera);// 把相机接入到计算机
  45. }

解析接口

  • 接口就是给出一些没有实现的方法,封装到一起,到某个类要使用的时候,再根据具体情况把这些方法写出来。
  • 语法:
    interface 接口名{
    // 属性
    // 方法
    }
    // 实现接口
    class 类名 implements 接口{
    自己属性;
    自己方法;
    必须实现接口的方法;
    }
  • 小结:
    1. Jdk7.0前接口里的所有方法都没有方法体。
    2. Jdk8.0后接口类可以有静态方法,默认方法,也就是说接口中可以有方法的具体实现。

相关细节

  • 接口不能被实例化。
  • 接口中所有的方法都是public方法,接口中的抽象方法,可以不用abstract修饰。
  • 一个普通的类实现接口,就必须将该接口所有的方法都实现。
  • 抽象类实现接口,可以不用实现接口的方法。
  • 一个类同时可以实现多个接口。
  • 接口中的属性,只能是final的而且是public static final修饰符。
    比如:int a = 1; => public static final int a = 1;
  • 接口中属性的访问形式:接口名.属性名。
  • 接口不能继承其它的类,但是可以继承多个别的接口。
    比如:interface A extends B,C{}
  1. // 多态传递现象
  2. public class InterfacePolyPass{
  3. public static void main(String[] args){
  4. // 接口类型的变量可以指向实现了接口的对象实例
  5. IG ig = new Teacher();
  6. // 如果 IG 继承了 IH 接口,而Teacher实现了IG接口
  7. // 那么,实际上就相当于 Teacher 类也实现了 IH 接口
  8. IH ih = new Teacher();
  9. }
  10. }
  11. interface IH{}
  12. interface IG extends IH{}
  13. class Teacher implements IG{}

3.3.8 内部类

一个类的内部又完整嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类,嵌套其他类的类称之为外部类。是我们类的第五大成员,内部类的最大特点就是可以直接访问私有属性,并且可以体现类与类之间的包含关系。(类五大成员:属性、方法、构造器、代码块、内部类)

  1. class Outer{ // 外部类
  2. class Inner{ // 内部类
  3. }
  4. }
  5. class Other{} // 外部其它类

局部内部类

  • 说明
    • 可以直接访问外部类的所有成员。
    • 不能添加访问修饰符,因为它的地位是一个局部变量,局部变量是不能使用修饰符的,但是可以使用final修饰。
    • 作用域:仅仅定义它的方法或代码中。
    • 局部内部类—-访问—->外部类的成员:直接访问。
    • 外部类—-访问—->局部内部类的成员:创建对象,再访问(必须在作用域内)。
    • 外部其他类—-不能访问—->局部内部类。
    • 如果外部类和局部内部类成员重名时,默认遵循就近原则,如果想访问外部类的成员,则可以使用(外部类名.this.成员)去访问。

匿名内部类

  • 说明:匿名内部类是定义在外部类的局部位置,比如方法中,并且没有类名。
    • 本质还是类
    • 内部类
    • 没有名字
    • 同时还是一个对象
  • 语法:
    new 类或接口(参数列表){
    类体
    };

细节

  • 匿名内部类本身的语法比较titer,请大家注意,因为匿名内部类急事一个类的定义,同时它本身也是一个对象,因此从语法看,它既有定义类的特征,也有创建对象的特征,对前面代码分析可以看出这个特点,因此可以调用匿名内部类方法。
  • 可以直接访问外部类的所有成员,包含私有的。
  1. class Outer04{
  2. private int n1 = 10;
  3. public void method(){ //外部类
  4. // 1.需求:想要使用IA接口,并且创建对象
  5. // 2.传统方式:写一个类,实现该接口,并创建对象
  6. // 3.可Tiger类只使用一次,后面不再使用
  7. // 4.可以使用匿名内部类简化开发
  8. // 5.tiger的编译类型:IA
  9. // 6.tiger的运行类型:就是匿名内部类,系统默认分配
  10. /*
  11. 我们看底层,会分配类名 xxxxxx
  12. class xxxxxx implements IA{
  13. @Override
  14. public void(){
  15. System.out.println("老虎叫唤...");
  16. }
  17. }
  18. */
  19. IA tiger = new IA(){
  20. @Override
  21. public void cry(){
  22. System.out.println("老虎叫唤");
  23. }
  24. };
  25. System.out.println("tiger的运行类型=" + tiger.getClass());
  26. tiget.cry();
  27. }
  28. }
  29. interface IA{
  30. public void cry();
  31. }

成员内部类

  • 说明:成员内部类是定义在外部类的成员位置,并且没有static修饰。
  • 可以添加任意访问修饰符,因为他的地位就是一个成员。
  • 作用域:和外部类的其他成员一样,在外部类的成员方法中创建成员内部类对象,再调用方法。
  • 成员内部类—-访问—-外部类:直接访问
  • 外部类—-访问—-成员内部类:创建对象再访问

静态内部类

说明:成员内部类是定义在外部类的成员位置,但是有static修饰。

  • 可以添加任意访问修饰符,因为他的地位就是一个成员。
  • 可以直接访问外部类所有静态成员,包含私有的,但不能直接访问非静态成员。
  • 作用域:同其它测成员,为整个类体。