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Java面向对象

时间：2023-05-31 15:14:53浏览次数：29  
标签：Java 访问 对象 子类 面向对象 父类 方法 属性

Java面向对象

1、基本概念

面向对象思想

物以类聚,分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题!

  • 面向对象编程（Object-Orented Programming,OOP）

  • 面向对象编程的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的形式（封装）数据。

  • 抽象

  • 三大特性

    • 封装
    • 继承
    • 多态

  • 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对象的抽象。

  • 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

2、类与对象的创建

  • 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类十五阵地描述/定义，但是并不是代表某一具体的事物。
    • 静态的属性 属性
    • 动态的行为 方法
  • 对象是抽象概念的具体实例。
    • 必须使用new关键字创造对象，调用构造器方法实例化。 Person person = new Person();
    • 对象的属性 对象名.属性名。person.name
    • 对象的方法 对象名.方法名()。person.getName()

3、封装

  • 该露的露，该藏的藏
    • 我们程序设计要追求”高内聚，低耦合”。高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉;低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用。
  • 封装(数据的隐藏)
    • 通常, 应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。
  • 属性私有，get/set

封装的优点

  1. 良好的封装能够减少耦合。
  2. 类内部的结构可以自由修改。
  3. 可以对成员变量进行更精确的控制。
  4. 隐藏信息，实现细节。

四种权限

public：具有最大的访问权限，可以访问任何一个在classpath下的类、接口、异常等。它往往用于对外的情况，也就是对象或类对外的一种接口的形式。

protected：主要的作用就是用来保护子类的。它的含义在于子类可以用它修饰的成员，其他的不可以，它相当于传递给子类的一种继承的东西

default：有时候也称为friendly，它是针对本包访问而设计的，任何处于本包下的类、接口、异常等，都可以相互访问，即使是父类没有用protected修饰的成员也可以。

private：访问权限仅限于类的内部，是一种封装的体现，例如，大多数成员变量都是修饰符为private的，它们不希望被其他任何外部的类访问。

四种权限

ps:不在同一包的子类可以访问父类protected修饰的数据成员

包之间的访问：

  • 被访问的包中的类权限必须是public的；
  • 类中的成员权限：public或者protected；
  • protected是为其他包中的子类提供的一种权限。

4、继承

继承可以提高代码的复用性，让我们的变成更加靠近人类思维。当多个类存在相同的属性（变量）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，所有子类不需要重新定义这些方法和属性，只需要 extends来声明继承父类即可

  • 继承的本质是对某一批类的抽象， 从而实现对现实世界更好的建模。
  • extands的意思是"扩展”。子类是父类的扩展。
  • JAVA中类只有单继承，没有多继承!
  • 继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
  • 继承关系的俩个类，-个为子类(派生类),-个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends来表示。

继承带来的便利

  1. 提高了代码复用性
  2. 提高了代码扩展性和可维护性

super

  1. super.属性名 访问父类的属性，但不能访问父类的private属性。
  2. super.方法名 访问父类的方法，但不能访问父类的private方法。
  3. super.(参数列表) 访问父类构造器，只能放在构造器第一句，且只有一句。
  4. 当子类中有和父类中的成员（属性和方法）重名时，为了访问父类成员，必须通过super。
  5. super的访问不限于直接父类，如果爷爷类和本类中有同名的成员，也可以使用super去访问爷爷类的成员；如果多个基类中都有同名的成员，使用super访问遵循就近原则。

继承的细节和深入讨论

  • 所有类都是Object类的子类，Object是所有类的基类。
  • 子类继承了父类所有属性和方法，非私有属性和方法可以在子类直接访问，但是私有属性和方法不能在子类直接访问，要通过公共方法去访问。
  • 子类创建时要先完成父类的初始化，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构造器，则必须在子类构造器中用super指定使用父类的哪个构造器来完成父类的初始化工作，否则编译不通过。（父类构造器调用不限于父类，将一直追溯到顶级父类Object）
  • super必须在构造器第一行；在父类有无参构造器时，子类构造器第一行默认隐式调用super()
  • super()和this()有于都只能放在构造器第一行，因此两个方法不能共存同一个构造器。

方法重写

方法重写(方法覆盖)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，那么我们就说这个方法覆盖了父类的那个方法。

  • 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，或者是父类返回类型的子类。比如：父类方法返回类型Object，子类重写方法的返回类型String。
  • 子类方法不能缩小父类方法的访问权限。

5、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。

  • 方法的多态：方法重写和重载
  • 对象的多态：
    1. 一个对象编译类型和运行类型可以不一致
    2. 编译类型在定义对象时，就可以确定，不能改变
    3. 运行类型是可以改变的
    4. 编译类型是 = 号左边，运行类型是 = 号右边。

注意：属性没有重写之说，当子类属性与父类重名时，属性的值看编译类型。

多态的向上转型

  • 多态的本质：父类的引用指向了子类对象
  • 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，可以调用父类中所有成员（需要遵守访问权限），不可以调用子类中特有成员。

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类型的对象
  • 可以调用子类类型中所有的成员

java动态转型机制

  1. 当调用对象方法的时候，该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定。
  2. 当调用对象属性时，没有动态绑定机制， 就近原则调用属性。

instanceof

用于判断对象的运行类型是否为XX类型或者XX类型的子类型，返回true或false。
语法：对象引用名 instanceof 要对比判断的类型

多态的应用

  • 多态数组-创建父类数组，用于存储不同子类的对象。
  • 多态参数-在函数中，父类做形参，接受子类

6、Object类

Class Object是类Object结构的根。 每个班都有Object作为超类。 所有对象（包括数组）都实现了这个类的方法。

Equals

==和equals的区别

  1. ==既可以判断基本类型，又可以判断引用类型。
  2. ==如果判断基本类型，判断的是值是否相等。例如：int i=10和double d=10.0。
  3. ==如果判断引用类型，判断的是地址是否相等，即判定是不是同一个对象。
  4. equals是Object类中的方法，只能用于判断引用类型。
  5. 默认判断地址是否相同，子类中往往重写该方法，用于判断内容是否相等。可查看Integer，String中的源码了解。

HashCode

  1. 提高具有哈希结构的容器的效率
  2. 两个引用，如果指向的是同一个对象，则哈希值肯定一样
  3. 两个引用，如果指向的是不同对象，则哈希值肯定不一样
  4. 哈希值主要是根据地址号来的，但是不完全等同于地址值（由于java是运行在JVM上的，对象的内部地址是无法获取的）

toString

该toString类方法Object返回一个由其中的对象是一个实例，该符号字符的类的名称的字符串(全类名)@ ”和对象的哈希码的无符号的十六进制表示。 换句话说，这个方法返回一个等于下列值的字符串：

getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())

子类一般推荐重写，当直接输出一个对象时，toString方法会默认调用。

7、类变量和类方法

静态方法，只能访问静态成员；非静态方法，可以访问静态成员和非静态成员。

类变量

类变量又叫静态变量
定义语法: 访问修饰符 static 数据类型 变量名

  1. 类变量（静态变量）是所有对象共享的。
  2. 类变量在类加载而加载
  3. 通过类名.变量名访问，也可以通过对象名.变量名访问（类变量访问依然遵守访问权限）

JDK1.8以前放在方法区的静态域中，JDK8以后放在堆中的class对象中

类方法

类方法又叫静态方法
定义语法: 访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(参数列表){}

  • 当我们希望不创建实例也能调用某个方法时（通常为工具），把该方法做成静态方法非常合适。
  • 开发工具类时，可以将方法写出静态方法，方便调用。
  • 当方法中不涉及任何对象和相关成员时，可以写成静态方法，提高效率。

细节：

  1. 类方法在类加载而加载，结构信息存储在方法区。
  2. 类方法可以通过类名调用也可以通过对象名调用。
  3. 类方法中不能使用和对象相关的关键字（this和super）

main方法

定义语法：public static main(String[] args)

  1. main方法是Java虚拟机在调用
  2. java虚拟机调用类的main()方法，因为不在同一个包中，所有main方法的访问权限必须是public。
  3. java虚拟机执行main方法时不必创建对象，所以main方法必须是static。
  4. main方法接收String类型的数组参数，用于保存指向java命令时传递给所运行的类参数。
  5. java 执行程序 参数1 参数2 参数 3

代码块

代码块有称为初始化块，属于类中的成员（即类中的一部分），类似于方法，将逻辑语句封装在方法体总，通过{}包围起来。
但和方法不同，没有方法名，没有返回值，没有参数，只有方法体，而且不用通过对象或者类显示调用，而是加载类时，或创建对象时隐式调用。
无论我们调用哪个构造器创建对象，都会先调用代码块的内容。代码块调用顺序优于构造器。
应用场景：如果多个构造器中有重复的语句，可以抽取到初始化块（代码块）中，减少代码的冗余。

基本语法: [修饰符] {代码}

注意:

  1. 修饰符可选，且只能写static。
  2. 有static叫静态代码块，没有的叫普通代码块。静态代码块只能调用静态成员，普通代码块可以调用任意成员。
  3. ;号可写可不写。

static代码块

static代码块又叫静态代码块，作用是对类进行初始化。它会随着类的加载而执行，并且只会执行一次。

类什么时候被加载：

  1. 创建对象实例的时候。
  2. 创建子类对象实例时，父类也会被加载。
  3. 使用类的静态成员时。

普通代码块

普通代码块会在对象实例创建时被隐式调用。被创建一次，就会调用一次。
如果只是使用类的静态成员时，普通代码块并不会执行。

创建一个对象时，在类中的初始化调用顺序是：静态代码块=静态属性》普通代码块=普通属性》构造器。

在构造器中，会隐式调用super()和普通代码块。

class A{
    public A(){
        //super();
        //普通代码块;
        System.out.println("A构造");
    }
}

当父类和子类都有静态代码块和普通代码块时的调用顺序：
父类静态》子类静态》父类普通》父类构造》子类普通》子类构造

final关键字

final可以修饰类，属性，方法和局部变量。在某些情况下，会使用到final：

  1. 当不希望类被继承时，可以使用final修饰。
  2. 当不希望父类某个方法被重写时，可以使用final修饰。
  3. 当不希望类的某个属性值被修改时，可以使用final修饰。
  4. 当不希望某个局部变量被修改时，可以使用final修饰。

注意

  • final修饰的属性一般叫常量。一般用XX_XX_XX(大写)命名。
  • 可以不在初始化时赋值，可以在构造器，或者代码块赋值。abafan
  • 如果final修饰的属性是静态，必须在初始化或者静态代码块中赋值，不能在构造器中赋值。
  • 一般来说，final类的方法已经没必要再用final修饰。
  • final不能修饰构造器。
  • final往往和static搭配使用，效率更高，底层做了优化，不会导致类加载。
  • 包装类（Inter,Double,Float,Boolean,String等类）都是final类。

8、抽象类和接口

抽象类

当父类的某些方法需要声明，但又不确定如何实现时，可以用abstract关键字修饰，将其声明为抽象方法，抽象方法没有方法体；用abstract修饰该类，那么这个类就是抽象类。有抽象方法的类必须声明为抽象类。

定义语法：访问修饰符 abstract 返回类型 方法名();

一般来说，抽象类一般会被子类继承，实现父类的抽象方法。

注意：

  1. 抽象类不能被实例化。
  2. 抽象类不一定有抽象方法。
  3. 有抽象方法的类必须声明为抽象类。
  4. abstract只能修饰类和方法。
  5. 抽象成员可以有任意成员，如构造器，属性等。
  6. 抽象方法没有方法体。
  7. 抽象类被继承一定要实现所有抽象方法。除非该方法在子类依然被抽象。
  8. 抽象方法不能使用private，final，static来修饰，因为这些关键字都与重写违背。

接口

接口就是将一些没有实现的方法封装到一起，到某个类要使用时，再根据具体情况把这些方法实现出来。

定义语法：

interface 接口名{
    //属性
    //方法
}

class 类名 implement 接口 {
    自己的属性
    自己的方法
    必须实现接口的抽象方法
}

接口是更加抽象的抽象类。抽象类里的方法可以有方法体，在jdk7以前，接口所有方法都没有方法体，
在jdk8以后，接口类可以有静态方法，默认方法（需要使用default关键字修饰），接口类中可以有具体的方法实现了。

注意：

  1. 接口也不能被实例化
  2. 接口的方法默认public访问权限，默认使用abstract修饰，可写可不写。
  3. 普通类必须实现所有接口方法，抽象类可以不用。
  4. 一个类可以实现多个接口，必须实现多个接口的方法。
  5. 接口的属性，只能是final，而且是public static final修饰符，且必须初始化。
  6. 接口不能继承其他类，但是可以继承多个其他接口。
  7. 接口的修饰符，只能是public和默认，这点和类是一样的。

接口和继承的区别

  • 继承的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性。
  • 接口的价值主要在于：设计号各种方法规范，让其他类去实现。
  • 接口比继承更加灵活。
  • 接口在一定程度上实现解耦。

9、内部类

一个类的内部有完整嵌套了另一个类的结构，被嵌套的类被称为内部类（inter class），嵌套其他类的类又被称为外部类（outer class）。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。

语法：

class Outer{//外部类
    class Inner{//内部类

    }
}
class Other{//外部其他类

}

内部类的分类:

  • 定义在外部类局部位置上
    1. 局部内部类（有类名）
    2. 匿名内部类（无类名）
  • 定义在外部类的成员位置上
    1. 成员内部类（无static修饰）
    2. 静态内部类（有static修饰）

内部类本质都还是一个类。

局部内部类

局部内部类时定义在外部类的局部位置，如方法，代码块中，并且有类名。局部内部类本质上还是一个类。

  1. 可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。
  2. 不能使用final以外的其他访问修饰符，因为它的地位等同于局部变量，只能使用final。
  3. 作用域：定义它的方法体或者代码块中。
  4. 局部内部类访问外部类成员直接访问，外部类访问局部内部类（必须在作用域内访问）需要创建对象实例才能访问。
  5. 当局部内部类和外部类属性重名时，遵守就近原则，调用外部类属性时，使用外部类类名.this.属性名调用。

匿名内部类

匿名内部类时定义在外部类的局部位置，比如方法中，并且没有类名。本质上还是一个隐藏名字（系统会分配名字）类，同时还是一个对象。

语法：

new 类或接口名(参数列表){
    类体
};

注意：

  1. 匿名内部类可以访问外部类所有属性，外部类不能访问匿名内部类，因为匿名内部类创建实例后就销毁了。
  2. 不能使用访问修饰符，因为它的地位等同于局部变量。
  3. 作用域：定义它的方法体或者代码块中。
  4. 当匿名内部类和外部类属性重名时，遵守就近原则，调用外部类属性时，使用外部类类名.this.属性名调用。

成员内部类

成员内部类是定义在外部类成员位置。

  1. 成员内部类可以访问外部类的所有成员
  2. 成员内部类的定位是成员，所以可以使用private，public，protect等访问修饰符修饰。
  3. 作用域：同其他成员，作用域为整个类
  4. 成员内部类访问外部类直接访问；外部类访问成员内部类需要先创建对象实例访问
  5. 外部其他类使用成员内部类：
    1. 外部类.成员内部类 变量名=成员内部类.new 成员内部类()
    2. 通过外部类公共方法返回实例
  6. 当成员内部类和外部类属性重名时，遵守就近原则，调用外部类属性时，使用外部类类名.this.属性名调用。

静态内部类

静态内部类是定义在外部类成员位置。并且有static修饰

  1. 可以直接访问外部类所有静态成员，但是不能访问非静态成员。
  2. 静态内部类的定位是成员，所以可以使用private，public，protect等访问修饰符修饰。
  3. 作用域：同其他成员，作用域为整个类
  4. 静态内部类访问外部类成员（静态）直接访问；外部类访问静态内部类需要先创建对象实例访问
  5. 外部其他类访问静态内部类：
    1. 直接通过类名访问，前提满足访问访问权限。
    2. 通过外部类公共方法返回实例
  6. 当成员内部类和外部类属性重名时，遵守就近原则，调用外部类属性时，使用外部类类名.属性名调用。

10、枚举

枚举是一组常量的组合，可以理解为一种特殊的类，里面只包含一些有限的特定的对象。比如季节只有春夏秋冬，月份只有12个月等。

自定义枚举类：

  1. 构造器私有化，防止new产生新对象。
  2. 去掉set方法，防止属性被修改，因为对象通常只读
  3. 在内部直接创建固定对象。
  4. 对枚举对象的属性通常使用final + static共同修饰，实现底层优化。属性通常使用全部大写，常量命名规范。
  5. 枚举对象根据需要，也可以有多个属性。

关键字实现：

  1. 当我们使用enum关键字实现枚举类时，会默认继承一个Enum类。
  2. 简化定义为：常量名(参数列表)，定义多个用,间隔，最后分号结尾。且必须放在类首行
  3. 使用无参构造创建枚举对象时，可以将列表和小括号都省略。

注意：使用enum关键字后不能再继承其他类，但是可以实现接口。因为枚举类会隐式继承Enum类。

11、注解

注解（Annotation）也被称为元数据（Metadata），用于修饰解释包，类，方法，属性，构造器，局部变量等数据信息。
和注释一样，注解不影响程序逻辑，但注解可以被编译或运行，相当于嵌入在代码中的补充信息。在JavaSE中，注解的使用目的比较简单，例如标记过时的功能，忽略警告等。
在JavaEE中注解占据了更重要的角色，例如用来配置应用程序的任何切面，代替java EE旧版中所遗留的繁冗代码和XML配置等

使用Annotation时要在其前面增加@符号，并把该Annotation当成一个修饰符使用。用于修饰它支持的程序元素

➢三个基本的Annotation:

  1. @Override:限定某个方法，是重写父类方法，该注解只能用于方法
  2. @Deprecated: 用于表示某个程序元素(类，方法等)已过时
  3. @SuppressWarnings: 抑制编译器警告

12、异常

基本概念：Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为"异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

●执行过程中所发生的异常事件可分为两大类

  1. Error(错误): Java虚拟机无法解决的严重问题。如: JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如: StackOverflowError(栈溢出)和OOM(out of memory), Error 是严重错误，程序会崩溃。
  2. Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等等，Exception 分为两大类:运行时异常和编译时异常。

异常分类

  • 检查性异常：在编译时不能被简单的忽略。
  • 运行时异常Exception：运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
  • 错误Error:错误不是异常，而是脱高程序员控制的问题。错误在代码中通常植忽确。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

Java把异常当作对象来处理，并定义-个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。

在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。

异常分类

异常处理机制

  • 抛出异常
  • 捕获异常

异常处理关键字：try catch finally throw throws

捕获异常

public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

       try{//监控区域
            System.out.println(a/b);
       }catch (ArithmeticException e) { //catch（异常类型）
           System.out.println("捕获异常ArithmeticException,变量b不能为0");
       }finally { //处理善后工作
           System.out.println("finally");
       }

       //finally区可以不要
    }

catch可以捕获多个异常：要求异常类型从小到大！

try{//监控区域
        }catch (ArithmeticException e) { //catch（异常类型）
        }catch (Exception e1){
        }catch (Throwable e2){
        }

抛出异常

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new Test().test(1,0);
    }
    //假如方法中处理不了异常，throws方法上抛出异常
    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if (b==0){
            throw new ArithmeticException();
        }
        //System.out.println(a/b);
    }
}

自定义异常

public class MyException extends Exception{
    //传递的数字大于10抛出异常
    private int detail;

    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }

    //toString:异常的打印信息

    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}
  • 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
  • 在多重catch块后面，可以加一个catch(Exception) 来处理可能会被遗漏的异常
  • 对于不确定的代码,也可以加上try-catch，处理潜在的异常
  • 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
  • 具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定
  • 尽量添加finally语句块去释放占用的资源, IO

标签：Java,访问,对象,子类,面向对象,父类,方法,属性
From： https://www.cnblogs.com/roy-huang/p/17446157.html

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