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#Java-面向对象进阶-1

时间：2024-11-16 14:45:42浏览次数：3  
标签：调用 Java 进阶 子类 面向对象 父类 方法 public 变量

1.static静态属性

static是Java中的一个修饰符，可用来修饰成员变量、成员方法

a. 静态变量

被static修饰的成员变量称为静态变量

  • 静态变量被该类的所有成员共享
  • 调用方式：
    • 类名调用（推荐）
    • 对象名调用

例：创建方法

//在创建的类中：
public static String name;

调用：假设类为：Student

//类名调用：
Student.setName("lsh");
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
//对象名调用
s1.getName();
s2.getName();

这里的s1和s2所获得的名字都是lsh

存储原理：
在堆内存中有一个静态存储位置（静态区）用来存储用static修饰的变量

  • 静态变量的加载是和类同时进行的，优于对象
  • 其他成员变量是在对象创建之后才被加载

当创建一个对象之后，这个对象在堆内存中可以找到静态区和其中的静态变量，随后把地址返回给main方法中的变量。这样就可以通过对象访问静态变量了。

值得注意的是：引用类型的变量在会自动初始化为null或0

b.静态方法

静态方法一般在测试类和工具类中使用，在javabean不常使用

静态方法示例：

public static void main(String[] args)

主要作用就是，把方法封装在一个特定的类中，使用这个类名调用其中的方法

我们来回顾一下不同的类：

  • Javabean类：用来描述一类事物的类。比如Student,Teacher,Dog,Cat等

  • 测试类:用来检查其他类是否书写正确,带有main方法的类,是程序的入口

  • 工具类:不是用来描述一类事物的,而是帮我们做一些事情的类。

详细介绍工具类的特点：

  • 没有成员变量
  • 私有化构造方法：不让外界创建它的对象，没有实际的意义
  • 方法定义为静态：可以使用类名调用
  • 类名有意义（见名知意）

给出调用的例子：（部分代码）

int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
//调用类中的遍历方法
String str = ArrayUtil.printArr(arr1);//类名调用
System.out.println(str);

double[] arr2 = {1.5, 3.7, 4.9, 5.8, 6.6};
//调用类中的求平均值方法
double avg = ArrayUtil.getAverage(arr2);//类名调用
System.out.println(avg);

案例：（求学生中年龄最大值）

//工具类：
class Math {
    private Math() {};
    //年龄的最大值
    static int Max(ArrayList<Student1> list){
        int max = list.get(0).getAge();
        for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
            max = max >= list.get(i).getAge() ? max :list.get(i).getAge();
        }
        return max;
    }
}
//Javabean类
//略（就是一个学生类，包含名字，年龄，性别）

//测试类：
public class b_11_11_2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student1> list = new ArrayList<>();

        Student1 s1 = new Student1("lsh", 20, "man");
        Student1 s2 = new Student1("ls", 21, "man");
        Student1 s3 = new Student1("lh", 23, "women");

        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        int max = Math.Max(list);
        System.out.println(max);
    }
}

2.static注意事项

  • 静态方法中没有this关键字
  • 静态方法只能访问静态变量和静态方法
  • 非静态方法可以访问静态变量或者静态方法,也可以访问非静态的成员变量和非静态的成员方法

2.1 静态方法中没有this关键字

我们前面已经提到，在非静态的方法种实际是有this关键字的，例如：

//假设我创建了学生类Student，成员变量有name,age
public int Math() {
	System.out.println(name + "的年龄是：" + age)
}

当我在main方法中给对象的成员变量赋值之后，就可以正常输出
是因为：在这个方法中有this，它的值是调用这个方法的对象的地址
例如：

//在main方法中
s1.Math();
//
public int Math(Student this) {
	System.out.println(this.name + "的年龄是：" + this.age)
}

实际上this就代表了s1

但是在静态方法中没有this关键字

静态方法可以被对象调用，但是和调用它的对象没有什么关系，所以在设计的时候就没有this关键字

2.2 静态方法只能访问静态变量和方法

因为静态方法没有关键字，所以无法访问非静态的变量和方法
例：

//假设我创建了学生类Student，成员变量有name,age
public static void math() {
	System.out.println(name);
}

上述代码是会报错的，同样也不能访问非静态的方法

//假设我创建了学生类Student，成员变量有name,age
public static void math() {
	System.out.println(name);
	show();//假设是我创建的非静态方法
}

当非静态的方法调用其他方法时：

public void math() {
	this.show();//假设是我创建的非静态方法
}

实际上是有this.show();所以可以访问其他方法
但是在静态方法中没有this关键字，所以就不能访问

2.3 非静态方法的访问

非静态方法可以访问静态变量或者静态方法,也可以访问非静态的成员变量和非静态的成员方法

跟上面的解释一样：

  • 因为静态的方法中有this关键字
  • 同时静态的变量和方法可以被对象调用，所以就可以访问

3. 重新认识main方法

给出下面的代码：

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("HelloWorld");
	}
}
  • public: 被JVM(Java虚拟机)调用,访问权限足够大
  • static :被JVM调用,不用创建对象,直接类名访问, 因为main方法是静态的,所以测试类中其他方法也需要是静态的
  • void: 被JVM调用,不需要给JVM返回值
  • main: 一个通用的名称,虽然不是关键字,但是被JVM识别
  • String[] args: 以前用于接收键盘录入数据的,现在没用

4. 继承

继承是面向对象的三大特征之一，可以让类和类之间产生子父的关系
为什么使用继承：

  • 类和类之间，存在相同的内容并满足子类是父类的一种，可以使用继承来优化代码；例如：学生类和老师类，父类可以为“人”
  • 类和类之间没有联系时，不建议使用继承；例如：程序员和手机

继承的格式：

public class 子类 extends 父类 {}

我们同样以学生和老师类为例：

  • 学生：成员变量：姓名、性别、年龄；成员方法：吃饭、睡觉、学习、打豆豆
  • 老师：成员变量：姓名、性别、年龄；成员方法：吃饭、睡觉、教书

在这两个类中有很多重复的部分，例如：姓名、性别、年龄；行为：吃饭、睡觉

为了优化代码，我们可以把上述的内容封装在另一个类中，比如：person，作为父类，子类可以继承这些内容，并且子类可以有自己独特的成员变量和方法

这就是继承

4.1 继承的特点

Java只支持单继承，不支持多继承，但支持多层继承

  • 单继承：一个子类只能继承一个父类
  • 多层继承：子类A继承父类B，父类B可以继承父类C

在Java中没有爷爷等的说法，以上面为例：父类B称为A的直接父类，父类C称为A的间接父类

Java支持多层继承，所以在Java设计的时候，有一个最大的父类object，所有的类都继承于这个类。
例如：

public class c_11_12 {
    public static void main(String[] args) {
        student s1 = new student();
        s1.equals('a');
    }
}
class student{}

在这里插入图片描述
如上图所示，在student中我并没有写任何的方法，但是仍然可以调用一些方法，这就是继承于object的方法

示例来自黑马程序员

在这里插入图片描述

具体代码示例：
写出以下类：并使用继承优化代码

  • 狸花猫：吃饭、喝水、抓老鼠、有一定危险
  • 布偶：吃饭、喝水、抓老鼠、可爱
  • 哈士奇：吃饭、喝水、看家、拆家
public static void main(String[] args) {
        Ragdoll ra = new Ragdoll();
        ra.Cue();
        ra.CatchMouse();
        ra.Drink();
        ra.Eat();
        System.out.println("------------");
        Hasky ha = new Hasky();
        ha.BreakHome();
} //测试类
class Animal{
    public void Drink(){
        System.out.println("喝水");
    }
    public void Eat(){
        System.out.println("吃饭");
    }
} //动物类
class Cat extends Animal{
    public void CatchMouse(){
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}//猫类
class Dog extends Animal{
    public void Lookhome() {
        System.out.println("看家");
    }
}//狗类
class lihua extends Cat{
    public void Danger() {
        System.out.println("危险");
    }
}//狸花猫
class Ragdoll extends Cat{
    public void Cue() {
        System.out.println("可爱");
    }
}//布偶
class Hasky extends Dog{
    public void BreakHome() {
        System.out.println("拆家");
    }
}//哈士奇

在这里插入图片描述

  • 当我们写代码的时候，可以采用先画结构图，再写的方法
  • 写的时候先从最高的父类开始写，依次往下

需要我们注意的是：
当父类中的方法为私有private时，子类不能继承

4.2 父类中成员私有和非私有

父类中的哪些成员是子类可以继承的呢：

  • 构造方法：不管是不是非私有，都不可以继承
  • 成员变量：都可以继承，但是父类中私有的成员变量不能直接调用
  • 成员方法：非私有可以继承，但是私有不可以继承
a.构造方法

这个很好理解，如果可以继承父类的构造方法，就不符合Java的语法规范了

  • 因为父类的名字和子类不一样，但是构造方法要求必须和类名一致
  • 如果可以继承就会报错
b.成员变量

不管是不是私有的成员变量，在创建子类的对象的时候，都会在堆内存中开辟一个包含父类中成员变量的方法。
在访问的时候会先访问子类中已有的成员变量，之后再访问从父类中继承的成员变量。

值得注意的是：虽然父类中私有的成员变量可以继承，但是不能直接访问

我们来看内存图：来自黑马程序员
在这里插入图片描述
可以看到，上面父类的成员变量是再子类的对象中的：

private String name;
private int age;
//子类中的
String game;

但是不能直接进行访问和修改，如果要访问要用到父类中的getter和setter方法

同时，我们可以看到，在方法区中，当加载子类的时候，同时也加载了父类。当然object作为最大的父类，也是会被加载

c.成员方法

前面说到：非私有的方法可以被继承，其实准确的来说：
虚方法表中的方法可以被继承
而非私有的成员方法在虚方法表中

虚方法表：

  • 非private方法
  • 非static方法
  • 非final方法

在继承的时候虚方法表中的方法会根据子类而改变：
在这里插入图片描述
在虚方法表中会添加上子类自己的虚方法，这样在调用父类中的方法时，就可以直接在虚方法表中进行查找，而不需要一层一层向父类查找

  • 在虚方法表外的方法还是要一层一层的向父类查找，效率较低
  • object中有5个方法在虚方法表中

4.3 继承中的就近原则

当局部变量、成员变量、父类中的成员变量重名了，我们在调用的时候该使用哪一个呢？
看代码：

public class Fu {
	String name = "Fu";
}//父类
public class Zi extends Fu{
	String name = "Zi";
	public void ziShow(){
		String name = "ziShow";
		System.out.println(name);
	}
}//子类

其遵循“就近原则”：

  • 先访问离自己最近的局部变量
  • 如果没有局部变量，就访问本类中的成员变量
  • 如果子类中没有这个名字的成员变量，就访问父类中的成员变量
  • 如果都没有就报错

同时前面我们介绍了this关键字，这里再介绍super关键字
super关键字使用方法和this相同，但是super指的是访问当前类的父类中的成员变量
例：在上面的代码中：

System.out.println(super.name);

输出的结果就为FU

  • super只能调用最近的父类，不能调用多个
  • 同样使用this.name，结果就为：ZI

同样的在父类和子类中有重名的方法的时候，也和上面的一样：

  • 就近原则：谁离得更近就调用谁
  • this：调用本类的成员方法
  • super：调用最近父类的成员方法

4.4 方法重写

当父类的方法不能满足子类现在的需求时，需要进行方法重写

书写格式:
在继承体系中，子类出现了和父类中一模一样的方法声明,我们就称子类这个方法，是重写的方法。

@Override重写注解

  1. @Override是放在重写后的方法上,校验子类重写时语法是否正确。

  2. 加上注解后如果有红色波浪线,表示语法错误。

  3. 建议重写方法都加@Override注解,代码安全,优雅

示例：

class FU{
	public void Live() {
		System.out.println("正在努力的生存");
	}
}
class ZI{
	@Override
	public void Live() {
		System.out.println("傻傻的享受");
	}
}

更进一步来说，实际上方法的重写是对虚方法表中的方法进行了覆盖
例如：三个类：A、B、C，A是B的子类，B是C的子类
当在B中重写从C继承过来的方法（假设为方法M），在B的虚方法表中就把方法M改为了B中的。如果A也进行M的重写，在A的虚方法表中方法M就变为了A中的。
图例：
在这里插入图片描述

方法重写注意事项和要求：

  1. 重写方法的名称、形参列表必须与父类中的一致。

  2. 子类重写父类方法时,访问权限子类必须大于等于父类(暂时了解:空着不写 < protected < public)

  3. 子类重写父类方法时,返回值类型子类必须小于等于父类

  4. 建议: 重写的方法尽量和父类保持一致。

  5. 只有被添加到虚方法表中的方法才能被重写

4.5 父类构造方法的调用

子类不会继承父类的构造方法，但是子类中的所有构造方法会默认先访问父类中的无参构造，再执行自己

为什么:

  • 子类在初始化的时候,有可能会使用到父类中的数据。如果父类没有完成初始化,子类将无法使用父类的数据。

  • 子类初始化之前，一定要调用父类构造方法先完成父类数据空间的初始化。

示例：

class Zi{
	//子类中空参构造
	public Zi() {
		super();//即使不写也会有
	}
	//有参构造
	public Zi(String name) {
		super(name);//当name是继承自父类的时候需要手动加上
		}
	}
}

注意事项：

  • 子类不能继承父类的构造方法,但是可以通过super调用

  • 任何子类构造方法的第一行,有一个默认的super()，这是为了确保在实例化子类对象时，父类也能被正确的初始化

  • 默认先访问父类中无参的构造方法,再执行自己。

  • 如果想要方法文父类有参构造,必须手动书写。

this和super的总结：

  • this: 理解为一个局部变量,表示当前方法调用者的地址值;

  • super: 代表父类存储空间。

在这里插入图片描述

  • this 在访问构造方法的时候，访问的是本类的其他构造方法
  • 使用场景一般为：在无参构造是设置默认的初始值；
public class Student {
	String name;
	int age;
	String school;
	public Student () {
		//表示调用本类其他构造方法
		//细节:虚拟机就不会再添加super();
		this(name: null,age:0,school:"传智大学");
	}

	public Student(String name, int age, String school) {
		//super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this. school = school;
	}
}

在方法中使用this调用了其他的本类构造方法时，JVM（Java虚拟机）就不会在这个类中添加super()了，因为其他类中一定会有显式或者隐式的super()

标签：调用,Java,进阶,子类,面向对象,父类,方法,public,变量
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