Java基础（五）OOP面向对象之(二) 面向对象思想综述

骑猪看日落 2022-07-08 19:29 235阅读 0赞

# Java基础（五）OOP面向对象之(二) 面向对象思想综述 #

# 1. OOP中的基本概念 #

Java语言是面向对象的，采用这种语言进行编程称为面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)。它允许设计者将面向对象设计实现为一个可运行的系统。Java的编程单位为类，对象需要通过类进行实例化(即创建)。

面向对象的编程有三大特性:封装、继承和多态。

*  封装：以前我讲过java是以类为基础的，所有的属性和方法都是封装在类中的，不像C++在类外还可以定义函数。
 *  多态：表面看是多种状态的意思。(这里先不过多讨论，下面会详细讨论)
 *  继承：不容置疑，从父亲那里继承什么家产、金钱或者产业什么的，运用到我们java中又是怎么回事呢？它又继承哪些东东呢？

接下来我们就要对这三个特性进行详细的分析，那么在java中我们一切是以类为基础，当然这三个特性跟类是分不开的，那我们认识下java中的类。

# 2. 抽象数据类型(类就是模板) #

*  在C语言中，我们可以用struct 来表示一个类，不了解也不要紧。
 *  在java中，我们用class 这个关键字来表示一个类，类是一个抽象的数据类型，那怎么抽象法呢？
 *  (思考一下我们之前讲过的java中的类是怎么来的,类是具有相同属性类型和行为的集合)

# 3. 类和对象 #

面向对象的开发方法把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。面向对象的开发方法将软件系统看成各种对象的集合，接近人的自然思维方式。

对象是对问题领域中事件的抽象。对象具有以下特性：

1.  万物皆为对象。问题领域中的实体和概念都可以抽象为对象。例如学生，成绩单、教师、课和教室。
2.  每个对象都是惟一的。正如世界上不存在一模一样的数子(或者人)。
3.  对象具有属性和行为。
    
    例如小张，性别女，年龄22，身高1.6m, 体重40kg, 能够学习，唱歌。小张的属性包括姓名、性别、年龄、身高和体重，行为包括学习、唱歌。
    
    例如一部手机，牌子是诺基亚、价格是2000元，银白色，能够拍照、打电话和收发短信等。这部手机的属性包括品牌类型type、价格price和颜色color，行为包括拍照takePhoto()，打电话call()，收发短信receiveMessage()和发短信sendMessage().
4.  对象具有状态。状态是指某个瞬间对象的各个属性的取值。对象的某些行为会改变对象自身的状态，即属性的取值。
    
    例如小张本来体重为40kg，经为减肥后，体重减到45kg.

肥胖状态: 40kg
                  |
                  | 减肥行为
                  | 
           肥胖状态: 35kg

1.  每个对象都是某个类的实例。小张和小王都属于学生类、中国和美国都属于国家类、中文和英文都属于语言类。
    
    类是具有相同属性和行为的对象的集合。
    
    同一个类的所有实例都有相同属性，但属性取值不一事实上相同，但是它们的状态不一定相同。例如小张和小王都属于学生类，都有姓名、性别、年龄、身高和体重这些属性，但是他们的属性取值不同。
    
    同一个类的所有实例都有相同行为，意味着它们具有一些相同的功能。
    
    类是一组具有相同属性和行为对象的模板。面向对象编程的主要任务就是定义对象模型中的各个类。
    
     *  类是一种类型：是引用类型；
     *  类是元数据： 描述数据的数据，因为数据在面向对象领域里以对象的形式存在，所以类是对象共有属性和方法的抽象描述。
    
    Java程序是各种对象相互交互作用、而不是类。举例：
    
     *  早上到公司上班，在电梯中碰到总经理我们会说，张总早或王总早，会不会说人早呀！
     *  我们要看电视，是买台电视机，而不是买制作电视机的模具；
     *  在java中，类的申明和实现在同一时间，而且必须在一起，前面我们已经做过很多的例子。
     *  在C++中，类的申明和实现可以被分开，（C++内有partical关键字）。不知道也没有关系，这只是让我们了解下两者的区别。

# 4. 类中方法的定义 #

接下来我们来看一下类中定义的方法的格式。具体格式如下所示:

`修饰符 返回类型 方法名（参数列表）异常抛出类型{...}`

1.  必须有返回值，如果方法没有返回值，必须用void申明返回类型。
2.  构造器没有返回类型，构造器加上了返回类型就变成了一个普通方法的声明了。
3.  方法的修饰符可以同时有多个(static final public 等)

注意: return\_type:如果方法定义了返回类型,那么在方法体里面就必须出现return语句,而且返回的数据类型要和声明一致,如果没有返回类型的话(void),那么方法体里面可以写return,也可以不写return。当代码执行了return语句,那么代码就不往下执行了,直接退出这个方法并返回。

方法中定义的参数我们通常叫做形参，调用有参数的方法时，我们通常会传递一些实参给方法，那么在java中方法的参数是如何的传递呢？  
（先思考形参和实参的区别，详情见5.参数传递）

Class Test{
        //temp是形参
        public static void add(int temp){
            .....
        }
    }
    public Class TestClass{
        public static void main(String []args){
            //1是实参
            Test.add(1);
            // temp = 1;
            int a = 10;
            //a是实参
            Test.add(a);
            // temp = a;
        }
    }

# 5. 参数传递 #

参数传递主要分为2种:

*  值传递:对于基本数据类型，参数通过值传递。(把实参的值复制一份再传给形参)
 *  引用传递:对于引用类型，参数通过引用(对象的引用)传递。(把实参引用中地址值复制一份再传给形参)。
 *  注意: 在函数内操作引用传递的数据，会导致原来的数据的值也会改变，二值传递不会这样。

# 6. this关键字 #

在方法调用、参数传递过程中，极有可能出现参数名称与实例变量名同时的情况。在一个方法内，可以定义和成员变量同名的局部变量或参数，此时成员变量被屏蔽。

实例1:区分成员变量和局部变量

作用1：区别成员变量和局部变量
    public class Student{
      private String name;
      public void setName(String name){
        this.name = name;
        System.out.print(name);
        String name;
        name = "tom";
      }
    }

实例2:调用当前对象的参数

public class Student{
      private String name;
    
      public void setName(String name){
        this.name = name;
      }
      public void print(){
        //表示调用当前类中的setName方法
        this.setName("tom");
        //setName("tom");
    
        //在类中可以表示当前类的对象
        System.out.println("this:"+this);
      }
    
      public static void main(String[] args){
        Student s = new Student();
        s.setName("tom");
        System.out.println("s:"+s);
      }
    }

实例3:

*  在类的构造器中用this关键字可以调用类的其他的构造器
 *  this只能出现在构造函数代码块中的第一句(前提是this这个时候代表的是调用其他构造器)
 *  由this调用的构造器不会再创建新的对象。(而仅仅是调用其中的方法而已。)

例如:
    public class Car{
      private String name;
      private double price;
    
      public Car(){
        //无参构造器中调用了一个参数的构造器
        this("tom");
      }
      public Car(String name){
        //一个参数的构造器中调用了俩个参数的构造器
        this(name,100000);
      }
      public Car(String name,double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
      }
    }

# 7. 数据隐藏 #

这里说说的数据主要指的是类中的属性

如何对属性进行隐藏呢？

在前面封装的属性前面用private修饰，表示该属性不能被其它类访问和修改，它只能被本类访问和修改，范围限制在本类内。

java中封装有两个方面：

*  属性的封装
 *  方法的封装

public class Human{
        private String name;
        public String getName(){
       return name;}
        public void setName(String name){
       this.name=name;}
    }

# 8. 封装 #

1.  对属性的封装  
    首先属性可以被一下修饰符修饰:  
    public/protected/default/private(这四种修饰符可以修饰成员变量,也可以修饰方法)
    
    “\`  
    public String name;  
    protected String name;  
    private String name;  
    //这样就是default  
    String name;
    
    //这样写是错的  
    default String name;

注:  四种修饰符的作用之后会讨论
    
     对属性的封装:在属性(实例变量)前加private, 然后通过统一的方法访问以及修改这些属性值；使用get/set方法来访问类中被private修饰的属性。
    
     目的:这样做的目的就是隐藏数据信息，保证数据的安全.
    
    2. 方法的封装:(指的是用方法来封装代码)
    
       * 站在使用的者的角度去考虑，用户只关心方法的使用,不管里面到底怎么实现的细节.
       * 从编程的角度去看的话:为了代码的重用.

public class Test\{  
private boolean decide1()\{\}  
private boolean decide2()\{\}  
// 用户只需了解有decide()方法 具体实现没用必要  
public boolean decide()\{return decide1()&&decide2();\}  
\}

#9. 方法重载(overload)
      有时侯，类的同一种功能有多种实现方式，换句话说，有很多相同名称的方法，参数不同。这给用户对这种功能的调用使用提供了很大的灵活性。

例如:Test类中要求有俩个方法:  
public void print(int i)\{  
System.out.println(“i = “+i);  
\}

public void print(String s)\{  
System.out.println(“s = “+s);  
\}

对于类的方法(包括从父类中继承的方法), 如果有两个方法的方法名相同，但参数不一致，那么可以说，一个方法是另一个方法的重载方法。这种现象叫重载。
    
      重载必须满足以下条件：
    
      1) 方法名称相同。
    
      2) 参数列表不同(参数类型、个数和顺序)。
    
      注意: 返回类型可以不相同。
    
      在一个类中不允许定义两个方法名相同，并且参数签名也完全相同的方法。因为假如存在这样的两个方法，Java虚拟机在运行时就无法决定到底执行哪个方法。参数签名是指参数的类型、个数和顺序。返回值不相同不会导致方法重载。
    
    #10. 创建和初始化对象
    
      按照前面讲述的定义类的形式、定义方法的形式，构建好类了之后，程序要真实的运行，还是得通过对象的交互来完成。创建好了类，只是创建了构建对象的模板。接下来，我们可以通过new操作符，快速地构建出对象。使用new有以下作用有以下几步：
    
    1. 为对象分配内存空间，将对象的实例变量自动初始化默认值；
    2. 如实例变量显示初始化，将初始化值赋给实例变量(把默认值覆盖掉)；
    3. 调用构造方法；
    4. 返回对象的地址值；
    5. (注意:之后我们会把这个步骤再细分)
    
    #11. 构造方法
    也叫(构造器/构造函数/构造方法)
    
    1. 定义：
    
      * 构造方法的名字和类的名字相同;
      * 没有返回类型，有返回类型的构造器就变成了普通方法。
    
    2. 调用时刻：
    
      在创建对象的时候调用；
      注意：是先创建对象，然后初始化对象中的属性值,最后在调用构造器。
    
    3. 作用：
        可以让我们在创建对象的时候做一些对象中数据的初始化工作.(因为在new的后面就是写的构造器)
      new Student();
      new Student("tom",age);
    
    4. 构造方法的调用：
    
      构造方法只能通过以下方式被调用：
    
      * 当前类的其他构造方法通过this语句调用它；
      * 当前类的子类的构造方法通过super语句调用它；
      * 在程序中通过new语句调用它；
    
    #12. 构造方法重载
    
    当通过new语句创建一个对象时，在不同的条件下，对象可能会有不同的初始化行为。
    
    例如：对于公司新来的一个雇员，在一开始的时侯，有可能他的姓名和年龄是未知的，也有可能仅仅他的姓名是已知的，也有可能姓名和年龄都是已知的。如果姓名是未知的，就暂且把姓名设为“无名氏”，如果年龄是未知的，就暂且把年龄设为-1. 
    
    可通过重载构造方法来表达对象的多种初始化行为。在一个类的多个构造方法中，可能会出现一些重复操作。为了 提高代码的可重用性，Java语言允许在一个构造方法中，用this语句来调用另一个构造方法。
    
    使用this语句来调用其他构造方法时，必须遵守以下语法规则:
    
    1. 假如在一个构造方法中使用了this语句，那么它必须作为构造方法的第一条要执行的语句(不考虑注释语句)。

public Employee() \{  
String name=”无名氏”;  
this(name); //编译错误，this语句必须作为第一条语句  
\}  
public Employee(String name) \{  
String name=name;  
\}

2. 只能在一个构造方法中用this语句来调用类的其他构造方法，而不能在实例方法中用this语句来调用类的其他构造方法；
    
    3. 只能用this语句来调用其他构造方法，而不能通过方法名来直接调用构造方法。

public Employee() \{  
Employee(name); //编译错误，要使用this关键字来调用  
String name=”无名氏”;  
\}  
public Employee(String name) \{  
String name=name;  
\}  
“\`