Java 面向对象特征

落日映苍穹つ 2024-03-27 15:20 0阅读 0赞

对象与类

类的创建

内部类

对象生命周期

类的继承与多态

### 一、对象与类 ###

#### 1、对象的基本概念 ####

面向对象程序语言三个关键特点：封装 ( Encapsulation )、继承 ( Inheritance )、多态 ( Polymorphism )

#### 2、抽象数据类型 ####

在面向对象语言中，在数据类型的声明与操作这些数据的代码声明之间建立紧密联系，这种联系通常描述为一种抽象数据类型。

在Java中，抽象数据类型的概念用类来实现

#### 3、类和对象 ####

*  类是特定类型对象的定义，包括：对象包含的数据，对象的创建及对象对自身数据操作的方法

*  类是一个模板

*  对象是在其类模型基础上构造出的，是具体的实例

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### **二、类的创建：** ###

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**类的构造方法：**

构造方法定义： public 类名（参数）\{ … \}

注意：方法名必须与类名相同；不能带返回类型。

**缺省的构造方法：**

*  如果在类定义中无构造方法，Java在编译时可缺省加入构造方法。如 public Employee( )\{ \};

*  一旦在类中有一个自己声明的构造方法，则缺省的构造方法将不被加到源程序中。

**类成员方法定义：**

一般格式：

(\[<argument\_list>\])\[throws <exception>\]\{<block>\}

*  方法是传值的，方法调用不会改变参数的值。

*  当对象作为参数时，参数的值是该对象的引用，这时对象的内容可以在方法中改变，但是对象的引用不会改变。

示例：

public class PassTest{
        float ptValue;
        public void changeInt(int value){
            value = 55 ; }
        public void changeStr(String value){
            value = new String("different"); }
        public void changeObjValue( PassTest ref){
            ref.ptValue = 99.0f; }
        public static void  main(String args[ ] ){
            String str;
            int val;
            PassTest pt= new PassTest( );
            val = 11;
            pt.changeInt(val);
            System.out.println("Int value is:" +val);
            str = new String("hello");
            pt.changeStr(str);
            System.out.println("str value is:" +str);
            pt.ptValue = 101.0f ;
            pt.changeObjValue(pt);
            System.out.println("pt value is:" +pt.ptValue);
            }
        }

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#### 1、数据封装与隐藏 ####

封装：基本数据和对数据进行的操作方法的结合。

优点：隐藏类中具体实现的细节；强迫程序员使用统一的接口访问数据；使代码可维护性好。

数据隐藏：使用private定义的成员变量，只能在成员方法中使用，其它方法中禁止使用。

优点： 保证对象中数据的一致性。

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#### 2、“this”引用 ####

关键字this 用来指向当前对象本身。

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#### 3、高级访问控制 ####

*  成员变量和方法有4种访问级别：public, protected, default(package), private ;

*  类有两种访问级别：public 或default。

*  修饰符的作用范围：

![adce5da30442422599f21fa1970a8d91.png][]

（1）高级访问控制--private

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![19246d1065a34540986ada9c047611c6.png][]

（2）高级访问控制——protected

![b79bf3d0e5e3450a9487c84dbf55f9bd.png][]

![8bb07c8708e244948c7c20a6e6b42309.png][]

（3）高级访问控制——package

![a06257d8995549bc8269134735cf3f10.png][]

### 三、内部类 ###

内部类是在一个类的声明里声明的类。

![8f14dbb851144af48bbe9ad05024dd6a.png][]

*  内部类可作为类的一个成员使用。一般只在外包类中调用。

*  内部类可以访问外包类的所有成员。

（1）内部类— 匿名类

*  内部类在一个方法体中声明，则该类就被称为本地类（局部类），而没有类名的本地类就是匿名类

*  匿名类在一个表达式中定义，其定义就像调用所继承父类或实现接口的构造方法，只是在构造方法后的代码块中包含了匿名类的定义

示例：

![11a07cf9859843409440f810a0ebf743.png][]

（2）Lambda表达式

支持操作与操作实施过程的分离，支持“code-as-data”

Lambda 表达式的语法：

![6bb4d557a21148718a3e2313bd0989aa.png][]

Java中Lambda表达式只能出现在目标类型是函数式接口的上下文中

**Lambda表达式与匿名类**

都可以把功能如对象一样传递给方法。匿名类确实是向方法传递了一个对象，而使用Lambda表达式不需要创建对象，只需要将Lambda表达式传递给方法

Lambda表达式语法上更加简单，代码更少

![addef915805949a0bf73f313e6f832b2.png][]

### 四、对象生命周期 ###

#### 1、创建对象 ####

![b483c2e9252d4474a7d38762c0154c93.png][]

例：

Point origin\_one ;

origin\_one = new Point(23, 94);

Rectangle rect\_one = new Rectangle(origin\_one, 100, 200);

Rectangle rect\_two = new Rectangle(50, 100);

#### 2、对象实例化过程 ####

![a171a2726d9a4997877404f9b9a04b8d.png][]

#### 3、对象回收 ####

*  垃圾收集机制（garbage collection）：Java运行环境当确定某个对象不再被使用时，将其删除

*  一个对象在没有引用指向它时，可作为垃圾收集

*  垃圾搜集器：Java运行环境中的垃圾搜集器周期性地释放不用对象占用的空间

**垃圾收集机制**

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### 五、类的继承与多态 ###

#### 1、重载（Overloading） ####

含义：在同一个类中一个方法名被用来定义多个方法。

![65d5c337b3564d33ac57732573c17a82.png][]

重载必须遵守原则：

*  参数表必须不同，以此区分不同方法体。

*  返回类型、修饰符可相同或不相同。

激活重载的构造方法

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在一个构造方法中可以利用另一个构造方法。

#### 2、子类 ####

（1）子类表示类之间一种“属于”( is a )关系。

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*  子类继承父类的属性、功能（方法），子类中只需声明特有的东西。

*  带private 修饰符的属性、方法是不能被继承的。构造函数不能被继承。

*  在方法中调用构造方法用this()。

*  调用父类的构造方法用super()。

\-- super 指向该关键字所在类的父类。

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**调用父类构造方法：**

缺省是不带参数的构造方法。

如果需要调用特殊的父类构造方法，则需在子类构造方法中第一行通过super( … )调用。

![e381ec07880d4644a8bc77632908131a.png][]

**（2）“instanceof”及类型强制转换**

![be14fd77188049608adbfd002ce433fe.png][]

类型转换：父类弱、子类强，指向父类的引用不能直接按子类引用，必须要强制类型转换后才能作为子类的引用使用。

![775e993c5aa5467a9eced046af34ba48.png][]

**（3）子类对象的初始化**

初始化对象是很结构化的。

在对对象初始化时，分三步：

*  分配空间，并初始化为“0”值。

*  按继承关系从顶向下显式初始化。

*  按继承关系从顶向下调用构造函数。

#### 3、Extends 关键字 ####

Java中用 extends 关键字定义子类。

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子类是从已有的类创建新类的一种方法。

**构造不同类型数据的集合：**

![bf51bb123051459cad0dbb14452b9703.png][]

Java中任何一个子类的实例都可作为父类的实例使用，可以调用父类具有的方法。

#### 4、单继承 ####

Java是单继承的，即只能从一个类继承，extends后类名只能有一个。

单继承的优点：代码更可靠、可以用接口弥补、用一个类实现多个接口，达到多继承效果。

#### 5、重写（Overriding methods) ####

子类可以改变从父类继承的行为。

被重写方法的返回值、方法名、参数列表要与父类中的方法完全一样。

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**方法重写的规则：**

*  必须返回与原来方法完全相同的返回值

*  方法的访问权限不能缩小

*  不能抛出新的例外（异常）

#### 6、多态 ####

Java允许父类对象的变量作为子类对象的变量使用。

如：Employee e = new Manager( );

但通过该变量(如e)只能访问父类的方法，子类特有的部分被隐藏。

运行时确定使用父类还是子类的方法。

Employee e = new Manager();

e.getDetails();

#### 7、Object 及其子类 ####

*  Object定义了所有对象都需要的状态和行为。如对象之间的比较、将对象转换为字符串、等待某个条件变量、当某条件变量改变时通知相关对象以及返回对象的类。

*  在Object子类中可以重写的方法：

clone 、equals、finalize 、toString ：返回对象的字符串表示，表达的内容因具体的对象而异

*  在Object子类中不能重写的方法：

getClass 、notify 、notifyAll 、wait

（1）Object的clone方法

aCloneableObject.clone(); //从已有的对象创建新的对象

**注意：**

*  aCloneableObject 必须实现了Cloneable接口

*  Object.clone()是shallow copy 而不是 deep copy

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（2）Object 的toString方法

返回对象的字符串表示，表达的内容因具体的对象而异 。

例：

System.out.println(Thread.currentThread().toString());

Thread\[main,5,main\]

对于Integer的对象是所包含的整型数的字符表示。

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