Java封装继承多态

一.成员变量与局部变量的区别

成员变量:在类中定义,用来描述对象将要有什么(属性)。可被本类方法和其他跟当前类有关系的方法使用。
局部变量:在类的方法中定义,在方法中临时保存数据。(只能在当前的方法中使用)

区别:

  1. 作用域不同:局部变量的作用域仅限于定义它的方法,成员变量的作用域在整个类内部都是可见的。
  2. 初始值不同:java会给成员变量一个初始值,java不会给局部变脸赋予初始值。
  3. 在同一个方法中,不允许有同名局部变量;在不同的方法中,可以有同名局部变量。
  4. 两类变量同名时,局部变量具有更高的优先级。

二.构造方法

构造方法是定义在Java类中的一个用来初始化对象的方法,构造方法与类同名且没有返回值。
构造方法的语法格式:
public 构造方法名(){
//初始化代码
}
public后面没有返回值类型,构造方法名与类名相同,括号内可以指定参数。
如果我们没有指定一个无参的构造方法,那系统会帮我们自动生成一个无参的构造方法,如果我们对系统生成的无参构造方法不满意,可以自定义一个无参的构造方法。
也就是说当我们创建对象的时候,其实我们执行的是构造方法。


三.Java 中的 static 使用之静态变量

Java 中被 static 修饰的成员称为静态成员或类成员。它属于整个类所有,而不是某个对象所有,即被类的所有对象所共享。静态成员可以使用类名直接访问,也可以使用对象名进行访问。当然,鉴于他作用的特殊性更推荐用类名访问。

使用 static 可以修饰变量、方法和代码块。

静态方法中可以直接调用同类中的静态成员,但不能直接调用非静态成员.如果希望在静态方法中调用非静态变量,可以通过创建类的对象,然后通过对象来访问非静态变量。

在普通成员方法中,则可以直接访问同类的非静态变量和静态变量。

静态方法中可以直接调用静态方法,但不能直接调用非静态方法,需要通过对象来访问非静态方法。

注意main函数是一个静态函数。


四.封装

将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。

java中包的作用:
1.管理java文件。
2.管理同名文件冲突,加上不同的包来区分相同文件名的类。

包的定义:
packege,包名间可以用点来区别文件夹且要放在java程序的第一行。

类名相同的可以用包名来区分:
java.lang.(类) 放置java语言基础类。
java.util.(类)放置java语言工具类。
java.io.(类)包含输入输出相关功能的类。

用import来显示在某个文件中的其他文件中的类:
在包中不能存放相同名字的类。
默认情况下会把同一个包名导入进来。
包名全部是小写。

访问修饰符
private 同类
默认 同类 同包
protected 同类 同包 子类
public 同类 同包 子类 其他

this关键字

  1. this关键字代表当前对象
    this.属性 操作当前对象的属性
    this.方法 调用当前对象的方法
  2. 封装对象的属性的时候,经常会使用this关键字
    public void setJia(double jia){
    this.jia=jia;//this.属性=参数;就是将参数的值付给当前对象的属性(为了区分属性和参数)
    this.sendMessage();//this.方法;就是调用当前对象的sendMessage()方法。
    }

Java中的内部类:
内部类( Inner Class )就是定义在另外一个类里面的类。与之对应,包含内部类的类被称为外部类。
内部类的主要作用如下:

  1. 内部类提供了更好的封装,可以把内部类隐藏在外部类之内,不允许同一个包中的其他类访问该类。
  2. 内部类的方法可以直接访问外部类的所有数据,包括私有的数据。
  3. 内部类所实现的功能使用外部类同样可以实现,只是有时使用内部类更方便。

内部类可分为以下几种:
成员内部类、静态内部类、方法内部类、匿名内部类。


五.继承

继承是类与类的一种关系;Java中的继承是单继承,只有一个父类。子类直接拥有父亲的所有属性和方法。private实现的无效!代码可复用。
继承语法:

class 子类 extends 父类{ }

方法的重写:
如果子类对继承父类的方法不满意,是可以重写父类继承的方法的,当调用方法时会优先调用子类的方法。
语法:

  1. 返回值类型
  2. 方法名
  3. 参数类型及个数

都要与父类继承的方法相同,才叫方法的重写。

继承的初始化顺序:
1.初始化父类再初始化子类。
2.先执行初始化对象中的属性,再执行构造方法中的初始化。
父类对象-->属性初始化--->构造方法
子类对象-->属性初始化--->构造方法

final关键字:
表示“最终的”,即不可修改。
final可以修饰类、方法、属性和变量

  1. 修饰类:不允许被继承
  2. 修饰方法:不允许被重写
  3. 修饰属性:则该属性不会进行隐式初始化(不会自动初始化),需要手动初始化或者在构造方法中初始化 (但二者只能选一,即只能初始化一次后便不能更改)
  4. 修饰变量,只能在声明的时候赋一次值,成为常量。 (static final 会使其成为全局常量)

super关键字
在对象内部使用,代表父类对象。
子类构造过程中必须调用父类的构造方法:隐示super();
显示调用父类构造方法,必须放在构造方法的第一行。
当子类构造方法中既没有显示调用父类的构造方法,父类又没有无参的构造方法则编译出错。

Object类
是所有类的父类,如果一个类没有使用extends关键字明确标识继承另外一个类,那么这个类默认继承Object类,且Object类中的方法适合所有子类。
toString()方法:
我们经常在输出对象的时候希望得到子类的属性值,那么我们就要重写从父类继承来的toString()方法,eclipse中右键菜单栏-源码source-生成generate toString(),他就会根据我们对象的属性帮我们生成一个toString()方法来输出属性值。
equals()方法:
返回值是布尔类型,比较的是对象的引用是否指向同一块内存地址,对象实例化时,即给对象分配内存空间。
getClass()方法:
可以得到类对象,判断类型是否一样-----if (getClass() != obj.getClass())
new出来的是类的对象,关注的是类的属性的具体的数据;
类对象是类的代码信息,关注的是类有什么属性和方法。


六.多态

对象的多种形态。
主要分为 引用多态 、方法多态。
继承是多态的实现基础,别忘了子父类要有继承关系。

多态特性:

  1. 引用多态
    1.父类引用可以指向本类对象 Animal obj1 = new Animal();
    2.父类引用可以指向子类对象 Animal obj2 = new Dog();
    但是我们不能用子类的引用指向父类对象 Dog obj3 = new Animal();//错

  2. 方法多态
    1.在父类Animal中定义一个eat()方法,输出一个语句(动物有吃的能力); 在子类Dog中重写eat()方法,输出一个语句(狗是吃肉的); 那么我们在测试类main函数里面,如果obj1.eat() ,那么调用的是父类的方法. 若用obj2调用eat()方法,那么调用的是子类的方法.
    2.还有一种情况,比如创建一个继承父类Animal的子类Cat ,但是Cat里并不重写继承的eat()方法. 然后,我们在测试类main函数里创建一个子类对象, Animal obj3 = new Cat(); 然后调用 obj3.eat(); 那么,结果调用的则是子类继承父类的方法. (输出结果:动物有吃的能力)
    3.最后一种特殊情况,多态的特性是不能使用的. 若在子类添加一个独有的方法 public void watchDoor() ,含有一句输出语句(狗具有看门的能力); 那么我们在测试类的main函数当中(得先定义好对象Animal obj2 = new Dog() ),就不能用obj2.watchDoor(),即不能通过父类的引用调用子类的方法.

引用类型转换:

  1. 向上类型转换(隐式/自动类型转换),是小类型到大类型的转换。
    如:
    Dog dog=new Dog();
    Animal animal=dog;//正确,自动类型提升,向上类型转换
  2. 向下类型转换(强制类型转换),是大类型到小类型的转换(存在风险,溢出)
    如:
    Dog dog1=(Dog)animal;//向下类型转换
  3. instanceof运算符,来解决引用对象的类型,避免类型转换的安全性问题。如:
    Dog dog=new Dog();
    Animal animal=dog;
    Cat cat=(Cat)animal;//编译时不会出错(按Cat类型进行编译),但运行时会报错
    因为它开辟的是Dog类型的空间,而(无法将引用类型进行转换)无法将dog对象转换成Cat类型,并且此方法对程序的安全性有影响。此时应该利用instanceof和if语句结合使用,进行验证,以保证程序的安全性,如:
    if(animal instanceof Cat){//判断animal类中是否包含Cat类型的元素,若包含则进行转换,instanceof返回值为布尔类型
    Cat cat=(Cat)animal;
    }else{
    System.out.println("无法进行类型转换");
    }

抽象类

  1. 语法定义:
    抽象类钱使用abstract关键字修饰,则该类为抽象类。
  2. 应用场景:
    a、在某些情况下,某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法,但无法准确知道这些子类如何实现这些方法
    b、从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类,以这个抽象类作为子类的模板,从而避免了子类设计的随意性。
  3. 作用:
    限制规定子类必须实现某些方法,但不关注实现细节。
  4. 使用规则:
    a. abstract定义抽象类
    b. abstract定义抽象方法,只有声明,不需要实现
    c. 包含抽象方法的类是抽象类
    d. 抽象类中可以包含普通的方法,也可以没

现有Shape图形类,用Rectangle矩形和Circle图形子类,求图形的周长和面积。
代码实现:

abstract class Shape{

protected float width;
protected float lenth;

public Shape(float a, float b){
    width = a;
    lenth = b;    
}

public abstract float getArea();        //获得面积
public abstract float getGirth();    //获得周长

} 
class Rectangle extends Shape{
public    Rectangle(float a, float b){
    super(a, b);
}
public float getGirth(){
    return 2*(width + lenth);
}
public float getArea(){
    return width*lenth;
}
}
class Circle extends Shape{
public Circle(float a){
    super(a, a);
}
public float getGirth(){
    return (float)3.14*2*width;
}
public float getArea(){
    return (float)3.14*width*width;
}
}
public class HelloWorld{
public static void main (String[] args){
    Rectangle rect = new Rectangle(2, 3);
    Circle circle = new Circle(3);
    System.out.println("rect girth: " + rect.getGirth() + "  rect area: " + rect.getArea());
    System.out.println("circle girth: " + circle.getGirth() + "  circle area: " + circle.getArea());
} 
}

七.接口

接口可以理解为一种特殊的类,由全局常量和公共的抽象方法所组成,接口定义使用 interface 关键字。
类是一种具体实现体,而接口定义了某一批类所需要遵守的规范,接口不关心这些类里方法的实现细节
,它只规定这些类里必须提供某些方法。

使用接口:
一个类可以实现一个或多和接口,实现接口使用implements关键字。java中一个类只能继承一个父类,可以通过实现多个接口作补充。
继承父类实现接口的语法:
[修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口1,接口2……{
类体部分
}//如果继承的是抽象类,需要实现继承的抽象方法;要实现接口中的抽象方法
如果要继承父类,继承父类必须在实现接口之前,接口命名时首字母为I,以区分类名。可通过add继承父接口。

接口的使用还经常与匿名内部类配合。(匿名内部类就是没有名字的内部类,多用于关注实现而不关注实现类的名称)
语法格式:
Interface i=new Interface(){
public void method(){
System.out.print("匿名内部类实现接口的方式……");
}
} //即通过创建接口的对象,直接写出实现的方法,再调用此方法
还可以直接创建并调用方法,如:
new IPlay(){
public void playGame(){
System.out.println("……");
}
}.playGame();


八.UML

  1. Unified Modeling Language,统一建模语言/标准建模语言,是支持模型化和软件系统开发的图形化语言;是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言;为软件开发的所有阶段提供模型化的可视化支持
  2. 用例图:可视化表达系统如何满足业务规则和特定的用户需求;
  3. 序列图:表述计算机角色和相互关系,按照交互发生的顺序显示对象之间的交互;
  4. 类图/类别图:描述类之间的关系,类中的属性和方法;
  5. UML类图、业务逻辑和所有支持结构一同被用于定义全部的代码结构。
  6. UML建模工具:如Visio、Rational Rose、PowerDesiner
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