面向对象2

多个对象的内存图

/*  
 *   Person类 : 描述了人这类事务的,不具体描述,抽象描述
 *   描述人应该具有什么,但是不详细
 *   
 *   属性: 变量  人的性别和年龄   成员变量
 *   行为: 方法  人吃饭,睡觉行为 成员方法
 *   
 *   属性和行为 : 类的成员 (组成类的一员)
 */
public class Person {
    //人的姓名
    String name ;
    //人的年龄
    int age;
    
    //人的吃饭行为方法
    public void eat() {
        System.out.println("人在吃饭" + name +".."+age);
    }
    
    //人的睡觉行为
    public void sleep() {
        System.out.println("人在睡觉" + name +".."+age);
    }
}

public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();
        
        p1.name = "张三";
        p1.age = 20;
        
        p2.name = "李四";
        p2.age = 22;
        
        p1.eat();
        p1.sleep();
        
        p2.eat();
        p2.sleep();
    }
多个对象内存图.jpg

封装

面向对象的程序设计中(oop),包含三大特征. 我们以后开发程序,必须要体现出面向对象的三大特征,没有体现出现三大特征,不是在用面向对象思想开发程序.

  • 封装 (encapsulation)
  • 继承 (extends)
  • 多态 (polymorphic)

封装概念

  • 封装的定义 : 隐藏具体的实现细节,对外暴露使用方式.
  • 现实中的封装实例 , 笔记本就是例子, 硬件看不到,有什么不知道. 键盘,鼠标可以操作

封装的好处

  • 提升安全性
  • 提高程序的复用性
  • 提高程序的可扩展

封装的实现

  • 修饰符,也是权限修饰符 private (私有的)
    • private成员修饰符,不能写在方法里面
    • 被private修饰的成员,访问权限是最低的
    • 私有修饰的成员,只能在本类使用,出去定义的类,就无效
  • private私有的修饰,只是封装的一种体现形式,不能完全代表封装

提高公共的访问方式

  • 方法的形式出现,定义公共方法,让外界访问私有修饰的成员
  • 方法:对类的成员变量,赋值或者是取值操作
    • 赋值方法名 : set开头
    • 取值方法名 : get开头
    /*
     * setAge方法,对成员变量age赋值
     * 值不一定是什么,方法传递参数
     */
    public void setAge(int a) {
        //a的值判断
        if(a < 0 || a > 120) {
            //自己定义值
            age = 0;
        }else {
            age = a;
        }
    }
    
    //定义方法.获取age值
    public int getAge() {
        return age;
    }

标准的Person对象,私有修饰写法(一)

public class Person {
    
    private String name;
    private int age ;
    
    /*
     * name成员变量的get/set方法
     * set方法是赋值的,方法传递参数
     * get方法是获取值,无参数,有返回值
     */
    public void setName(String n) {
        name = n;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    /*
     * age成员变量的get/set方法
     * set方法是赋值的,方法传递参数
     * get方法是获取值,无参数,有返回值
     */
    public void setAge(int a) {
        age = a;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //创建Person类对象,调用方法get/set ,赋值和取值操作
    Person p = new Person();

    p.setName("张三");
    p.setAge(20);

    System.out.println( p.getAge() );
    System.out.println( p.getName() );

}

方法的变量和类的成员变量同名

方法中的变量 (方法体定义的,和参数中定义),只属于这个方法,不属于其他的任何成员

方法中没有定义的变量,使用变量,找成员位置变量

public class Person {
    private String name;
    private int age = 1;
    
    /*
     *  setAge(int a) 阅读性, 变量a不好理解
     *  见名知意
     */
    public void setAge(int age) {
        age = age;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
}

    public static void main(String[] args) {
        //创建Person类对象,调用方法get/set ,赋值和取值操作
        Person p = new Person();
        p.setAge(20);
        System.out.println( p.getAge());
    }
局部变量和成员变量同名问题.jpg

this关键字

this翻译为这个,这里.

this程序中的含义 : this表示当前对象的引用 (this本质上理解为就是一个对象)

this理解为 : 哪个对象调用的,this就表示哪个对象

  • this用法 : this用于区分成员变量和局部变量的同名问题
    • this.变量名 : 表示类中的成员变量
    • 变量名 : 表示方法的具备变量
public class Person {
    private String name;
    private int age = 1;
    
    /*
     *  setAge(int a) 阅读性, 变量a不好理解
     *  见名知意
     *  区分出,哪个age是方法局部的,哪个age是类的成员的
     *  this关键字区分
     */
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
}
this内存图.jpg

成员变量和局部变量区别

  • 变量的定义上区别
    • 局部变量定义在方法内部,方法参数
    • 成员变量定义在方法外部,类的里面
  • 变量的作用域上区别
    • 局部变量作用在方法内部,作用在定义的一对{}里面
    • 成员变量作用于整个的类中
  • 变量的内存位置
    • 局部变量,跟随的方法,进入方法栈
    • 成员变量,跟随对象进入到堆内存
  • 变量的生命周期不同
    • 局部变量,跟随方法出栈,销毁,相对较短
    • 成员变量,跟随对象进入到堆内存,等待JVM进行垃圾回收, 相对较长
  • 变量的初始化值不同
    • 局部变量,不赋值不能使用,没有默认值
    • 成员变量,在堆内存,具有默认值的

标准的Person对象的写法(二)

/*
 * Person类中,定义姓名和年龄成员
 * 要求类的成员变量,私有的修饰
 * 并提供get / set 使用
 * 
 * 标准的写法,以后就这样写
 */
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    /*
     * 成员变量,提供get/set方法
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
}


public static void main(String[] args) {
    //创建Person类对象,调用方法get/set ,赋值和取值操作
    Person p = new Person();
    p.setAge(20);
    System.out.println( p.getAge());

    p.setName("李四");
    System.out.println(p.getName());
}

构造方法

构造方法,称为构造器 (Constructor). 构造方法也是方法,作用是创建对象的时候使用,可以为对象进行初始化操作.

构造方法定义和作用

  • 权限修饰符
  • 构造方法,没有返回值类型, void不能写
  • 构造方法的名字,有严格限制,必须和类名一致 (一模一样)
  • 构造方法不需要return语句
  • 作用 : 在创建对象的时候使用,其他的情况,和构造方法无关
    • 构造方法的允许, new对象的时候才运行,只运行一次
/*
 * 构造方法的定义
 * 
 *   - 权限修饰符
     - 构造方法,没有返回值类型, void不能写
     - 构造方法的名字,有严格限制,必须和类名一致 (一模一样)
     - 构造方法不需要return语句
 */
public class Person {
    //没有参数构造方法
    public  Person() {
        System.out.println("无参数构造方法");
    }
    
    
    public void eat() {
        System.out.println("人在吃饭");
    }
}

构造方法实现对象的初始化

什么是对象的初始化操作 : 在对象的创建过程中,在new对象的时候,使用构造方法,为成员变量赋值,这个动作就称为对象的初始化操作!

/*
 * 使用构造方法,对象初始化操作
 * 为类中的成员变量赋值
 */
public class Person {
    
    private String name;
    private int age;
    
    /*
     * 为类中的成员变量赋值
     * 成员变量的值,未知的,传递参数
     * 参数接收姓名和年龄
     */
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("人在吃饭");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //创建Person类对象
    //建立对象,就是在调用构造方法
    //构造方法需要传递参数
    Person p = new Person("张三",20);
    System.out.println(p);

    p.eat();

    //调用方法get获取,成员变量的值
    System.out.println(p.getName());
    System.out.println(p.getAge());
}

思考问题

构造方法已经完成了,对象初始化操作中,成员变量赋值了,我们是否还需要set方法赋值 ?

肯定需要,以后修改成员变量的数据,使用set方法来实现

构造方法的内存

构造方法也是方法,运行必须进入栈内存

构造方法的调用者是创建的对象 (创建对象,称为实例化对象), 对象会将地址,传递到构造方法的this关键字

构造方法内存图1.jpg

对象的半初始化

对象进入内存,成员变量赋值,默认值,到达这个步骤,称为对象的半初始化状态!

对象的创建顺序 :

  • 对象先在堆内存中,划分空间 (内存地址有了)

  • 初始化成员变量,赋值默认值,赋值定义的值

  • 对象调用构造方法,为成员变量赋值

  • 对象才会将地址,赋值到引用变量p

构造方法内存图2.jpg

默认构造方法

对于任何的一个类,都必须具有构造方法.

  1. 默认构造方法
    • 在一个类中,如果我们不去定义构造方法,产生一个默认的构造方法,是有编译器javac添加的
    • 默认构造方法 : 无参数的构造方法 public 构造方法名(){}
    • 如果我们自己手写了构造方法,默认的就没有了
  2. 显示定义构造方法
    • 我们自己的写的构造方法,称为显示定义,无论构造方法是怎么写的,默认的就没有了

构造方法的重载

构造方法也有重载特性 : 同一个类中,允许定义多个同名的方法,参数列表不同,就是重载.

构造方法同样可以定义多个,只要他们之间重载即可

/*
 *  构造方法的重载特性
 */
public class Person {
    
    private String name ;
    private int age;
    
    /*
     * 带有String和int类型的构造方法
     */
    public Person(String name , int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("有参数的构造方法String和int");
    }
    
    //再次定义构造方法,必须是重载形式的,无参数
    public Person() {
        System.out.println("无参数的构造方法");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("人在吃饭");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //创建Person对象,使用无参数构造方法
    Person p = new Person();

    p.setName("张三");
    p.setAge(20);
    System.out.println(p.getName());
    System.out.println(p.getAge());

    //创建Person对象,调用有参数的构造方法
    Person p2 = new Person("李四",22);
    System.out.println(p2.getName());
    System.out.println(p2.getAge());
}

this语句

this的另一种用法 :

  • this.成员变量,区分成员变量和局部变量同名
  • 语句用法 this()
  • this语句的使用
    • this() 只能写在构造方法的有效代码第一行
    • this() 语句用来在构造方法中,去调用另一个构造方法
    • this语句调用哪个构造方法,看(传递的哪些参数)
    public Person(String name , int age) {
        //调用无参数的构造方法
        this();
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("有参数的构造方法String和int");
    }   
    public Person() {
        //调用有参数的构造方法
        //this();
        System.out.println("无参数的构造方法");
    }

继承

继承,英语(extends) 扩展; 延伸

通过一个例子,引出概念

学生和老师案例出现了重复的程序, 共性进行了抽取,放在了另一个类中(Person类).只要学生类,老师类和Person类产生了某些关系,就直接可以使用Person类的内容了

产生出了父子关系, 在程序中称为继承关系

继承 : 类和类之间产生的关系,继承关系. 包含了父和子.

生活中的继承和程序中继承关系

生活中的继承.jpg

实现继承

继承的关键字 extends, 一个类继承另一个类,使用该关键字

继承的定义格式 :

public class A(子类) extends B(父类){
}

术语 :

  • A类,继承B类, A称为B的子类,又称为派生类
  • B类,称为A的父类,又称为超类,基类

继承后 : 子类可以直接使用他父类的成员,不是全部

/*
 *  父类  : 定义类,子类共有的内容
 *  成员变量,私有修饰
 *  外面的类都不能使用了,包含子类
 *  提供get / set
 */
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class Student extends Person{

}

public class Teacher extends Person{

}

public static void main(String[] args) {
    Student stu = new Student();
    //stu对象,是Person的子类的对象
    //子类的对象,调用父类的成员
    stu.setName("张三"); //父类继承的
    stu.setAge(20);

    System.out.println(stu.getName());  //父类继承的
    System.out.println(stu.getAge());

    Teacher tea = new Teacher();
    //tea对象,是Person的子类的对象
    tea.setName("李四");
    tea.setAge(50);

    System.out.println(tea.getName());
    System.out.println(tea.getAge());
}

继承的好处

  • 继承是共性的抽取
  • 继承有效的减少代码量
  • 提高程序的复用性和扩展性
  • 面向对象的第三大特征多态, 多态的实现前提就是继承

继承的弊端

  • 继承后,类和类之间的耦合性增强 (紧密连接性)
  • 一个类继承另一个类后,不能再继承其他类了 (单继承弊端)

Java中的单继承

  • Java语言只支持单继承,不支持多继承
    • 一个类只能同时继承另一个类
  • Java语言支持多层继承,称为多重继承
继承的特点.jpg

继承体系

继承体系图.jpg
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