一:面向过程与面向对象的区别
- 举例:以把大象装进冰箱为例子谈谈面向过程和面向对象的区别
- 面向过程(代表语言 c语言)
- 打开冰箱
- 装进大象
- 关上冰箱
- 开发时重点在于定义方法(过程:打开,装进,关上)
- 面向对象(代表语言 java语言)
- 冰箱打开
- 冰箱储存
- 冰箱关闭
- 开发时重点在于定义对象(对象:冰箱)
- 面向过程(代表语言 c语言)
- 特点
- 将复杂的事情简单化。
- 面向对象将以前的过程中的执行者,变成了指挥者。
- 面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。
- 过程与对象在程序中的体现
- 过程其实就是方法。
- 对象是将方法等一些内容进行了封装。
二:类
- 定义:类是具备某些共同特征的实体的集合,它是一种抽象的概念;用程序设计的语言来说,类是一种抽象的数据类型,它是对所具有相同特征实体的抽象。
结构
访问修饰符
- Java面向对象的基本思想之一是封装细节并且公开接口。Java语言采用访问控制修饰符来控制类及类的 方法和变量的访问权限,从而向使用者暴露接口,但隐藏实现细节。访问控制分为四种级别:
- public: 用public修饰的类、类属变量及方法,包内及包外的任何类(包括子类和普通类)均可以访问;
- protected: 用protected修饰的类、类属变量及方法,包内的任何类及包外那些继承了该类的子类才能访 问(此处稍后解释),protected重点突出继承;
- default: 如果一个类、类属变量及方法没有用任何修饰符(即没有用public、protected及private中任何一 种修饰),则其访问权限为default(默认访问权限)。默认访问权限的类、类属变量及方法,包内的任何 类(包括继承了此类的子类)都可以访问它,而对于包外的任何类都不能访问它(包括包外继承了此类的 子类)。default重点突出包;
- private: 用private修饰的类、类属变量及方法,只有本类可以访问,而包内包外的任何类均不能访问它。
- 总结
- 顶层类只能用public访问修饰符和default(默认)访问修饰符修饰。其中用默认修饰符修饰的类 (及没有任何修饰符的类,如class B{})不能被其他包中的类继承,这也说明了default(默认)访问 修饰符突出的是包权限,default修饰符所修饰的类属成员变量和方法,只可被同一个包中的其他类访 问,而不管其他类是不是该类的子类。
- protected修饰符所修饰的类(这句话中指父类)属成员变量和方法,只可以被子类访问,而不管子 类是不是和父类位于同一个包中
- 如果一个类使用public修饰,那该类的类名必须与他所在的源文件名相同。一个.java源文件中有且只 有一个public类,顶层类只能用public和默认修饰符(即无修饰符)修饰;
- final修饰的类不能被继承,没有子类。
- abstract修饰的类为抽象类,可以有抽象方法,实例方法。有抽象方法的类就必定是抽象类,但抽象 类可以没有抽象方法。
- 变量与方法:
- 成员变量:定义在类中的变量,又称之为类属性,为类的特征
- 结构:访问修饰符 数据类型 变量名
- public(公共访问控制符),指定该变量为公共的,他可以被任何对象的方法访问。
- private(私有访问控制符)指定该变量只允许自己的类的方法访问,其他任何类(包括子类)中的 方法均不能访问。
- protected(保护访问控制符)指定该变量可以别被自己的类和子类访问。在子类中可以覆盖此变 量。
- friendly (默认修饰符)在同一个包中的类可以访问,其他包中的类不能访问。
- final,最终修饰符,指定此变量的值不能变。
- static(静态修饰符)指定变量被所有对象共享,即所有实例都可以使用该变量。变量属于这个 类。
- transient(过度修饰符)指定该变量是系统保留,暂无特别作用的临时性变量。
- volatile(易失修饰符)指定该变量可以同时被几个线程控制和修改
- 作用域:这个类中有效
- 存储位置:存在于堆内存中,随着对象的产生而存在,消失而消失
- 结构:访问修饰符 数据类型 变量名
- 局部变量:定义在方法中,参数上,语句中的变量
- 结构:数据类型 变量名 = 值
- 作用域:局部变量只在自己所属的大括号内有效,大括号结束,局部变量失去作用域
- 存储位置:存在于栈内存中,随着所属区域的运行而存在,结束而释放
构造方法
- 作用:用于给对象进行初始化,是给与之对应的对象进行初始化,创建对象实例。
- 特点:
- 该方法的名称和所在类的名称相同。
- 不需要定义返回值类型。
- 该方法没有具体的返回值。
- 注意:
- 所有对象创建时,都需要初始化才可以使用
- 一个类在定义时,如果没有定义过构造方法,那么该类中会自动生成一个空参数的构造方法,为了方便该 类创建对象,完成初始化。如果在类中自定义了构造方法,那么默认的构造方法就没有了。
- 一个类中,可以有多个构造函数,因为它们的函数名称都相同,所以只能通过参数列表来区分。所以,一 个类中如果出现多个构造方法。它们的存在是以重载体现的。
- 注意:构造代码块:{代码块}
- 构造代码块和构造方法有什么区别?
- 构造代码块:是给所有的对象进行初始化,也就是说,所有的对象都会调用一个代码块。只要对象一建 立。就会调用这个代码块。
- 构造方法:是给与之对应的对象进行初始化。它具有针对性。
- 一般方法:称为类的行为
结构
作用:用于给对象进行初始化,是给与之对应的对象进行初始化,创建对象实例。
- 构造方法和一般方法的区别
- 两个方法定义格式不同。
- 构造方法是在对象创建时,就被调用,用于初始化,而且初始化动作只执行一次。一般方法,是对象创建后,需要调用才执行,可以被调用多次。
- 主方法/main方法
结构
- public:表示最大的权限,所有的对象都可以使用
- static:表示可以由类名直接调用,主方法是程序的入口,它的调用不必经过类的实例化,所以要有static 关键字修饰
- void:表示返回值为空,主方法是一切的起点,不能返回重来,所以没有返回值
- main:main是系统内建的名称
- args[]:字符串数组用于接收参数,参数之间用空格隔开、Java 类名 参数1 参数2 参数3编译和执行函数 后3个参数便存在了args[]数组中,在主方法中可以调用,对于本身存 在空格的参数,加上双引 号,作为一个参数传递。
- 注意:主函数的存在,仅为该类是否需要独立运行,如果不需要,主函数是不用定义的。
主函数的解释:保证所在类的独立运行,是程序的入口,被jvm调用,jvm调用main方法时,传递的实际参数是 new String[0],jvm默认传递的是长度为0的字符串数组,我们在运行该类时,也可以指定具 体的参数进行传递。可以在控制台,运行该类时,在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。 jvm会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素,进行存储。
- 创建一个对象都在内存中做了什么事情:Person p = new Person();
- 先将硬盘上指定位置的Person.class文件加载进内存。
- 执行main方法时,在栈内存中开辟了main方法的空间(压栈-进栈),然后在main方法的栈区分配了一个变量p。
- 在堆内存中开辟一个实体空间,分配了一个内存首地址值。new
- 在该实体空间中进行属性的空间分配,并进行了默认初始化。
- 对空间中的属性进行显示初始化。
- 进行实体的构造代码块初始化。
- 调用该实体对应的构造函数,进行构造函数初始化。()
- 将首地址赋值给p ,p变量就引用了该实体。(指向了该对象)
- 可变参数(…):用到方法的参数上,当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候,可是用这个方式,这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。
和以前接收数组不一样的是:
以前定义数组类型,需要先创建一个数组对象,再将这个数组对象作为参数传递给方法。现在,直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装,而这个封装动作,是在底层完成的,被隐藏了。所以简化了用户的书写,少了调用者定义数组的动作。
如果在参数列表中使用了可变参数,可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数或者只有一个参数,否则编译会失败),所以只支持有一个可变参数。因为参数个数不定,所以当其后边还有相同类型参数时,java无法区分传入的参数属于前一个可变参数还是后边的参数,所以只能让可变参数位于最后一项。- 可变参数的特点:
- 只能出现在参数列表的最后;
- …位于变量类型和变量名之间,前后有无空格都可以;
- 调用可变参数的方法时,编译器为该可变参数隐含创建一个数组,在方法体中一数组的形式访问可变参数。
- 从下面这两段代码可以看出来,可变参数是兼容数组类参数的,但是数组类参数却无法兼容可变参数。其实对于第二段代码而言,编译器并不知道什么可变不可变,在它看来,需要定义一个dealArray(int, int, int)类的方法。所以,自然就无法去匹配数组类参数的dealArray方法了。
- 示例:
- 可变参数的特点:
- 成员变量:定义在类中的变量,又称之为类属性,为类的特征
三:抽象类
- 定义:
- 抽象:不具体,看不明白;在不断抽取过程中,将共性内容中的方法声明抽取,但是方法不一样, 没有抽取,这时抽取到的方法,并不具体,需要被指定关键字abstract所标示,声明为抽象方法。
- 特点
- 抽象方法只能定义在抽象类中,抽象类和抽象方法必须由abstract关键字修饰(可以描述类和方法,不可以描述变量)
- 抽象方法只定义方法声明,并不定义方法实现。
- 抽象类不可以被创建对象(实例化)。
- 只有通过子类继承抽象类并覆盖了抽象类中的所有抽象方法后,该子类才可以实例化。否则,该子类还是一个抽象类。
- 细节
- 抽象类中是否有构造函数?
- 有,用于给子类对象进行初始化。
- 抽象类中是否可以定义非抽象方法?
- 可以。其实,抽象类和一般类没有太大的区别,都是在描述事物,只不过抽象类在描述事物时,有些功能不具 体。所以抽象类和一般类在定义上,都是需要定义属性和行为的。只不过,比一般类多了一个抽象函数。而且比 一般类少了一个创建对象的部分
- 抽象关键字abstract和哪些不可以共存?
- final、private、static
- 抽象类中可不可以不定义抽象方法?
- 可以。抽象方法目的仅仅为了不让该类创建对象。
- 抽象类中是否有构造函数?
四:封装
- 定义 : 隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式
- 作用 : 将变化隔离;便于使用;提高重用性;安全性;可以实现对属性的数据访问限制,同时增加了程 序的可维护性;由于取值方法和赋值方法隐藏了实现的变更,因此并不会影响读取或修改该 属性的类,避免了大规模的修改,程序的可维护性增强。
- 原则 : 将不需要对外提供的内容都隐藏起来,把属性都隐藏,提供公共方法对其访问
- 实现
- 修改属性的可见性来限制对属性的访问
- 为每个属性创建一对赋值方法和取值方法,用于对这些属性的访问。
- 在赋值和取值方法中,加入对属性的存取的限制
- 示例:
- this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用
- 哪个对象调用了this所在的函数,this就代表哪个对象,就是哪个对象的引用。
- 调用
- 调用属性或方法:this.属性/方法
- 调用构造方法:this(参数列表)
- 注意:用this调用构造方法,必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的,所以初始化动 作一定要执行。否则编译失败
四:继承
- 定义 : 使用关键extends定义;java中对于继承,java只支持单继承。java虽然不直接支持多 继承,但是保留了这种多继承机制,进行改良。
- 父类的由来:其实是由多个类不断向上抽取共性内容而来。
- 单继承:一个类只能有一个父类。
- 多继承:一个类可以有多个父类。
- 注意:为什么不支持多继承
- 因为当一个类同时继承两个父类时,两个父类中有相同的功能,那么子类对象调用该功能时,运行 哪一个呢?因为父类中的方法中存在方法体。
- 但是java支持多重继承。A继承B B继承C C继承D;多重继承的出现,就有了继承体系。体系中 的顶层父类是通过不断向上抽取而来的。它里面定义的该体系最基本最共性内容的功能。
- 所以:一个体系要想被使用,直接查阅该系统中的父类的功能即可知道该体系的基本用法。那么想 要使用一个体系时,需要建立对象。建议建立最子类对象,因为最子类不仅可以使用父类中的功能。 还可以使用子类特有的一些功能
简单说:对于一个继承体系的使用,查阅顶层父类中的内容,创建最底层子类的对象
- 作用
- 提高了代码的复用性。
- 让类与类之间产生了关系,提供了另一个特征多态的前提。
- 特点(子父类出现后,类中的成员都有了哪些特点)
- 成员变量
- 当子父类中出现一样的属性时,子类类型的对象,调用该属性,值是子类的属性值。如果想要调用父类中的属性值,需要使用一个关键字:super
- This:代表是本类类型的对象引用。
- Super:代表是子类所属的父类中的内存空间引用。
- 注意:子父类中通常是不会出现同名成员变量的,因为父类中只要定义了,子类就不用在定义了,直接继承过来用 就可以了
- 成员方法
- 当子父类中出现了一模一样的方法时,建立子类对象会运行子类中的方法。好像父类中的方法被覆盖掉一样。所 以这种情况,是方法的另一个特性:覆盖(复写,重写)
- 什么时候使用覆盖呢?当一个类的功能内容需要修改时,可以通过覆盖来实现
- 构造方法
- 发现子类构造函数运行时,先运行了父类的构造函数。为什么呢?
- 原因:子类的所有构造函数中的第一行,其实都有一条隐身的语句super();
1.super(): 表示父类的构造函数,并会调用于参数相对应的父类中的构造函数。而super():是在调用父类中空参数 的构造函数。 - 为什么子类对象初始化时,都需要调用父类中的方法?(为什么要在子类构造方法的第一行加入这个super()?)
- 因为子类继承父类,会继承到父类中的数据,所以必须要看父类是如何对自己的数据进行初始化的。所以子类在 进行对象初始化时,先调用父类的构造方法,这就是子类的实例化过程。
- 注意:子类中所有的构造方法都会默认访问父类中的空参数的构造方法,因为每一个子类构造内第一行都有默认 的语句super();如果父类中没有空参数的构造方法,那么子类的构造方法内,必须通过super语句指定要访问的父类中的构造方 法
如果子类构造方法中用this来指定调用子类自己的构造方法,那么被调用的构造方法也一样会访问父类中的构造方法
- 原因:子类的所有构造函数中的第一行,其实都有一条隐身的语句super();
- 问题
- super()和this()是否可以同时出现的构造函数中。
- 两个语句只能有一个定义在第一行,所以只能出现其中一个
- super()或者this():为什么一定要定义在第一行?
- 因为super()或者this()都是调用构造函数,构造函数用于初始化,所以初始化的动作要先完成。
- super()和this()是否可以同时出现的构造函数中。
- 发现子类构造函数运行时,先运行了父类的构造函数。为什么呢?
- 成员变量
- 继承细节
- 细节一:什么时候使用继承呢?
- 当类与类之间存在着所属关系时,才具备了继承的前提。a是b中的一种。a继承b。狼是犬科中的一种。英文 书中,所属关系:" is a "
- 注意:不要仅仅为了获取其他类中的已有成员进行继承。所以判断所属关系,可以简单看,如果继承后,被继 承的类中的功能,都可以被该子类所具备,那么继承成立。如果不是,不可以继承
- 细节二:在方法覆盖时,注意两点:
- 子类覆盖父类时,必须要保证,子类方法的权限必须大于等于父类方法权限可以实现继承。否则,编译失败。覆盖时,要么都静态,要么都不静态。 (静态只能覆盖静态,或者被静态覆盖)
- 细节三:继承的一个弊端:打破了封装性。对于一些类,或者类中功能,是不需要被继承,或者复写的这时如何解决问题呢?介绍一个关键字,final:最终
- final特点:
- 这个关键字是一个修饰符,可以修饰类,方法,变量
- 被final修饰的类是一个最终类,不可以被继承
- 被final修饰的方法是一个最终方法,不可以被覆盖
- 被final修饰的变量是一个常量,只能赋值一次
- 注意:其实这样的原因的就是给一些固定的数据起个阅读性较强的名称。不加final修饰不是也可以使用 吗?那么这个值是一个变量,是可以更改的。加了final,程序更为严谨。常量名称定义时,有规 范,所有字母都大写,如果由多个单词组成,中间用 _ 连接
- final特点:
- 细节一:什么时候使用继承呢?
五:接口
- 定义:用关键字interface定义
- 作用:接口都用于设计上,设计上的特点:(可以理解主板上提供的接口)
- 接口是对外提供的规则
- 接口是功能的扩展
- 接口的出现降低了耦合性
- 特点
- 接口中只包含,全局常量、抽象方法
- 成员变量:public static final;注意:在声明变量可以不用写修饰符,默认就是静态常量
- 成员方法:public abstract;注意:在声明方法可以不用写修饰符,默认就是抽象方法
- 接口中具有抽象方法,说明:接口不可以实例化。接口的子类必须实现了接口中所有的抽象方法后,该子类才可以实 例化;否则,该子类还是一个抽象类
- 类与类之间存在着继承关系,类与接口中间存在的是实现关系;继承用extends ;实现用implements
- 接口和类不一样的地方,就是:接口可以被多实现,这就是多继承改良后的结果。java将多继承机制通过多现实来体现
- 一个类在继承另一个类的同时,还可以实现多个接口。所以接口的出现避免了单继承的局限性。还可以将类进行功能 的扩展
- 其实java中是有多继承的。接口与接口之间存在着继承关系,接口可以多继承接口
- 接口中只包含,全局常量、抽象方法
- 细节
- 抽象类和接口的共性:都是不断向上抽取的结果
- 抽象类和接口的区别
- 抽象类:一般用于描述一个体系单元,将一组共性内容进行抽取,特点:可以在类中定义抽象内容让子类实现, 可以定义非抽象内容让子类直接使用。它里面定义的都是一些体系中的基本内容
- 接口:一般用于定义对象的扩展功能,是在继承之外还需这个对象具备的一些功能
- 抽象类只能被继承,而且只能单继承;接口需要被实现,而且可以多实现
- 抽象类中可以定义非抽象方法,子类可以直接继承使用;接口中只有抽象方法,需要子类去实现
- 抽象类使用的是 is a 关系;接口使用的 like a 关系
- 抽象类的成员修饰符可以自定义;接口中的成员修饰符是固定的。全都是public的
五:多态
- 方法本身就具备多态性,为某一种事物有不同的具体的体现。
- 体现:父类引用或者接口的引用指向了自己的子类对象。//Animal a = new Cat();
- 多态的好处:提高了程序的扩展性。
- 多态的弊端:当父类引用指向子类对象时,虽然提高了扩展性,但是只能访问父类中具备的方法,不可以访问子类中特有的方法。(前期不能使用后期产生的功能,即访问的局限性)
- 多态的前提:
- 必须要有关系,比如继承、或者实现。
- 通常会有覆盖操作。
- 多态的出现思想上也做着变化:以前是创建对象并指挥对象做事情。有了多态以后,我们可以找到对象的共性类型,直接操作共性类型做事情即可,这样可以指挥一批对象做事情,即通过操作父类或接口实现。
- 如果想用子类对象的特有方法,如何判断对象是哪个具体的子类类型呢?
- 可以可以通过一个关键字 instanceof ;//判断对象是否实现了指定的接口或继承了指定的类
- 格式:<对象 instanceof 类型> ,判断一个对象是否所属于指定的类型。
Student instanceof Person = true;//student继承了person类
- 如果想用子类对象的特有方法,如何判断对象是哪个具体的子类类型呢?
- 多态在子父类中的成员上的体现的特点:
- 成员变量:在多态中,子父类成员变量同名。
- 在编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员。(编译时不产生对象,只检查语法错误)
- 运行时期:也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员。
- 简单一句话:无论编译和运行,成员变量参考的都是引用变量所属的类中的成员变量。
再说的更容易记忆一些:成员变量 — 编译运行都看 = 左边。
- 成员方法
- 编译时期:参考引用型变量所属的类中是否有调用的方法。
- 运行时期:参考的是对象所属的类中是否有调用的方法。
- 为什么是这样的呢?因为在子父类中,对于一模一样的成员方法,有一个特性:覆盖。
- 简单一句:成员方法,编译看引用型变量所属的类,运行看对象所属的类。
更简单:成员方法 — 编译看 = 左边,运行看 = 右边
- 静态方法
- 编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员。
- 运行时期:也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员。
- 为什么是这样的呢?因为静态方法,其实不所属于对象,而是所属于该方法所在的类。
调用静态的方法引用是哪个类的引用调用的就是哪个类中的静态方法。
简单说:静态函数 — 编译运行都看 = 左边
- 成员变量:在多态中,子父类成员变量同名。
六:关键字
- static : 是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量和成员方法)
- 特点
- 想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。
- 被静态修饰的成员,可以直接被类名所调用。也就是说,静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。
- 静态随着类的加载而加载。而且优先于对象存在。
- 弊端
- 有些数据是对象特有的数据,是不可以被静态修饰的。因为那样的话,特有数据会变成对象的共享数据。 这样对事物的描述就出了问题。所以,在定义静态时,必须要明确,这个数据是否是被对象所共享的。
- 静态方法只能访问静态成员,不可以访问非静态成员。因为静态方法加载时,优先于对象存在,所以没有办法访问对象中的成员。
- 静态方法中不能使用this,super关键字。因为this代表对象,而静态在时,有可能没有对象,所以this无法使用。
- 主函数是静态的
- 怎么定义静态成员
- 成员变量:数据共享时静态化;
- 该成员变量的数据是否是所有对象都一样?
如果是,那么该变量需要被静态修饰,因为是共享的数据。
如果不是,那么就说这是对象的特有数据,要存储到对象中
- 该成员变量的数据是否是所有对象都一样?
- 成员方法:方法中没有调用特有数据时就定义成静态
- 如果判断成员方法是否需要被静态修饰呢?
只要参考,该函数内是否访问了对象中的特有数据:
如果有访问特有数据,那方法不能被静态修饰。
如果没有访问过特有数据,那么这个方法需要被静态修饰
- 如果判断成员方法是否需要被静态修饰呢?
- 成员变量:数据共享时静态化;
- 成员变量和静态变量的区别
- 成员变量所属于对象。所以也称为实例变量;静态变量所属于类。所以也称为类变量。
- 成员变量存在于堆内存中;静态变量存在于方法区中。
- 成员变量随着对象创建而存在,随着对象被回收而消失;静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。
- 成员变量只能被对象所调用;静态变量可以被对象调用,也可以被类名调用。
- 所以:成员变量可以称为对象的特有数据,静态变量称为对象的共享数据。静态的生命周期很长
- 静态代码块:就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域,定义在类中。如:static{//代码块}
- 作用:可以完成类的初始化。静态代码块随着类的加载而执行,而且只执行一次(new 多个对象就只执行 一次)。如果和主函数在同一类中,优先于主函数执行
- 静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:静态代码块 > 构造代码块 > 构造函数;
- 特点