二、(5)面向对象

什么是面向对象OOP

什么是面向对象

面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)
面向对象编程的本质就是:以类的方式组织代码，以对象的组织(封装)数据。
◆抽象
三大特性:
◆封装
◆继承
◆多态
从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对象的抽象从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。
面向过程思想

步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么…..面对过程适合处理一些较为简单的问题
面向对象思想

物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题!
对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握、从整体上合理分析，我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是，具体到微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。
方法的回顾

break和return的区别

break:结束循环
return结束方法
抛异常

1. public void readFile(String file) throws IOException {   
2.     }

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方法的调用：递归

1. //和类一起加载的
2.     public static void a(){
3.         //b();
4.     }
5.     //对象实例化之后才存在
6.     public  void b(){
7.     }

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形参和实参

1. public static void main(String[] args) {
2.         //实际参数和形式参数的类型要对应！
3.         int add = Demo03.add(1, 2);//实参
4.         System.out.println(add);
5.     }
7.     public static int add(int a,int b){//形式参数
8.         return a+b;
9.     }

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值传递和引用传递

Java是值传递机制

1. public static void main(String[] args) {
2.         int a = 1;
3.         System.out.println(a);
4.         Demo04.change(a);//只是把数值1传给了方法
5.         System.out.println(a);//1
6.     }
7.     //返回值为空
8.     public static void change(int a){
9.         a = 10;
10.     }

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引用传递:对象 本质还是值传递

1. public class Demo05 {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Person person = new Person();
4.         System.out.println(person.name);//null
5.         Demo05.change(person);
6.         System.out.println(person.name);//Louis
8.     }
9.     public static void change(Person person){
10.         //person是一个对象，指向的是堆空间的引用Person person = new Person();
11.         person.name = "Louis";
12.     }
14. }
15. //定义了一个Person类，有一个属性
16. class Person{
17.     String name;//null
18. }

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对象的创建

类与对象的关系
类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物.
动物、植物、手机、电脑.....
Person类、Pet类、Car类等，这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为
对象是抽象概念的具体实例
张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念.
我们可以将这些思想转换为代码实现!
使用new关键字创建对象
使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。
类中的构造器也称为构造方法，是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下俩个特点:
1.必须和类的名字相同
2.必须没有返回类型,也不能写void
构造器必须要掌握

1. package com.oop.demo02;
3. /**
4. * @Author Louis
5. * @Version 1.0
6. * @date 2022/6/13 0013 2:26
7. */
8. //学生类
9. public class Student {
11.     //属性：字段
12.     String name;//null
13.     int age;//0
15.     //方法
16.     public void study(){
17.         System.out.println(this.name + "学生在学习");//this 代表当前这个类
18.     }
19. }
20. //person-->身高、体重、年龄、职业、国籍、姓名、身份证

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1. package com.oop.demo02;
3. /**
4. * @Author Louis
5. * @Version 1.0
6. * @date 2022/6/13 0013 2:26
7. */
8. //一个项目应该只存在一个main方法
9. public class Application {
10.     public static void main(String[] args) {
11.         //类：抽象的，需要实例化
12.         //类实例化后会返回一个自己的对象
13.         //student对象就是一个Student类的具体实例！
14.         Student student1 = new Student();
15.         Student student2 = new Student();
16.         student1.name = "Louis";
17.         student1.age = 17;
18.         System.out.println(student1.name);
19.         System.out.println(student1.age);
20.         student2.name = "Linyan";
21.         student2.age = 18;
22.         System.out.println(student2.name);
23.         System.out.println(student2.age);
25.     }
26. }

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构造器

1. package com.oop.demo02;
3. /**
4. * @Author Louis
5. * @Version 1.0
6. * @date 2022/6/14 0014 2:22
7. */
8. //java ---->class
9. public class Person {
10.     //一个类即使什么都不写，也会存在一个方法
11.     String name;
12.     int age;
13.     //实例化初始值
14.     //1.使用new关键字必须要有构造器
15.     //2.用来初始化值
16.     public Person(){
17.         //无参构造器
18.         this.name = "Louis";
19.     }
20.     //有参构造器 一旦定义了有参构造，无参构造器必须显示定义
21.     public Person(String name){
22.         this.name = name;
23.     }
24.     //alt + insert
26.     public Person(int age) {
27.         this.age = age;
28.     }
30.     public Person(String name, int age) {
31.         this.name = name;
32.         this.age = age;
33.     }
34. /*
35. * 1.和类名相同
36. * 2.没有返回值
37. * 作用：
38. * 1.new 本质在调用构造方法
39. * 2.初始化对象的值
40. * 注意点：
41. * 1.定义有参构造器之后，如果想使用无参构造器，必须要显示定义一个无参构造器
42. * */
43. }

复制代码

1. package com.oop.demo02;
3. /**
4. * @Author Louis
5. * @Version 1.0
6. * @date 2022/6/14 0014 2:22
7. */
8. public class Application2 {
9.     public static void main(String[] args) {
10.         //new实例化了一个对象
11.         Person person = new Person();
12.         System.out.println(person.name);
13.         Person person1 = new Person("梁路易");
14.         System.out.println(person1.name);
15.     }
16. }

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内存分析


面向对象的三大特性

封装

该露的露，该藏的藏
我们程序设计要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉;低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。
封装(数据的隐藏)
通常，应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。
记住这句话就够了:属性私有，get/set

• 提高程序的安全性，保护数据
  
• 隐藏代码的实现细节
  
• 统一接口
  
• 系统可维护增加了
  1. package com.oop.demo04;
  4. //类 private 私有
  5. public class Student {
  6.     //private属性私有
  7.     //名字
  8.     private  String name;
  9.     //学号
  10.     private int id;
  11.     //性别
  12.     private char sex;
  13.     //年龄
  14.     private int age;
  16.     //提供可以操作属性的方法
  17.     //public 的 get、set方法
  18.     public String getName() {
  19.         return name;
  20.     }
  22.     public void setName(String name) {
  23.         this.name = name;
  24.     }
  26.     public int getId() {
  27.         return id;
  28.     }
  30.     public void setId(int id) {
  31.         this.id = id;
  32.     }
  34.     public char getSex() {
  35.         return sex;
  36.     }
  38.     public void setSex(char sex) {
  39.         this.sex = sex;
  40.     }
  42.     public int getAge() {
  43.         return age;
  44.     }
  46.     public void setAge(int age) {
  47.         if(age<=200 && age > 0){
  48.         this.age = age;
  49.         }else{
  50.             System.out.println("抱歉，输入的年龄有误");
  51.         }
  52.     }
  54.     //alt + insert 自动生成getter和setter
  56.     //学习（）
  57.     //睡觉（）
  58.     //吃饭（）
  59. }

  复制代码
  1. package com.oop.demo04;
  3. public class Application {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         Student s1 = new Student();
  6.             s1.setName("Louis");
  7.         System.out.println(s1.getName());
  8.         s1.setAge(17);
  9.         System.out.println(s1.getAge());
  10.     }
  11. }

  复制代码

继承

继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。
extends的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。
JAVA中类只有单继承，没有多继承!
继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
继承关系的俩个类，一个为子类(派生类),一个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends来表示。子类和父类之间,从意义上讲应该具有"is a"的关系.

1. public class Teacher extends Person{
2. }

复制代码

1. public class Student extends Person{
2. }

复制代码

1. //Person 人 父类
2. public class Person {
4.     //public
5.     //private
6.     private int money = 10_0000_0000;//private修饰的属性无法继承
8.     public int getMoney() {
9.         return money;
10.     }
12.     public void setMoney(int money) {
13.         this.money = money;
14.     }
16.     public void say(){
17.         System.out.println("我说话了");
18.     }
19. }

复制代码

1. public class Application {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Student louis = new Student();
4.         louis.say();
5.         Person person = new Person();
7.     }
8. }

复制代码

object类
super
方法重写
继承树 Ctrl + H
Java中，所有类都直接或间接的继承Object类

super

• super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一个
  
• super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
  
• super和this不能同时调用构造方法
  

代表的对象不同前提构造方法this表示本身调用者这个对象没有继承也可以使用调用本类的构造super代表父类对象的应用只有在继承条件才可以使用父类的构造

1. package com.oop.demo05;
2. public class Person {
4.     //public
5.     //private
6.     public Person(){
7.         System.out.println("Person无参执行");
8.     }
9. }

复制代码

1. public class Student extends Person{
3.     //先默认调用父类的无参构造 public Person(){}
4.     //调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行
5.     public Student(){
6.         //调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行
7.         //public Person("name"){}
8.         System.out.println("Student无参执行了");
9.     }
10.     private String name = "lly";
11.     public void test(String name){
12.         System.out.println(name);//测试
13.         System.out.println(this.name);//lly
14.         System.out.println(super.name);//louis
16.     }
17.     public void print(){
18.         System.out.println("Student");
19.     }
20.     public void test1(){
21.         print();
22.         this.print();
23.         super.print();
24.     }
25. }

复制代码

1. public class Application {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Student student = new Student();
4.         student.test("测试");
5.         System.out.println("=======================");
6.         student.test1();
7.     }
8. }

复制代码

方法的重写

重写：需要有继承关系，子类重写父类的方法！

• 方法名必须相同
  
• 参数列表必须相同
  
• 修饰符：范围可以扩大，不能缩小  public > protected > default > private
  
• 抛出的异常：范围可以被缩小，但不能扩大 ClassNotFoundException (小)--> Exception(大)
  

重写子类的方法和父类必须要一致，方法体可以不同
为什么需要重写：

• 父类的功能子类不一定需要，或者不一定满足！
  

​                Alt + Insert : override;

1. //继承
2. public class A extends B{
3.     //Override 重写
4.     @Override//注解 有功能的注释
5.     public void test() {
6.         System.out.println("A");
7.     }
8. }

复制代码

1. public class B {
3.     public void test(){
4.         System.out.println("B=>test()");
5.     }
7. }

复制代码

1. public class Application {
2.     //静态的方法和非静态的方法区别很大
3.     //非静态：重写
4.     public static void main(String[] args) {
6.         //方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
7.         A a = new A();
8.         a.test();//A类
9.         //父类的引用指向子类
10.         B b = new A();//子类重写了父类的方法
11.         b.test();//B类
12.     }
13. }

复制代码

多态

动态编译︰类型 可扩展性
即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用的类型有很多
多态存在的条件
有继承关系  类型转换异常ClassCastException
子类重写父类方法父类引用指向子类对象
注意:多态是方法的多态，属性没有多态性。instanceof

1. public class Person {
2.      public void run(){
4.      }
5. }

复制代码

1. public class Student extends Person{
2.     @Override
3.     public void run() {
4.         System.out.println("son");
5.     }
7.     public void eat(){
8.         System.out.println("eat");
9.     }
10. }

复制代码

1. public class Student extends Person{
2.     @Override
3.     public void run() {
4.         System.out.println("son");
5.     }
7.     public void eat(){
8.         System.out.println("eat");
9.     }
10. }

复制代码

instanceof

（类型转换）引用类型，判断一个对象是什么类型~
判断类的对象与另一个类是否有父子关系
x instanceof y 是否存在父子关系

1. public class Application {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         //object > Person > Teacher/Student
4.         Object o1 = new Student();
5.         System.out.println(o1 instanceof Student);//true
6.         System.out.println(o1 instanceof Person);//true
7.         System.out.println(o1 instanceof Object);//true
8.         System.out.println(o1 instanceof Teacher);//false
9.         System.out.println(o1 instanceof String);//false
11.         System.out.println("=========================");
12.         Person person = new Student();
13.         System.out.println(person instanceof Student);//true
14.         System.out.println(person instanceof Person);//true
15.         System.out.println(person instanceof Object);//true
16.         System.out.println(person instanceof Teacher);//false
17.         //System.out.println(person instanceof String);//false    //编译就报错了
18.         System.out.println("============================");
19.         Student s1 = new Student();
20.         System.out.println(s1 instanceof Student);//true
21.         System.out.println(s1 instanceof Person);//true
22.         System.out.println(s1 instanceof Object);//true
23.         //System.out.println(s1 instanceof Teacher);//false //编译就报错了
24.         //System.out.println(s1 instanceof String);//false //编译就报错了
25.     }
26. }

复制代码

1. //类型之间的转化： 父（高） 子（低）
2.         //高             低
3.         Person p1 = new Student();
4.         //p1将这个对象转换为Student();类型，就可以使用student的方法了
5.         //Student student = (Student) p1;
6.         //student.go();
7.         ((Student)p1).go();

复制代码

1. //子类转换为父类可能会丢失自己本来的一些方法
2.         Student s2 = new Student();
3.         s2.go();
4.         Person person2 = new Student();

复制代码

• 父类引用指向子类对象
  
• 把子类转换为父类，向上转型
  
• 把父类转换成子类，向下转型，强制转换，可能会丢失方法
  
• 作用：方便方法的调用 减少重复的代码！使代码简洁
  

抽象类和接口

抽象类

abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类,如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类。
抽象类中可以没有抽象方法,但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。
抽象类,不能使用new关键字来创建对象,它是用来让子类继承的。抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的。
子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类。

1. //抽象类的所有方法，继承了它的子类，都必须要实现它的方法
2. //类只能单继承 接口可以多继承
3. public class A extends Action{
4.     @Override
5.     public void doSomething() {
7.         //1.不能new 实例化，只能靠子类实现它：约束！
8.         //2.抽象类可以写普通方法
9.         //3.抽象方法必须要在抽象类中
10.         //抽象的抽象：约束~
11.         // new ,存在构造器吗
12.         // 存在的意义，抽象出来，提高开发效率
13.     }
14. }

复制代码

1. public abstract class Action{
3.     //约束~有人帮我们实现~
4.     //抽象方法，只有方法名字，没有方法的实现
5.     public abstract void doSomething();
6. }

复制代码

接口

普通类:只有具体实现
抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有!
接口:只有规范 约束和实现分离：面向接口编程
接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是...则必须能...”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你好人，则必须干掉坏人;如果你是坏人，则必须欺负好人。
接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。
OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言（比如c++、java、c#等)，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。
声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface
接口的作用：

• 约束
  
• 定义一些方法，让不同的人实现 10---->1
  
• public abstract 方法
  
• public static final 属性
  
• 接口不能被实例化，接口中无构造方法
  
• implements 可以实现多个接口
  
• 必须要重写接口中的方法
  

1. public interface TimeService {
2.     void timer();
3. }

复制代码

1. public interface UserService {
2.     //接口中的所有定义其实都是抽象 默认 public abstract
3.     //常量 public static final
4.     int AGE = 100;
6.      void add(String name);
7.      void delete(String name);
8.      void update(String name);
9.      void query(String name);
10. }

复制代码

1. //抽象类：extends~
2.     //类 可以实现接口implements 接口
3.     //实现了接口的类，就需重写接口中的方法
4.     //多继承 利用接口实现多继承
5. public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{
6.     @Override
7.     public void add(String name) {
9.     }
11.     @Override
12.     public void delete(String name) {
14.     }
16.     @Override
17.     public void update(String name) {
19.     }
21.     @Override
22.     public void query(String name) {
24.     }
26.     @Override
27.     public void timer() {
29.     }
30. }

复制代码

内部类和OOP实战

内部类就是在一个类的内部在定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。
1.成员内部类
⒉静态内部类
3.局部内部类
4.匿名内部类

1. public class Test {
2.     public static void main(String[] args) {
3. //        Apple apple = new Apple();
4.         //没有名字初始化类，不用将实例保存到变量中
5.         new Apple().eat();
6.     }
7.     //匿名内部类
8.     UserService userService= new UserService(){
9.         @Override
10.       public void hello(){
11.             System.out.println("11");
12.         }
13.     };
14. }
15. class Apple{
16.     public void eat(){
17.         System.out.println("eat");
18.     }
19. }
20. interface UserService{
21.     void hello();
22. }

复制代码

1. public class Outer {
3.     private int id;
4.     public void out(){
5.         System.out.println("这是外部类的方法");
6.     }
7.     public void method(){
8.         //局部内部类
9.         class Inner{
10.             public void in(){
12.             }
13.         }
14.     }
16.    public class Inner{
17.         public void in(){
18.             System.out.println("这是内部类的方法");
19.         }
20.         //获得外部类的私有属性
21.        public void getID(){
22.            System.out.println(id);
23.        }
24.     }
25.     //静态内部类
26.     public static class Inner2{
27.         public void in(){
29.         }
30.     }
31.     //匿名内部类
32.     //一个java类中可以有多个class类，但是只能有一个public class
33.     class a{
35.     }
36. }

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1. public class Application {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Outer outer = new Outer();
4.         //通过外部类类实例化内部类
5.         Outer.Inner inner = outer.new Inner();
6.         inner.in();
7.         inner.getID();
8.     }
9. }

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static

加载顺序

1. public class Person {
2.     {
3.         System.out.println("匿名代码块");//创建对象后运行 2、
4.         //代码块（匿名代码块）
5.     }
6.     static{
7.         System.out.println("静态代码块");//随着类加载运行 1、
8.         //静态代码块
9.     }
11.     public Person() {
12.         System.out.println("构造方法");//构造方法  3、
14.     }
15. }

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1. public class Application {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         Person person = new Person();
4.         System.out.println("===================");
5.         Person person2 = new Person();
6.     }
7. }
8. //静态代码块
9. //匿名代码块
10. //构造方法
11. //===================
12. //匿名代码块
13. //构造方法

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1. package com.oop.demo09;
2. import static java.lang.Math.PI;
3. import static java.lang.Math.random;//静态导入包
5. public class Test {
6.     public static void main(String[] args) {
7.         System.out.println(random());
8.         System.out.println(PI);
9.     }
10. }

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