JAVA 面向对象

Question

一、面向对象概念

对于面向过程思想，强调的是过程（动作）

对于面向对象思想，强调的是对象（实体）

面向对象的特点

1、面向对象就是一种常见的思想，符合人们的思考习惯。
2、面向对象的出现，将复杂的问题简单化。
3、面向对象的出现，让曾经在过程中的执行者，变成了对象中的指挥者。

二、类与对象的关系

只要明确该事物的属性和行为并定义在类中即可。

对象：其实就是该类事物实实在在存在的个体。

类于对象之间的关系

类：事物的描述
对象：该事物的实例。在java中通过new来创建。

示例：

class Car{
  int num;
  String color;

  void run(){
    System.out.println(num+"..."+color);
  }
}

class CarDemo{
  public static void main(String[] args){
    //在计算机中创建一个car的实例。通过new关键字。
    Car c = new Car();//c就是一个类类型的引用变量，指向了该类的对象。
    c.num = 4；
    c.color = "red";
    c.run();//要使用对象中的内容，可以通过“对象.成员”的形式来完成调用。
  }
}

对象的内存体现

成员变量和局部变量的区别

1、成员变量定义在类中，整个类中都可以访问。
   局部变量定义在函数、语句、局部代码块中，只在所属区域有效

2、成员变量存在于堆内存的对象中。
   局部变量存在于栈内存的方法中。

3、成员变量随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失。
   局部变量随着所属区域的执行而存在，随着所属区域的结束而释放。

4、成员变量都有默认初始化值。（堆内存会初始化变量的值）
   局部变量没有默认初始化值。（栈内存不会初始化变量的值）

注意：成员变量和局部变量同名时候

类类型参数

public static void show(Car c){//类类型的变量一定指向对象，要不就是null。
  c.num = 3;
  c.color = "black";
  System.out.println(c.num + "..." + c.color);
}

匿名对象

匿名对象：没有名字的对象

new Car();//匿名对象，其实就是定义对象的简写格式
new Car().run();//当对象对方法仅进行一次调用的时候，就可以简化成匿名对象。

注意：匿名对象可以作为实际参数进行传递。

基本数据类型参数传递和引用数据类型才参数传递图解

三、封装

封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式

好处：

1、将变化隔离
2、便于使用
3、提高重用性
4、提高安全性

封装原则：

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。

示例：

class Person{
  private int age;//私有属性
  public void setAge(int a){
    age = a;
  }

  public void getAge(){
    return age;
  }

  public void speck(){
    System.out.println("age="+age);
  }
}

四、构造函数

一个类中如果没有定义过构造函数，那么该类中会有一个默认的空参数构造函数。Person(){}\ 如果在类中定义了指定的构造函数，那么类中的默认构造函数就没有了。//Person(){}

什么时候定义构造函数呢？

在描述事物时，该事物已存在就具备的一些内容，这些内容都定义在构造函数中。

特点：

1、函数名与类名相同。
2、不用定义返回值类型。
3、没有具体的返回值

作用：

给对象进行初始化。

注意：

1. 默认构造函数的特点
2. 多个构造函数是以重载的形式存在

示例代码：

class Person{
  private String name;
  private int age;

  //定义一个Person类的构造函数
  Person(){//构造函数，而且是空参数的。
    System.out.println("person run...");
  }

  Person(String n){
    name = n;
  }

  Person(String n,int a){
    name = n;
    age = a;
  }

  public void speck(){
    System.out.println(name + "..." + age);
  }
}

class ConsDemo{
  public static void main(String[] args){
    Person p = new Person();//构造函数：构建创造对象时调用的函数。作用：可以给对象进行初始化
    p.speck()

    Person p1 = new Person("xiaoming");
    p1.speck()

    Person p2 = new Person("xiaozhang",10);
    p2.speck()
  }
}

一般函数与构造函数有什么区别？

构造函数：对象创建时，就会调用与之对应的构造函数，对对象进行初始化。
一般函数：对象创建后，需要函数功能时才调用。

构造函数：对象创建时，会调用只调用一次。
一般函数：对象创建后，可以调用多次。

构造函数内存图解

五、this 关键字

特点：

this代表其所在函数所属对象的引用。
换言之：this代本类对象的引用。那个对象调用了this所在的函数，this就代表哪个对象。

什么时候使用 this 关键字？

当在函数内部需要用到调用该函数的对象时，就用this
当成员变量和局部变量重名，可以用关键字this来区分。

示例代码：

class Person{
  private String name;
  private int age;

  //定义一个Person类的构造函数
  Person(){//构造函数，而且是空参数的。
    System.out.println("person run...");
  }

  Person(String name){
    this.name = name;//用this来区分成员变量和局部变量
  }

  Person(String name,int age){
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  public void speck(){
    System.out.println(this.name + "..." + this.age);
  }
}

class ConsDemo{
  public static void main(String[] args){
    Person p = new Person();//构造函数：构建创造对象时调用的函数。作用：可以给对象进行初始化
    p.speck()

    Person p1 = new Person("xiaoming");
    p1.speck()

    Person p2 = new Person("xiaozhang",10);
    p2.speck()
  }
}

六、satic 关键字

static 用于修饰成员（成员变量、成员函数）

被修饰后的成员具备以下特点

优先于对象存在，随着类的加载而加载
被所有对象共享
可以直接被类名调用

注意使用

静态方法只能访问静态成员。（非静态即可访问静态，又可访问非静态）
静态方法中不可以写this/super关键字。
主函数是静态的。

成员变量和静态变量的区别

两个变量的声明周期不同：
成员变量随着对象的创建而创建，随着对象的被回收而释放。
静态变量随着类的加载而存在，随着类的消失而消失。

调用方式不同：
成员变量只能被对象调用。
静态变量可以被对象调用，还可以被类名调用。

别名不同：
成员变量也称为实例变量。
静态变量称为类变量。

数据存储位置不同
成员变量数据存储在堆内存的对象中，所以也叫对象的特有数据。
静态变量数据存储在方法区（静态区），所以也叫对象的共享数据。

什么时候使用

1、静态变量
当分析对象中所具备的成员变量的值都是相同的。这时这个成员就可以被静态修饰。
只要数据在对象中都是不同的，就是对象的特有数据，必须存储在对象中，是非静态的。
如果是相同的数据，对象不需要修改，只需要使用即可，不需要存储在对象中，定义为静态的。

2、静态函数
函数是否用静态修饰，就参考一点，就是该函数功能是否有访问到对象中特有的数据。
简单点说，从源代码看，该功能是否需要访问非静态的成员变量，如果需要就是非静态的，如果不需要，就可以将该功能定义成静态的。

静态代码块

随着类的加载而执行，而且只执行一次。

作用： 用于给类进行初始化。（当类不需要创建对象时候）

class StaticCode{
  static{
    System.out.println("hahahaha");
  }

  void show(){
    System.out.println("show run");
  }
}

class StaticCodeDemo{
  public static void main(String[] args){
    new StaticCode().show();//hahahaha \n show run
  }
}

如果一个类中的函数都是静态的，那么就不需要实例这个类了。为了防止任意实例化可以将构造函数设置为private

class ArrayTool{
  //该类中的方法都是静态的，所以该类是不需要创建对象的。为了保证不让其他程序创建该类对象
  //可以将构造函数私有化。
  private ArrayTool(){}  

  public static int getMax(int[] arr){

  }
  public static selectSort(int[] arr){

  }
}

创建文档注释

javadoc

七、单例设计模式

单例模式可以保证一个类在内存中的对象唯一性。

如何保证对象的唯一性呢？

1、不允许其他程序用new创建该类对象。
2、在该类创建一个本类实例。
3、对外提供一个方法让其他程序可以获取该对象

具体步骤

1、私有化该类的构造函数。
2、通过new在本类中创建一个本类对象。
3、定义一个公有的方法，将创建的对象返回。

示例代码---饿汉式

class Single{
  //第一步
  private Single(){}

  //第二步
  private static Single s = new Single();

  //第三步
  public static Single getInstance(){
    return s;
  }

}

class SingleDemo{
  public static void main(String[] arg){
    Single s1 = Single.getInstance();//直接使用类名调用静态方法
    Single s1 = Single.getInstance();//直接使用类名调用静态方法


    //校验一下是不是一个对象
    System.out.println(s1==s2);//true
  }
}

单例设计模式内存图解

单例模式的另一种表现形式 - 懒汉式

class Single2{
  private Single2(){}

  private static Single2 s = null;

  public static Single2 getInstance(){
    if(s==null){
      s = new Single2();
    }
    return s;
  }
}