Java基础_面向对象_类与对象、构造函数、关键字、静态代码块、单例

面向对象概念

相对面向过程而言，都是一种思想

面向过程强调的是功能行为

面向对象将功能封装进对象，强调具备了功能的对象

从执行者到指挥者

面试时结合实际场景描述面向对象

万物皆对象：你所接触到的，所想到的概念都可以是一个对象。面试不要说

写程序时不要先考虑功能，先面对对象。先找Java中是不是已经提供好了相对应的对象。没有对象，自己造一个对象，把功能定义到里面去

名词提炼法：把名词提炼出来封装成对象

面向对象三个特征：封装，继承，多态

以后开发：其实就是找对象使用，没有对象，就创建对象。

找对象，建立对象，使用对象。维护对象的关系

类与对象的关系

类：就是对像是生活中事物的描述

对象：就是这类事物实实在在存在的个体

类的描述：提取对象中共性内容，对具体的抽象

映射到java中，描述就是class定义的类。

具体对象就是对应java在堆内存中用new建立的实体，实体的成员变量都有默认初始化值。

定义类其实就是在描述事物的属性和行为，属性对应类中的变量，行为对应类中的函数（方法）

属性和行为共同称为类中的成员。属性称为成员变量，行为称为成员函数

Car c = new Car();//c就是一个类类型变量（引用星变量的一种）。记住：类类型变量指向对象

在java中指挥对象方式：对象.对象成员

对象的特点在于封装数据

成员变量和局部变量

作用范围：

成员变量作用于整个类中

局部变量作用于函数中，或者语句中

在内存中的位置：

成员变量在堆内存中，因为对象的存在才在内存中存在

局部变量存在于栈内存中，使用完就消失

匿名对象

是对象的简化形式,没有名字

new Car().run();

两种使用情况

1、当对对象方法仅进行一次调用的时候(因为调用方法匿名对象有意义，调用属性没有意义)。如果对多个成员调用，就必须给该对象取一个名字

2、匿名对象可以作为实际参数进行传递:show(new Car());写缓存的时候就会考虑到强引用，弱引用，软引用，定义对象的生命周期

封装

面向对象特性之一，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。

透明的<==>隐藏的

好处：

将变化隔离
便于使用
提高重用性
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

函数、类、包、框架都是封装体

private：

私有，权限修饰符中的一种，用于修饰类中的成员（成员变量、成员函数）。

私有只在本类中有效

将成员变量私有化以后，需要在类中提供访问该成员变量的方法（setAge()和getAge()）

之所以对外提供访问方式，是因为可以在访问方法中加入逻辑判断语句，对访问的数据进行操作，提高代码的健壮性

私有仅仅是封装的一种表现形式

构造函数

特点：

1、函数名与类名相同

2、不用定义返回值类型，与void不同，注意区别

3、不可以写return语句

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的

对象一建立，就会调用与之对应的构造函数

当一个类中没有定义构造函数时，系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数：Person(){}

当在类中自定义了构造函数后，默认的构造函数就没有了

构造函数和一般函数的不同：

在写法上不同

在运行上不同。构造函数是在对象已建立就运行，给对象初始化

而一般方法是对象调用才执行，是给对象添加对象具备的功能

一个对象建立，构造函数只运行一次，而一般方法可以被对象调用多次

什么时候定义构造函数？

当分析事物时，该事物一存在就具备一些特性或者行为，那么将这些内容定义在构造函数中。

面试：构造代码块

作用：给对象进行初始化

对向一建立，就运行，而且优先于构造函数执行（先运行，不论构造代码块在构造函数前面还是后面）

和构造函数的区别：

构造代码块是给所有对象进行统一初始化，定义不同对象共性初始化内容。而构造函数是给对应的对象初始化

class Person

{

{//构造代码块

Sop("");

}

Person()//构造函数

{

...

}
}

构造函数可以私有化private

那么不能用该构造函数创建对象（单例设计模式）

this关键字

构造函数中局部变量的名称和成员变量的名称相同，用this标识成员变量，看上去是用于区分局部变量和成员变量重名的情况

this代表本类的对象，代表它所在函数所属对象的引用，简单说哪个对象在调用this所在的函数，this就代表那个对象

在类中被对象调用的成员，包括变量和函数

变量出现同名情况一定要加

类里面的成员被使用全是由对象完成的，而本类中的对象是this

this的应用

当定义类中功能时，该函数内部要用到调用该函数的对象时，这时用this来表示这个对象。但凡本类功能内部用到了本类对象都用this代表

构造函数间调用

this语句：用于构造函数之间互相调用，

只能定义在构造函数的第一行，因为初始化中的初始化要先执行，再执行自己的初始化，保证输出符合用户的输入。

Person(String name, int age)

{

this(name);//注意没有点，this代表对象

this.age = age;
}

不允许存在死循环的调用，示例如下：

Person()

{

this("haha");
}

Person(String name)

{

this();
}

static关键字

原因：

多个对象当中存在着共同数据，没有必要每一个对象都具备一个从而浪费内存空间

是一个修饰符，用于修饰成员（成员变量和成员函数）。不在堆内存当中，在方法区/共享区/数据区中

被修饰后的成员具备以下特点：

1、随着类的加载而加载，随着类的消失而消失，说明它的生命周期最长，非静态成员/实例变量则不是

String name;//成员/实例变量

static String country = "cn";//静态成员变量/类变量

2、优先于对象存在。

3、被所有对象所共享

4、除了可以被对象调用外，还可以直接被类名调用（类名.静态成员）

实例变量和类变量的区别：

1、存放位置。

类变量随着类的加载而存在于方法区中

实例变量随着对象的简历存在于对内存中

2、生命周期

类变量生命周期最长，随着类的消失而消失

实例变量生命周期随着对象的消失而消失

static使用注意事项：

静态方法只能访问静态成员，非静态方法既可以访问静态也可以访问非静态

静态方法中不可以写this，super关键字。因为静态优先于对象存在。

主函数是静态的

静态有利有弊

利：

对对象的共享数据进行单独空间的存储，节省空间。

可以直接被类名调用。

弊：

生命周期过长。

访问出现局限性。（静态虽好，只能访问静态）

主函数main

主函数是一个特殊的函数，作为程序的入口，可以被jvm调用

主函数的定义：

public:代表着该函数的访问权限最大

static：代表主函数随着类的加载就已经存在了。

void：主函数没有具体的返回值

main:不是关键字，但是是一个特殊的单词，可以被jvm识别。

(String[] arr): 函数的参数，参数类型是一个字符串类型的数组

主函数是固定格式的，包括参数格式，jvm可识别。虽然main可重载，但能被jvm识别的只有一种格式。只有args可以更改

jvm在调用主函数时传入的是new String[0];

主函数传值；

class MainDemo

{

public static void main(String[] args)

Sop(args[0]);
}

命令：java MainDemo haha hehe heihei

结果：haha

什么时候使用静态？

要从两方面考虑，因为静态修饰的内容有成员变量和成员函数

什么时候定义静态变量（类变量）？

当对象中出现共享数据时，该数据被静态所修饰

对象中的特有数据要定义成非静态存在于堆内存中

什么时候定义静态函数呢？

当功能内部没有访问到非静态数据（对象的特有数据），那么该功能可以定义成静态的。

例：

class Person

{

String name;

public static void show()

{

Sop("haha");

}
}

静态的应用--工具类

在工具类中的方法都定义成静态的，因为没有操作该类的特有数据。

将方法静态后，可以方便于使用，但是该类还是可以被其他程序建立对象的。为了更为严谨，强制让该类不能建立对象，可以通过将构造函数私有化完成

当一个类中用到了其他类，编译时该类文件时jvm先找当前目录下有无其他类的class文件，如果没有，则找有无java文件进行编译，最后才编译自己的java文件

帮助文档的制作javadoc

将工具类文件（ArrayTool.class）发送给他人，其他人只要将该文件设置到classpath路径下，就可以使用该工具类了

设置工具类的路径

set classpath = .;c:\myclass//加上点先找当前目录，再找指定目录

将A

但是该类中到底定义了多少个方法使用者不清楚，因为该类并没有使用说明书。

java的说明书通过文档注释完成

类的描述信息

/**

这是一个可以对数组进行操作的工具类，该类中提供了获取最值，排序等功能。

@author 张三

@version V1.1

*/

功能描述

凡是public修饰的功能都用文档注释描述，因为都可以被文档注释工具所提取

/**

获取一个整型数组中的最大值

@param arr 接受一个int类型的数组

@return 会返回一个该数组中的最大值

*/

javadoc -d 目录

javadoc -d myhelp -author -version ArrayTool.java//myhelp表示在当前目录下创建的文件夹名称（也可以指定路径）-author -version表示提取作者和版本

要将一个类生成帮助文档，该类必须是public修饰

只有两种权限才会被体现到注释文档中：public和protected，包括构造方法（如果需要对外提供给）

一个类中默认会有一个空参数的构造函数，这个函数的权限和所属类一致，如果类被public修饰，那么默认的构造函数也带public修饰符。

空参数构造函数不是默认构造函数，默认构造函数是看不见的

静态代码块

格式：

static

{

静态代码块中的执行语句；
}

特点：

随着类的加载而执行，只执行一次。优先于主函数

用于给类进行初始化

StaticCode s = null;//不会加载类，但凡用到了类中的内容了，才会加载类。

注意：构造代码块给该类的所有对象初始化，静态代码块给类初始化，构造函数给对应对象初始化

对象的初始化过程

Person p = new Person("zhangsan", 20);

1、因为new用到了Person.class文件，所以会先找到Person.class文件并加载到内存中

2、执行该类中的静态代码块，如果有的话，给Person.class类进行初始化

3、在堆内存中开辟空间，分配内存地址

4、在堆内存中建立对象的特有属性，并进行默认初始化

5、对属性进行显示初始化

6、对对象进行构造代码块初始化

7、对对象进行与之对应的构造函数初始化

8、将内存地址赋给栈内存中的P变量

单例设计模式

设计模式：解决某一类问题最行之有效的方法，java中有23种设计模式；

单例设计模式：解决一个类在内存中只存在一个对象

想要保证对象唯一

1，为了避免其他程序过多建立该类对象，先控制禁止其他程序建立该类对象

2，还为了让其他程序可以访问到该类对象，只好在本类中自定义一个对象

3，为了方便其他程序对自定义对象的访问，可以对外提供一些访问方式

代码体现：

1、将构造函数私有化

2、在类中创建一个本类对象

3、提供一个方法可以获取到该对象

饿汉式

class Single

{

private Single(){}

private static final Single s = new Single();//类中的成员变量得私有化,final 使得s常量化，终身指向Single的实例

public static Single getInstance()//在外部不能通过对象访问，则只能铜鼓类名访问，所以方法是静态的

{

return s;

}
}

通过Single ss = Single.getInstance();//获取该对象

Single s1 = Single.getInstance();//main里面又多了一个变量s1，getInstance()方法还是返回的方法区中s的值，就保证了对象的唯一性

对于事物该怎么描述，还怎么描述，当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时，就将以上的三步加上即可。（比如配置文件的数据封装在一个单例设计模式设计完的类当中）

上面的代码是先初始化对象。

称为饿汉式。

懒汉式

对象是方法被调用时才初始化，也叫做对象的延时加载，称为：懒汉式（有多线程问题，面试常考）

class Single

{

private static Single s = null;//此处不能加final

private Single(){}

public static Single getInstance()

{

if(s==null)

s = new Single();

return s;

}
}

饿汉式和懒汉式的区别

饿汉式是Single类一加载进来，方法区里面就有s，堆里面就有对象，对象的地址值就赋给了s

懒汉式是Single类一加载s是空。当调用getInstance方法的时候，这个方法运行才在内存中建立对象，并把对象的内存地址值赋给s,才称为延时加载

懒汉式的缺点

cpu在某一时刻只能处理一个程序，如果多个人同时调用getInstance方法，在

if(s==null)

-->A程序停在此处

-->B程序停在此处

当A执行创建对象过后再执行B程序会创建多个对象

public static synchronized Single getInstance()//通过synchronized关键字上锁，A程序一进来其他程序就进不来了。因为每次都会判断锁，所以效率会变低，有判断。

最终解决方案

public static Single getInstance()

{

if(s==null)//此判断可以减少判断锁的次数，所以效率高

{

synchronized (Single.class)

{

if(s==null)//同步代码块加入判断的原因：如果第一个线程进入到第一个if代码块，此时并还没获取锁，此时虚拟机切换给第二个线程，它也进来了if代码块，并且此时获取锁，new一个对象，然后返回。接着虚拟机切换给第一个线程，它这时候才获取锁，此时如果没有第二个if判断，就会再new 一个对象，这就不能保证类的对象唯一性。也可以理解为在同步的外层加上if判断，来减少判断锁的次数。

s = new Single();

}

}

return s;
}

开发的时候用第一种饿汉式，安全，简单