黑马程序员——Java语言基础：面向对象、封装（构造函数、设计模式）

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一、理解面向对象

面向对象和面向过程都是一种思想，面向对象是相对面向过程而言，也基于面向过程。

例如把大象装进冰箱：

面向过程强调的是功能行为：打开冰箱——>把大象装进冰箱——>关闭冰箱

Java面向对象的思想就是将功能封装进对象，强调具有功能的对象：冰箱打开，冰箱存储，冰箱关闭。

※ 面向对象的最高境界：万物皆对象（面试时慎用）。

二、类与对象

1.面向对象的三个特征：封装、继承、多态（开发就是找对象使用，没有对象则创建对象）

2.类的定义：就是对现实生活中事物的描述，是具体事物的抽象。

对象：这类事物实实在在存在的个体

例子：对汽车的描述

class Car
{
//描述颜色
String color = "红色";
//描述轮胎数
int num = 4;
//运行行为。（方法）
void run()
{
System.out.println(color+".."+num);
}
}

※创建对象：Car c = new Car();

※将车的颜色改为蓝色：c.color = "蓝色";

※调用对象的方法：c.run();

3.成员变量和局部变量

（1）成员变量：

a. 成员作用于整个类中。

b. 成员变量随对象的存在而存在，在对象所在的堆内存中。

c. 成员变量有默认初始化值。

（2）局部变量：

a. 局部变量作用于函数或语句中。

b. 局部变量在栈内存中。

c. 作用的范围结束，变量空间会自动释放。

d. 局部变量没有默认初始化值。

4.匿名对象：

（1）匿名对象是对象的简化形式。

（2）匿名对象两种使用情况

a. 当对对象方法只调用一次时，可以用匿名对象，但如果对一个对象进行多个成员调用，必须给对象起名

b. 匿名对象可以作为实际参数进行传递。

三、封装（Encapsulation）

1.概念：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

2.好处：a. 将变化隔离

b. 便于使用

c. 提高重用性

d. 提高安全性

3.封装的表现形式之一——private（私有）

private关键字：权限修饰符，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，对外提供对应的set，get方法对其进行访问。提高对数据访问的安全性。

例：

class Person
{
private int age;//年龄属性
public void setAge(int a)//提供访问方法，并判断是否有效
{
if(a>0 && a<130)
{
age = a;
speak();
}
else
System.out.println("illegal age");
}
public int getAge()
{
return age;
}
private void speak()//对象的说功能
{
System.out.println("age="+age);
}
}
class PersonDemo
{
public static void  main(String[] args)
{
Person p = new Person();
p.setAge(20);//利用封装提供的访问方法进行修改年龄属性
}
}

四、构造函数

1.特点：

（1）函数名与类名相同。

（2）不用定义返回值类型。

（3）不可以写return语句。

2.作用：给对象进行初始化。

※ 当一个类中没有定义构造函数式，系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数；只要定义了，就没有默认构造函数

※ 多个构造函数是以重载的形式存在的

例：

class Person
{
//Person(){}    未定义构造函数时

private String name;
private int age;
Person()
{
System.out.println("A:name="+name+",,age="+age);
}

Person(String n)
{
name = n;
System.out.println("B:name="+name+",,age="+age);
}

Person(String n,int a)
{
name = n;
age = a;
System.out.println("C:name="+name+",,age="+age);
}
<span style="white-space:pre">	</span>//三个构造函数，重载，初始化时有可能不一样，例如孩子一出生有的无姓名，有的有
}

class PersonDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person("lisi");
Person p3 = new Person("wangwu",10);
}
}

※ 构造函数和一般函数的区别：

（1）构造函数是在对象一建立就运行，给对象初始化；一般函数对象调用才执行，给对象添加功能

（2）一个对象建立，构造函数只运行一次；一般函数可以被该对象调用多次

※ 定义构造函数的情况：当分析事物时，该事物具备一些特性或行为，那么将这些内容定义在构造函数中

3.构造代码块：对象一建立就运行，优先于构造函数执行

※ 与构造函数的区别：构造代码块给所有对象进行统一初始化，构造函数给对应的对象初始化

※ 构造代码块中定义的是不同对象的共性的初始化内容

4.this关键字：用于区分局部变量和成员变量同名的情况

（1）this代表本类对象，哪个对象在调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

（2）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，用this表示这个对象

（3）用于构造函数间互相调用（例：this(name);），只能定义在构造函数第一行，因为初始化要先执行

5.static关键字

（1） static是一个修饰符，用于修饰成员（成员变量和成员函数）。当成员被静态修饰后，就多了一个调用方式，除了可以被对象调用外，还可以直接被类名调用，格式：类名.静态成员。

（2）特点：

a.随着类的加载而加载。（静态会随着类的消失而消失，说明它的生命周期最长。）

b.优先于对象存在。明确一点：静态是先存在。对象是后存在。

c.被所有对象所共享。

d.可以直接被类名所调用。

（3）类变量和实例变量的区别：（ 静态成员变量又称为类变量；非静态成员变量又被称为实例变量）

a.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建立而存在于堆内存中。

b.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。

（4）使用注意事项：

a.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。

b.静态方法中不可以定义this，super关键字。因为静态优先于对象存在，所以静态方法中不可以出现this。

c.主函数是静态的。（主函数是一个特殊的函数且格式固定，作为程序的入口，被JVM调用）

（5）静态的利弊

利处：对对象共享数据进行单独空间的存储，节省空间。没有必要每一个对象中都存储一份。可以直接被类名调用。

弊端：生命周期过长；访问出现局限性。（静态虽好，只能访问静态）。

（6）使用静态的情况：（静态修饰的内容有成员变量和函数）

a.什么时候定义静态变量（类变量）呢？

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。

b.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。

（7）静态的应用：对应用程序中的共性功能进行抽取，独立封装，以便复用

※ 帮助文档：javadoc -d Myhelp -author-version ArrayTool.java

Java中的javadoc工具就可以完成说明文档也称API的制作。

（8）静态代码块：

a.格式：

static

{

静态代码块钟的执行语句;

}

b.特点：随着类的加载而执行，只执行一次，用于给类进行初始化只执行一次,并优先于主函数

例：

class StaticCode
{
static
{
System.out.println("a");
}
}
class StaticCodeDemo
{
static
{
System.out.println("b");
}

public static void main(String[] args)
{
new StaticCode();//不创建对象，调用该类方法也可StaticCode.方法名();
new StaticCode();
System.out.println("over");
}
static
{
System.out.println("c");
}
}

//d:\>java\day6\java StaticCodeDemo

//输出结果：先执行StaticCodeDemo类中静态代码块： b  c
//          再读主函数，调用StaticCode类，输出a，再调用时静态代码块不再执行
//	    最后输出over
// b c a over

※ 初始化的先后顺序：类初始化（静态代码块）-->对象初始化（构造代码块）-->对应对象初始化（构造函数）

6.对象的初始化过程

创建一个新对象都做了什么事情：

a.把类名.class文件加载到内存中。

b.执行该类中的static代码块，如果有得话，给该类进行初始化。

c.在堆内存中开辟空间，分配内存地址。给对象

d.在堆内存中建立对象的特有属性。并进行默认初始化。

e.对属性进行显示初始化。

f.对对象进行构造代码块初始化。

g.对对象进行对应构造函数初始化。

h.将内存地址赋给栈内存中的对象名变量。

五、设计模式

1.设计模式是解决某一类问题最行之有效的方法，java中有23中设计模式

2.单例设计模式：解决一个类在内存中只存在一个对象。（保证对象的唯一性）

※ 为了避免其他程序过多建立该类对象，先禁止其他程序建立该类对象。

※ 同时让其他程序可以访问该类对象，只能在本类中自定义一个对象，并对外提供一些访问方式

3.单例设计模式的两种方式：

a.饿汉式：（先初始化对象，single类一进内存就已经创建好了对象）

class SingleDemo
{
//创建本类对象
private static Single s = new Single();
//构造方法
private Single(){}
//返回本类对象的方法
public static Single getInstance()
{
return s;
}

}

b.懒汉式：（single类进内存对象还不存在，只有调用方法时才建立对象，即对象的延迟加载）

class Single
{
//s为空
private static Single s = null;
//构造方法
private Single(){}
//初始化本类对象，并返回本类对象的方法
public static Single getInstance()
{
if(s==null)
{
synchronized(Single.class)  //锁
{
if(s==null)
s = new Single();
}
}
return s;
}
}