面向对象

一，面向对象的概念

1，理解面向对象

· 面向对象是相对面向过程而言

· 面向对象和面向过程都是一种思想

· 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

· 面向对象是基于面向过程的

例：功能是将东西存储进冰箱。面向过程的思想就是先打开冰箱，存储事物，关闭冰箱；如果是面向对象的思想，将打开、储存、关闭都封装在冰箱里。就成为了，冰箱.打开 冰箱.存储 冰箱.关闭

2，面向对象的特点

· 是一种符合人们思考习惯的思想

· 可以将复杂的事情简单化

· 将程序员从执行者转换成了指挥者

· 完成需求时：

a. 先要去找具有所需功能的功能对象来使用

b. 如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象

c. 这样简化开发提高了代码的复用

3，面向对象开发、设计，特征

· 开发的过程：其实就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情

· 设计的工程：其实就是在管理和维护对象之间的关系

· 面向对象的特征：

a. 封装（encapsulation） 

b. 继承（inheritance）

c. 多态（polymorph）

· 面试题：面向对象是什么？

答：面向对象是一种思想，可以让复杂的事情简单化，将执行者变成指挥者。举例一般可以随着实际场景出发。比如公司招人就是一种面向对象的思想，调用的就是招聘者身上的工作的功能

二，类与对象的关系

· 使用计算机语言就是不断的在描述现实生活中的事物

· java中描述事物通过类的形式体现，类是具体事物的抽象，概念上的定义

· 对象即是该类事物实实在在存在的个体

1，类与对象

· 类与对象的关系如图示例：



· 可以理解为：类就是图纸，汽车就是堆内存中的对象

2，类的定义

· 生活中描述事物无非就是描述事物的属性和行为

 如：汽车会有排量，颜色等属性

· java中用类描述事物也是如此

属性：对应类中的成员变量

行为：对应类中的成员函数

如：描述汽车（排量，颜色）。

· 定义类其实在定义类中的成员（成员变量和成员函数）

3，成员变量和局部变量的区别？

· 成员变量，作用于整个类中；在堆内存中，因为对象的存在而存在；有默认初始化值

· 局部变量，局部变量作用于函数或者语句中，存在于栈内存中

4，创建对象，使用对象

class Car { //对Car这类事物进行描述
String color = "red";
int num = 4;
void show() {
Ststem.out.println(“color=”+color+”..num=”+num);
}
}

class CarDemo
{
public static void main(String main[]) {
Car c = new Car();//建立对象
c.color = “black”;//对对象的属性进行修改
c.show();//使用对象功能
}
}

5，对象内存结构

Car c1 = new Car(); c1.color="blue";

Car c2 = new Car();

c1、c2的引用存在于栈内存中，当执行到new Car()时，才在堆内存中建立实体，并根本这类事物，一开始c1的初始化color为"blue"。执行到c1.color="blue"时，在堆内存把red换为blue

6，匿名对象

· 匿名对象是对象的简化形式

· 匿名对象两种使用情况

a. 当对象方法仅进行一次调用时。例：new Car().show();

b. 匿名对象可以作为实际参数直接传递。例：有一个run(Car c)的方法，可以直接写成run(new Car());

三，private（私有）关键字

· private是一个权限修饰符，用于修饰成员（成员变量和成员函数）。被私有化的成员只在本类中有效

· 常用之一：将成员变量私有化，对外提供get和set方法进行访问，提高数据访问的安全性

构造函数：

a. 函数名和类名相同

b. 不用定义返回值类型

c. 不可以写return语句

· 对象一建立就会调用与之相对应的构造函数，所以构造函数的作用：可以用于给对象进行初始化动作。

· 当一个类没有定义构造函数时，那么系统会默认给该类加入一个空参数构造函数

· 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在写法上不同，在运行上也不同。构造函数是对象一建立就运行，给对象进行初始化。而一般方法是对象调用才执行，给对象添加对象需要具备的功能。一个对象的建立，其构造函数只运行一次，而方法可以被多次调用。

· 什么时候定义构造函数？当分析事物时，该事物存在具备一些特性或者功能，那么将这些内容定义在构造函数中，

总结：根据构造函数的参数不同，所对应的构造函数也不同。当自己写了构造函数后，系统就不会添加默认构造函数。当创建对象时，会根据参数选择对应的构造函数并进行初始化动作。如果一个函数不想被创建对象，自己写一个空参数的构造函数并私有化。

构造代码块：

作用：给对象进行初始化。对象一建立就运行，并且优先于构造函数。

构造函数和构造代码块的区别？

构造代码块是给所有对象进行统一初始化，而构造函数是给对应的对象初始化。

例：有一个功能要在所有构造函数内容运行之前都要运行，就可以写在构造代码块中运行。这样所有的构造函数在运行前都会先运行构造代码块中的内容。

四，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：

a. 将变化隔离

b. 便于使用

c. 提高重用性

d. 提高安全性

· 封装原则：

a. 将不需要对外提供的内容隐藏起来

b. 把属性隐藏，提供公共方法对其访问

· 例：电脑的主机相对于我们来说就是被封装的，电脑里面的硬件都是封装在电脑的机箱里面的。这样，电脑里面不管是换了什么硬件，对我们来说是没关系的，这就是将变化隔离的特性。把内容封装之后，提供固定的对外的接口让我们使用，这就提高了使用性。不能对内部进行操作，也是提高了安全性。

· 代码实例：需求：描述一个人的类。人有年龄。但是年龄需要一个合理的值，所以可以把年龄封装在人的类中。提供对外访问的方法对年龄进行操作。在设置方法中在对年龄进行逻辑判断

class Person {
private int age;
//对外提供get，set方法
public void setAge(String age) {
if(age>0 && age<130)
this.age= age;
else
System.out.println(“年龄非法”);
}
public int getAge() {
return age;
}
}

五，this关键字

this：代表本类对象，代表它所在函数所属对象的引用。简单地说，哪个对象在调用this所在的函数，this就代表哪个对象。

· 什么时候使用this关键字呢？

当定义类中功能时，该函数内部要用到该函数的对象时，这时用this来表示这个对象。但凡功能内部使用了本类对象，都用this表示。

· this关键字的应用：例：一个Person对象中有age属性，并在创建的时候就需要赋值。现在需要一个方法判断两个对象中的age是否相同。

在main函数中，这样写：

Person p1 = new Person(20);

Person p2 = new Person(25);

p1.compare(p2);

在Person中compare方法：

public boolean compare (Person p) {

   return this.age = age;

}

在这个方法中，因为是p1调用的这个方法，所有this代表的是p1

· this关键字在构造函数间调用：

this() 用于构造函数之间的传递，并且只能定义在构造函数的第一行，因为初始化要先执行。

例：在Person中有2个构造函数

Person(String name) {

    this.name = name;

}

Person(String name,age) {

   this(name);

   this.age = age;

}

这段代码的this.name就是在构造函数中传递这个name参数。

当我们对外只提供很少的构造函数时，自己内部可以使用大量的构造函数。这时就可以使用这种this的使用情况！

例2：在Person中有2个构造函数，

Person() {

   this(“a”);

};

Person(String name) {

   this();

}

这种情况是不允许存在的。无限死循环....

六，static关键字

static的用法：

· 是一个修饰符，用于修饰成员（成员变量和成员函数）

· 被修饰的成员具备以下特点：

a. 随着类的加载而加载。也就是说，静态会随着类的消失而消失

b. 优先于对象存在。明确一点，静态是先存在，对象是后存在的

c. 被所有对象共享

d. 可以直接被类名调用：类名.静态成员

e. static修饰的类，存放在方法区（共享区，数据区）

实例变量和类变量的区别：

· 在一个类中，被static修饰的成员称为类变量。未被static修饰的变量称为实例变量
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建立而存在于堆内存中

2. 生命周期：类变量生命周期最长，随着类的消失而消失；实例变量生命周期是随着对象的消失而消失

使用注意：

· 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，所以静态方法中不可以出现this

· 主函数是静态的

主函数：

· 是一个特殊的函数。作为程序的一个入口，可以被句jvm调用。

· 主函数的定义：

public：函数访问权限最大

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 args[])：函数的参数，参数类型是一个数组。该数组中元素是字符串。args是可以修改的，变量名只要合法就行。原先是argument

· 主函数的格式是固定的：jvm识别

静态的利弊：

· 好处：

a. 对对象的共享进行单独空间的存储，节省空间。没有必要每一个对象都要存储一份

b. 可以直接被类名调用

· 弊端：

a. 生命周期过长

b.访问出现局限性，因为静态只能访问静态

静态的应用：

· 每一个应用程序都有共性的功能，可以将这些功能进行抽取，独立封装，以便复用

· 如果我们有一个工具类，可以把工具类中所有的方法都定义成static的，直接通过类名调用

· 通过javadoc -d myhelp -author -version 类名.java 编写说明书

静态代码块：

· 格式：

static ｛

   静态代码块中执行的语句;

｝

· 特点：随着类的加载而执行，只执行一次

例：在main函数中一句Person p = new Person("张三",20); 这句话都做了哪些事情？

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

2，执行该类中的static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特有的属性，并进行默认初始化（姓名，年龄）

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，对对象进行对应的构造函数代码块初始化

8，将内存地址赋给栈内存中的p变量

七，扩展知识——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中设计模式：介绍其中的单例设计模式
· 单例设计模式：解决一个类在内存中只存在一个对象

· 想要保证对象的唯一性：

a. 为了避免其他程序过多建立该类对象，先禁止其他类创建该对象

b. 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

c. 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

· 用代码实现：

a. 将构造函数私有化

b. 在类中创建一个本类对象

c. 提供一个方法可以获取到该对象

· 代码：

class Single {//饿汉式，类一进内存，就已经创建好对象
private static Single s = new Single();
private static () {}
public static Single getInstance() {
return s;
}
}

class Single {//懒汉式，对象是方法被调用时才初始化。这也叫类的延时加载
private static Single s = null;
private Single() {}
public static Single getInstance() {
if(s==null) {
synchronized(Single.class) {
if(s==null) {
s = new Single();
}
}
}
return s;
}
}