Java基础（五）OOP面向对象之(二) 面向对象思想综述

Java基础（五）OOP面向对象之(二) 面向对象思想综述

1. OOP中的基本概念

Java语言是面向对象的，采用这种语言进行编程称为面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)。它允许设计者将面向对象设计实现为一个可运行的系统。Java的编程单位为类，对象需要通过类进行实例化(即创建)。

面向对象的编程有三大特性:封装、继承和多态。

封装：以前我讲过java是以类为基础的，所有的属性和方法都是封装在类中的，不像C++在类外还可以定义函数。

多态：表面看是多种状态的意思。(这里先不过多讨论，下面会详细讨论)

继承：不容置疑，从父亲那里继承什么家产、金钱或者产业什么的，运用到我们java中又是怎么回事呢？它又继承哪些东东呢？

接下来我们就要对这三个特性进行详细的分析，那么在java中我们一切是以类为基础，当然这三个特性跟类是分不开的，那我们认识下java中的类。

2. 抽象数据类型(类就是模板)

在C语言中，我们可以用struct 来表示一个类，不了解也不要紧。

在java中，我们用class 这个关键字来表示一个类，类是一个抽象的数据类型，那怎么抽象法呢？

(思考一下我们之前讲过的java中的类是怎么来的,类是具有相同属性类型和行为的集合)

3. 类和对象

面向对象的开发方法把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。面向对象的开发方法将软件系统看成各种对象的集合，接近人的自然思维方式。

对象是对问题领域中事件的抽象。对象具有以下特性：

万物皆为对象。问题领域中的实体和概念都可以抽象为对象。例如学生，成绩单、教师、课和教室。

每个对象都是惟一的。正如世界上不存在一模一样的数子(或者人)。

对象具有属性和行为。

例如小张，性别女，年龄22，身高1.6m, 体重40kg, 能够学习，唱歌。小张的属性包括姓名、性别、年龄、身高和体重，行为包括学习、唱歌。

例如一部手机，牌子是诺基亚、价格是2000元，银白色，能够拍照、打电话和收发短信等。这部手机的属性包括品牌类型type、价格price和颜色color，行为包括拍照takePhoto()，打电话call()，收发短信receiveMessage()和发短信sendMessage().

对象具有状态。状态是指某个瞬间对象的各个属性的取值。对象的某些行为会改变对象自身的状态，即属性的取值。

例如小张本来体重为40kg，经为减肥后，体重减到45kg.

肥胖状态: 40kg
|
| 减肥行为
|
肥胖状态: 35kg

每个对象都是某个类的实例。小张和小王都属于学生类、中国和美国都属于国家类、中文和英文都属于语言类。

类是具有相同属性和行为的对象的集合。

同一个类的所有实例都有相同属性，但属性取值不一事实上相同，但是它们的状态不一定相同。例如小张和小王都属于学生类，都有姓名、性别、年龄、身高和体重这些属性，但是他们的属性取值不同。

同一个类的所有实例都有相同行为，意味着它们具有一些相同的功能。

类是一组具有相同属性和行为对象的模板。面向对象编程的主要任务就是定义对象模型中的各个类。

类是一种类型：是引用类型；

类是元数据： 描述数据的数据，因为数据在面向对象领域里以对象的形式存在，所以类是对象共有属性和方法的抽象描述。

Java程序是各种对象相互交互作用、而不是类。举例：

早上到公司上班，在电梯中碰到总经理我们会说，张总早或王总早，会不会说人早呀！

我们要看电视，是买台电视机，而不是买制作电视机的模具；

在java中，类的申明和实现在同一时间，而且必须在一起，前面我们已经做过很多的例子。

在C++中，类的申明和实现可以被分开，（C++内有partical关键字）。不知道也没有关系，这只是让我们了解下两者的区别。

4. 类中方法的定义

接下来我们来看一下类中定义的方法的格式。具体格式如下所示:

修饰符 返回类型 方法名（参数列表）异常抛出类型{...}

必须有返回值，如果方法没有返回值，必须用void申明返回类型。

构造器没有返回类型，构造器加上了返回类型就变成了一个普通方法的声明了。

方法的修饰符可以同时有多个(static final public 等)

注意: return_type:如果方法定义了返回类型,那么在方法体里面就必须出现return语句,而且返回的数据类型要和声明一致,如果没有返回类型的话(void),那么方法体里面可以写return,也可以不写return。当代码执行了return语句,那么代码就不往下执行了,直接退出这个方法并返回。

方法中定义的参数我们通常叫做形参，调用有参数的方法时，我们通常会传递一些实参给方法，那么在java中方法的参数是如何的传递呢？

（先思考形参和实参的区别，详情见5.参数传递）

Class Test{
//temp是形参
public static void add(int temp){
.....
}
}
public Class TestClass{
public static void main(String []args){
//1是实参
Test.add(1);
// temp = 1;
int a = 10;
//a是实参
Test.add(a);
// temp = a;
}
}

5. 参数传递

参数传递主要分为2种:

值传递:对于基本数据类型，参数通过值传递。(把实参的值复制一份再传给形参)

引用传递:对于引用类型，参数通过引用(对象的引用)传递。(把实参引用中地址值复制一份再传给形参)。

注意: 在函数内操作引用传递的数据，会导致原来的数据的值也会改变，二值传递不会这样。

6. this关键字

在方法调用、参数传递过程中，极有可能出现参数名称与实例变量名同时的情况。在一个方法内，可以定义和成员变量同名的局部变量或参数，此时成员变量被屏蔽。

实例1:区分成员变量和局部变量

作用1：区别成员变量和局部变量
public class Student{
private String name;
public void setName(String name){
this.name = name;
System.out.print(name);
String name;
name = "tom";
}
}

实例2:调用当前对象的参数

public class Student{
private String name;

public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void print(){
//表示调用当前类中的setName方法
this.setName("tom");
//setName("tom");

//在类中可以表示当前类的对象
System.out.println("this:"+this);
}

public static void main(String[] args){
Student s = new Student();
s.setName("tom");
System.out.println("s:"+s);
}
}

实例3:

在类的构造器中用this关键字可以调用类的其他的构造器

this只能出现在构造函数代码块中的第一句(前提是this这个时候代表的是调用其他构造器)

由this调用的构造器不会再创建新的对象。(而仅仅是调用其中的方法而已。)

例如:
public class Car{
private String name;
private double price;

public Car(){
//无参构造器中调用了一个参数的构造器
this("tom");
}
public Car(String name){
//一个参数的构造器中调用了俩个参数的构造器
this(name,100000);
}
public Car(String name,double price){
this.name = name;
this.price = price;
}
}

7. 数据隐藏

这里说说的数据主要指的是类中的属性

如何对属性进行隐藏呢？

在前面封装的属性前面用private修饰，表示该属性不能被其它类访问和修改，它只能被本类访问和修改，范围限制在本类内。

java中封装有两个方面：

属性的封装

方法的封装

public class Human{
private String name;
public String getName(){return name;}
public void setName(String name){this.name=name;}
}

8. 封装

对属性的封装

首先属性可以被一下修饰符修饰:

public/protected/default/private(这四种修饰符可以修饰成员变量,也可以修饰方法)

“`

public String name;

protected String name;

private String name;

//这样就是default

String name;

//这样写是错的

default String name;

注:  四种修饰符的作用之后会讨论

对属性的封装:在属性(实例变量)前加private, 然后通过统一的方法访问以及修改这些属性值；使用get/set方法来访问类中被private修饰的属性。

目的:这样做的目的就是隐藏数据信息，保证数据的安全.

2. 方法的封装:(指的是用方法来封装代码)

* 站在使用的者的角度去考虑，用户只关心方法的使用,不管里面到底怎么实现的细节.
* 从编程的角度去看的话:为了代码的重用.

public class Test{

private boolean decide1(){}

private boolean decide2(){}

// 用户只需了解有decide()方法 具体实现没用必要

public boolean decide(){return decide1()&&decide2();}

}

#9. 方法重载(overload)
有时侯，类的同一种功能有多种实现方式，换句话说，有很多相同名称的方法，参数不同。这给用户对这种功能的调用使用提供了很大的灵活性。

例如:Test类中要求有俩个方法:

public void print(int i){

System.out.println(“i = “+i);

}

public void print(String s){

System.out.println(“s = “+s);

}

对于类的方法(包括从父类中继承的方法), 如果有两个方法的方法名相同，但参数不一致，那么可以说，一个方法是另一个方法的重载方法。这种现象叫重载。

重载必须满足以下条件：

1) 方法名称相同。

2) 参数列表不同(参数类型、个数和顺序)。

注意: 返回类型可以不相同。

在一个类中不允许定义两个方法名相同，并且参数签名也完全相同的方法。因为假如存在这样的两个方法，Java虚拟机在运行时就无法决定到底执行哪个方法。参数签名是指参数的类型、个数和顺序。返回值不相同不会导致方法重载。

#10. 创建和初始化对象

按照前面讲述的定义类的形式、定义方法的形式，构建好类了之后，程序要真实的运行，还是得通过对象的交互来完成。创建好了类，只是创建了构建对象的模板。接下来，我们可以通过new操作符，快速地构建出对象。使用new有以下作用有以下几步：

1. 为对象分配内存空间，将对象的实例变量自动初始化默认值；
2. 如实例变量显示初始化，将初始化值赋给实例变量(把默认值覆盖掉)；
3. 调用构造方法；
4. 返回对象的地址值；
5. (注意:之后我们会把这个步骤再细分)

#11. 构造方法
也叫(构造器/构造函数/构造方法)

1. 定义：

* 构造方法的名字和类的名字相同;
* 没有返回类型，有返回类型的构造器就变成了普通方法。

2. 调用时刻：

在创建对象的时候调用；
注意：是先创建对象，然后初始化对象中的属性值,最后在调用构造器。

3. 作用：
可以让我们在创建对象的时候做一些对象中数据的初始化工作.(因为在new的后面就是写的构造器)
new Student();
new Student("tom",age);

4. 构造方法的调用：

构造方法只能通过以下方式被调用：

* 当前类的其他构造方法通过this语句调用它；
* 当前类的子类的构造方法通过super语句调用它；
* 在程序中通过new语句调用它；

#12. 构造方法重载

当通过new语句创建一个对象时，在不同的条件下，对象可能会有不同的初始化行为。

例如：对于公司新来的一个雇员，在一开始的时侯，有可能他的姓名和年龄是未知的，也有可能仅仅他的姓名是已知的，也有可能姓名和年龄都是已知的。如果姓名是未知的，就暂且把姓名设为“无名氏”，如果年龄是未知的，就暂且把年龄设为-1.

可通过重载构造方法来表达对象的多种初始化行为。在一个类的多个构造方法中，可能会出现一些重复操作。为了 提高代码的可重用性，Java语言允许在一个构造方法中，用this语句来调用另一个构造方法。

使用this语句来调用其他构造方法时，必须遵守以下语法规则:

1. 假如在一个构造方法中使用了this语句，那么它必须作为构造方法的第一条要执行的语句(不考虑注释语句)。

public Employee() {

String name=”无名氏”;

this(name); //编译错误，this语句必须作为第一条语句

}

public Employee(String name) {

String name=name;

}

2. 只能在一个构造方法中用this语句来调用类的其他构造方法，而不能在实例方法中用this语句来调用类的其他构造方法；

3. 只能用this语句来调用其他构造方法，而不能通过方法名来直接调用构造方法。

public Employee() {

Employee(name); //编译错误，要使用this关键字来调用

String name=”无名氏”;

}

public Employee(String name) {

String name=name;

}

“`