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一、面向对象的思想
1.1 面向对象思想的概述
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概述
- Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下， 使用Java语言去设计、开发计算机程序。
- 这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。
- 面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算机事件的设计思想。
- 它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。
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举例
洗衣服:
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面向过程：把衣服脱下来–>找一个盆–>放点洗衣粉–>加点水–>浸泡10分钟–>揉一揉–>清洗衣服–>拧干–>晾起来
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面向对象：把衣服脱下来–>打开全自动洗衣机–>扔衣服–>按钮–>晾起来
区别：
- 面向过程：强调步骤（即当需要实现一个功能的时候，每一个具体的步骤都要亲力亲为，详细处理每一个细节）。
- 面向对象：强调对象（即当需要实现一个功能的时候，不关心具体的步骤，而是找一个已经具有该功能的人，来帮我做事儿），这里的对象是洗衣机。
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特点
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面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。
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面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。
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1.2 类和对象
1.2.1 什么是类
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类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。
- 属性：就是该事物的状态信息。
- 行为：就是该事物能够做什么。
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举例：小猫
- 属性：名字，体重，年龄，颜色
- 行为：走，跑，叫。
1.2.2 什么是对象
- 对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。
- 举例：一只小猫。
- 属性：小咪，5公斤，2岁，白色
- 行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫
1.2.3 类与对象的关系
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类是对一类事物的描述，是抽象的。
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对象是一类事物的实例，是具体的。
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类是对象的模板，对象是类的实体
1.3 类的定义
1.3.1 事物与类的对比
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现实世界的一类事物：
属性：事物的状态信息。
行为：事物能够做什么。
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Java中用class描述事物也是如此：
成员变量：对应事物的属性。
成员方法：对应事物的行为。
1.3.2 类的定义格式
public class ClassName {
//成员变量
//成员方法
}
- 定义类：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
- 成员变量：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
- 成员方法：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉，static的作用在面向对象后面中再详细讲解。
类的定义格式举例：
public class Student {
// 成员变量
String name; // 姓名
int age; // 姓名
// 成员方法
public void eat() {
System.out.println("吃饭饭！");
}
public void sleep() {
System.out.println("睡觉觉！");
}
public void study() {
System.out.println("学习！");
}
}
PS：
成员变量是直接定义在类当中的，在方法外边。
成员方法不要写static关键字。
1.4 对象的使用
通常情况下，一个类并不能直接使用，需要根据类创建一个对象，才能使用。
1.4.1 对象的使用格式
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导包：指出需要使用的类，在什么位置
import 包名称.类名称;对于和当前类属于同一个包的情况，可以省略导包语句不写。
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创建对象：
类名 对象名 = new 类名(); -
使用对象访问类中的成员：
//使用成员变量： 对象名.成员变量; //使用成员方法： 对象名.成员方法(); -
举例：
public class Demo02Student { public static void main(String[] args) { // 1. 导包。 // 我需要使用的Student类，和我自己Demo02Student位于同一个包下，所以省略导包语句不写 // 2. 创建，格式： // 类名称 对象名 = new 类名称(); // 根据Student类，创建了一个名为stu的对象 Student stu = new Student(); System.out.println(stu); // day06.demo01.Student@1b6d3586 // 3. 使用其中的成员变量，格式： // 对象名.成员变量名 System.out.println(stu.name); // null System.out.println(stu.age); // 0 System.out.println("============="); // 改变对象当中的成员变量数值内容 // 将右侧的字符串，赋值交给stu对象当中的name成员变量 stu.name = "江七"; stu.age = 18; System.out.println(stu.name); // 江七 System.out.println(stu.age); // 18 System.out.println("============="); // 4. 使用对象的成员方法，格式： // 对象名.成员方法名() stu.eat(); // 吃饭饭！ stu.sleep();// 睡觉觉！ stu.study();// 学习！ } }
1.4.2 成员变量的默认值
如果成员变量没有进行赋值，那么将会有一个默认值，规则和数组一样。
| 数据类型 | 默认值 | |
|---|---|---|
| 基本类型 | 整数（byte，short，int，long） | 0 |
| 浮点数（float，double） | 0.0 | |
| 字符（char） | '\u0000' | |
| 布尔（boolean） | false | |
| 引用类型 | 数组，类，接口 | null |
1.5 类与对象的练习
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定义手机类
public class Phone { // 成员变量 String brand; //品牌 int price; //价 String color; //颜色 // 成员方法 //打电话 public void call(String name) { System.out.println("给"+name+"打电话"); } //发短信 public void sendMessage() { System.out.println("群发短信"); } } -
定义测试类
public class Test02Phone { public static void main(String[] args) { //创建对象 Phone p = new Phone(); //输出成员变量值 System.out.println("品牌："+p.brand);//null System.out.println("价格："+p.price);//0 System.out.println("颜色："+p.color);//null System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"); //给成员变量赋值 p.brand = "锤子"; p.price = 2999; p.color = "棕色"; //再次输出成员变量值 System.out.println("品牌："+p.brand);//锤子 System.out.println("价格："+p.price);//2999 System.out.println("颜色："+p.color);//棕色 System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"); //调用成员方法 p.call("紫霞"); p.sendMessage(); } }
1.6 对象内存图
1.6.1 一个对象，调用一个方法内存图
通过上图，我们可以理解，在栈内存中运行的方法，遵循"先进后出，后进先出"的原则。变量p指向堆内存中的空间，寻找方法信息，去执行该方法。
但是，这里依然有问题存在。创建多个对象时，如果每个对象内部都保存一份方法信息，这就非常浪费内存了，因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢？请看如下图解
1.6.2 两个对象，调用同一方法内存图
对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间
1.6.3 一个引用，作为参数传递到方法中内存图
引用类型作为参数，传递的是地址值。
1.6.4 作为方法的返回值
引用类型作为返回值，返回的是地址值。
1.7 成员变量和局部变量的区别
变量根据定义位置的不同，我们给变量起了不同的名字。如下图所示：
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在类中的位置不同 【重点】
- 成员变量：类中，方法外
- 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
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作用范围不一样 【重点】
- 成员变量：类中
- 局部变量：方法中
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初始化值的不同 【重点】
- 成员变量：有默认值
- 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
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在内存中的位置不同 【了解】
- 成员变量：堆内存
- 局部变量：栈内存
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生命周期不同 【了解】
- 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：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失
public class Demo01VariableDifference {
String name; // 成员变量
public void methodA() {
int num = 20; // 局部变量
System.out.println(num);
System.out.println(name);
}
public void methodB(int param) {
// 方法的参数就是局部变量
// 参数在方法调用的时候，必然会被赋值的。
System.out.println(param);
int age; // 局部变量
// System.out.println(age); // 没赋值不能用
// System.out.println(num); // 错误写法！
System.out.println(name);
}
}
二、封装
2.1 概述
- 面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。
- 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。
- 要访问该类的数据，必须通过指定的方式。
- 适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。
简单来说：封装就是将一些细节信息隐藏起来，对于外界不可见。
2.2 原则
将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。
2.3 在Java中的体现
- 方法就是一种封装
- 关键字
private也是一种封装
2.4 封装的步骤
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使用 private 关键字来修饰成员变量。
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对需要访问的成员变量，提供对应的一对
getXxx方法 、setXxx方法。
2.5 封装的操作–private关键字
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private的含义
private是一个权限修饰符，代表最小权限。- 可以修饰成员变量和成员方法。
- 被
private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。
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private的使用格式
private 数据类型 变量名 ;- 使用
private修饰成员变量，代码如下：
public class Student { private String name; private int age; }-
提供
getXxx方法 、setXxx方法，可以访问间接访问private成员变量，代码如下：-
必须叫
setXxx或者是getXxx命名规则。但是对于基本类型当中的
boolean值，Getter方法一定要写成isXxx的形式，而setXxx规则不变。 -
对于Getter来说，不能有参数，返回值类型和成员变量对应；
-
对于Setter来说，不能有返回值，参数类型和成员变量对应。
public class Student { private String name; private int age; public void setName(String n) { name = n; } public String getName() { return name; } public void setAge(int a) { age = a; } public int getAge() { return age; } } -
- 使用
2.6 封装优化1–this关键字
我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？代码如下：
public class Student {
private String name;
private int age;
public void setName(String name) {
name = name;
}
public void setAge(int age) {
age = age;
}
}
经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了 setXxx() 的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用 this 关键字，来解决这个重名问题。
-
this的含义
this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。PS ：方法被哪个对象调用，方法中的
this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。 -
this使用格式
this.成员变量名；使用
this修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题，代码如下：public class Student { private String name; private int age; public void setName(String name) { //name = name; this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setAge(int age) { //age = age; this.age = age; } public int getAge() { return age; } }PS：方法中只有一个变量名时，默认也是使用
this修饰，可以省略不写。
2.7 封装优化2–构造方法
当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。
PS ：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法， 一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。
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构造方法的定义格式
修饰符 构造方法名(参数列表){ // 方法体 } -
构造方法的写法
- 方法名与它所在的类名完全相同，就连大小写也要一样。
- 构造方法不要写返回值类型，连void都不写
- 构造方法不能 return 一个具体的返回值
使用构造方法后，代码如下：
public class Student { private String name; private int age; // 无参数构造方法 public Student() { } // 有参数构造方法 public Student(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; } } -
注意事项
- 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
- 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
- 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。
2.8 标准代码–Javabean
JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。
即一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分：
- 所有的成员变量都要使用
private关键字修饰 - 为每一个成员变量编写一对儿
Getter/Setter方法 - 编写一个无参数的构造方法
- 编写一个全参数的构造方法
public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}
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编写符合
JavaBean规范的类，以学生类为例，标准代码如下：public class Student { //成员变量 private String name; private int age; //构造方法 public Student() { } public Student(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; } //成员方法 public void setName(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public int getAge() { return age; } } -
测试类，代码如下：
public class TestStudent { public static void main(String[] args) { //无参构造使用 Student s= new Student(); s.setName("江七"); s.setAge(18); System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());// 江七---18 //带参构造使用 Student s2= new Student("周杰伦",38); System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge()); // 周杰伦---38 } }
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