Java3面向对象基础

面向对象,3面向对象,3.1面向对象概念,3.2类与对象的关系3.3封装,3.4构造函数3.5this关键字,3.6static关键字3.7单例设计模式,3.1面向对象概念,3.1.1理解面向对象,3.1.2面向对象的特点,3.1.1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。,3.1.2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：,先要去找具有所需的功能的对象来用。如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象。这样简化开发并提高复用。,3.1.3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。设计的过程：其实就是在管理和维护对象之间的关系。面向对象的特征：,封装(encapsulation)继承(inheritance)多态(polymorphism),3.2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。,3.2.1类与对象(图例),类与对象的关系如图图纸,汽车,汽车,汽车,可以理解为：类就是图纸汽车就是堆内存中的对象,3.2.2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：人有身高，体重等属性，有说话，打球等行为。Java中用类class来描述事物也是如此,属性：对应类中的成员变量。行为：对应类中的成员函数。,定义类其实在定义类中的成员(成员变量和成员函数)。,3.2.3成员变量和局部变量的区别？,成员变量：,成员变量定义在类中，在整个类中都可以被访问。成员变量随着对象的建立而建立，存在于对象所在的堆内存中。成员变量有默认初始化值。,局部变量：,局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等。局部变量存在于栈内存中。作用的范围结束，变量空间会自动释放。局部变量没有默认初始化值。,3.2.4创建对象，使用对象,classCar/对Car这类事物进行描述,Stringcolor=red;intnum=4;voidshow(),System.out.println(color=+color+.num=+num);,classCarDemo,publicstaticvoidmain(Stringargs),Carc=newCar();/建立对象,c.color=black;/对对象的属性进行修改c.show();/使用对象的功能。,newCar()newCar(),0 x0078,c10 x0034c20 x0078,num=4color=rednum=4,3.2.5对象内存结构Carc1=newCar();c1.color=blue;Carc2=newCar();堆内存0 x0034color=redblue,3.2.6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当对对象方法仅进行一次调用的时匿名对象可以作为实际参数进行传递,3.3封装(Encapsulation),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：,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，提供公共方法对其访问。,3.4.1private(私有)关键字,private关键字：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，对外提供对应的set，get方法对其进行访问。提高对数据访问的安全性。,3.4构造函数特点：,1.2.3.,函数名与类名相同不用定义返回值类型不可以写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。,3.5this关键字,特点：this代表其所在函数所属对象的引用。换言之：this代本类对象的引用。,什么时候使用this关键字呢？,当在函数内需要用到调用该函数的对象时，就用this。例程。,3.6static(静态)关键字,static关键字：,用于修饰成员（成员变量和成员函数）,被修饰后的成员具备以下特点：,随着类的加载而加载优先于对象存在被所有对象所共享可以直接被类名调用,使用注意,静态方法只能访问静态成员静态方法中不可以写this，super关键字主函数是静态的,继承（上）,4继承（上）,4.1继承的概述4.2继承的特点4.3super关键字4.4函数覆盖,4.5子类的实例化过程4.6final关键字,4.1继承的概述,多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承单独的那个类即可。多个类可以称为子类，单独这个类称为父类或者超类。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。通过extends关键字让类与类之间产生继承关系。,classSubDemoextendsDemo,继承的出现提高了代码的复用性。继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。,4.2继承的特点,Java只支持单继承，不支持多继承。,一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。classSubDemoextendsDemo/okclassSubDemoextendsDemo1,Demo2./error,Java支持多层继承(继承体系)classAclassBextendsAclassCextendsB定义继承需要注意：,不要仅为了获取其他类中某个功能而去继承类与类之间要有所属(isa)关系，xx1是xx2的一种。,4.3super关键字,super和this的用法相同this代表本类应用super代表父类引用当子父类出现同名成员时，可以用super进行区分子类要调用父类构造函数时，可以使用super语句。,4.4函数覆盖(Override),子类中出现与父类一模一样的方法时，会出现覆盖操作，也称为重写或者复写。父类中的私有方法不可以被覆盖。在子类覆盖方法中，继续使用被覆盖的方法可以通过super.函数名获取。覆盖注意事项：,覆盖时，子类方法权限一定要大于等于父类方法权限静态只能覆盖静态。,覆盖的应用：,当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以复写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容。,4.5子类的实例化过程,子类中所有的构造函数默认都会访问父类中空参数的构造函数因为每一个构造函数的第一行都有一条默认的语句super();子类会具备父类中的数据，所以要先明确父类是如何对这些数据初始化的。当父类中没有空参数的构造函数时，子类的构造函数必须通过this或者super语句指定要访问的构造函数。,4.6final关键字,final可以修饰类，方法，变量。final修饰的类不可以被继承。final修饰的方法不可以被覆盖。final修饰的变量是一个常量。只能被赋值一次。内部类只能访问被final修饰的局部变量。,继承（下）,4继承（下）,4.7抽象类4.8接口,4.7抽象类,4.7.1抽象类概述,4.7.2抽象类的特点,4.7.3抽象类举例代码讲解4.7.4抽象类相关问题,4.7.1抽象类概述,抽象定义：,抽象就是从多个事物中将共性的，本质的内容抽取出来。例如：狼和狗共性都是犬科，犬科就是抽象出来的概念。,抽象类：,Java中可以定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。,抽象方法的由来：,多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。例如：狼和狗都有吼叫的方法，可是吼叫内容是不一样的。所以抽象出来的犬科虽然有吼叫功能，但是并不明确吼叫的细节。,4.7.2抽象类的特点,抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。,格式：修饰符abstract返回值类型函数名(参数列表);,抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。原因如下：,抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例。例如：犬科是一个抽象的概念，真正存在的是狼和狗。而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。,抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。,4.7.3抽象类举例代码讲解,老师示例，根据给出内容设计继承体系,具体事物：基础班老师，就业班老师共性：姓名，所属教室，讲课。,学员示例(练习),具体事物：基础班学员，就业班学员共性：姓名，学习，休假。,雇员示例：,需求：公司中程序员有姓名，工号，薪水，工作内容。项目经理除了有姓名，工号，薪水，还有奖金，工作内容。对给出需求进行数据建模。,4.7.4抽象类相关问题,抽象类中是否有构造函数？抽象关键字abstract不可以和哪些关键字共存？抽象类中可不可以没有抽象方法？,4.8接口,格式：interface接口中的成员修饰符是固定的。,成员常量：public成员函数：public,staticfinalabstract,接口的出现将“多继承”通过另一种形式体现出来，即“多实现”。,4.8.1接口的特点,接口是对外暴露的规则。接口是程序的功能扩展。接口可以用来多实现。类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。接口与接口之间可以有继承关系。,4.9多态定义：某一类事物的多种存在形态。,例：动物中猫，狗。猫这个对象对应的类型是猫类型猫x=new猫();同时猫也是动物中的一种，也可以把猫称为动物。动物y=new猫();动物是猫和狗具体事物中抽取出来的父类型。父类型引用指向了子类对象。,4.9多态,体现：父类或者接口的引用指向或者接收自己的子类对象。作用：多态的存在提高了程序的扩展性和后期可维护性前提：需要存在继承或者实现关系要有覆盖操作,多态的特点,成员函数：编译时：要查看引用变量所属的类中是否有所调用的成员。,在运行时：要查看对象所属的类中是否有所调用的成员。,成员变量：只看引用变量所属的类。,内部类,将一个类定义在另一个类的里面，对里面那个类就称为内部类（内置类，嵌套类）。访问特点：内部类可以直接访问外部类中的成员，包括私有成员。而外部类要访问内部类中的成员必须要建立内部类的对象。,内部类的位置,内部类定义在成员位置上,可以被privatestatic成员修饰符修饰。被static修饰的内部类只能访问外部类中的静态成员。,内部类定义在局部位置上,也可以直接访问外部类中的成员。同时可以访问所在局部中的局部变量，但必须是被final修饰的。北京传智播客教育,匿名内部类,就是内部类的简化写法。前提：,内部类可以继承或实现一个外部类或者接口。,格式为：,new外部类名或者接口名()覆盖类或者接口中的代码，(也可以自定义内容。),简单理解：,就是建立一个建立一个带内容的外部类或者接口的子类匿名对象。,异常,异常的体系,ThrowableError,通常出现重大问题如：运行的类不存在或者内存溢出等。不编写针对代码对其处理,Exception在运行时运行出现的一起情况，可以通过trycatchfinally,Exception和Error的子类名都是以父类名作为后缀。,Throwable中的方法,getMessage(),获取异常信息，返回字符串。,toString(),获取异常类名和异常信息，返回字符串。,printStackTrace(),获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。,printStackTrace(PrintStreams),通常用该方法将异常内容保存在日志文件中，以便查阅。,throws和throw,throws用于标识函数暴露出的异常。throw用于抛出异常对象。throws与throw的区别：thorws用在函数上，后面跟异常类名。throw用在函数内，后面跟异常对象。,异常处理,try,需要检测的代码；,catch(异常类变量),异常处理代码；,finally,一定会执行的代码；,Finally代码块只有一种情况不会被执行。就是在之前执行了System.exit(0)。,自定义异常,自定义类继承Exception或者其子类。通过构造函数定义异常信息。,例：ClassDemoExceptionextendsExceptionDemoException(Stringmessage)super(message);,通过throw将自定义异常抛出。,异常细节,RuntimeException以及其子类如果在函数中被throw抛出，可以不用在函数上声明。一个方法被覆盖时，覆盖它的方法必须抛出相同的异常或异常的子类。如果父类抛出多个异常，那么重写（覆盖）方法必须抛