java面向对象精华总结教学文案.docx
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java面向对象精华总结教学文案.docx
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java面向对象精华总结教学文案
java面向对象精华总结
Java面向对象精华总结
面向对象是相对面向过程而言的,面向过程强调的是功能行为,面向对象是将功能封装进对象,强调具备了功能的对象。
面试官若问什么是面向对象(开放式问题,回答必须有自己的体会):
1、面向对象是一种思想,可以使复杂的问题简单化,可以使我们从执行者变成指挥者
2、结合实际场景举个例子说明:
面试官就是在用面向对象的思想思考问题,公司里面现在有招人的需求,说明公司现在的业务量比较大,代表着公司在蓬勃发展,你需要找一些具有专业编程经验的人来帮你完成公司的工作,我就是那个对象,我具备专业编程的功能,你就是在指挥我做事情,就是使用我的功能,来为公司创造效益。
【万物皆对象】
面向对象三大特征:
封装、继承、多态
类和对象的关系:
类:
对现实生活中事物的描述
对象:
就是这类事物,实实在在存在个体
描述事物就是描述事物的属性(对应类中变量)和行为(对应类中方法),属性和行为共同称为类的成员(成员变量和成员方法)
成员变量作用于整个类中,局部变量作用于函数中,或者语句中
成员变量在堆内存中,因为对象的存在,才在内存中存在,局部变量:
存在栈内存中
封装(Encapsulation):
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
private(私有):
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。
static用于修饰成员(成员变量和成员函数)
被修饰的成员:
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。
类名.静态成员【方法区、共享区、数据区】----存放类中的方法和共享数据。
什么时候定义静态函数:
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,用类名直接调用。
Eg:
获取数组的最大值
classArrayTool
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
int[]arr={5,8,4,1,3,5,8,77,55,99};
intmax=GetMax.getMax(arr);
System.out.println("max="+max);
}
}
classGetMax
{
publicstaticintgetMax(int[]arr)
{
intmax=0;
for(intx=0;x { if(arr[x]>arr[max]) max=x; } returnarr[max]; } } 构造代码块(定义对象共性初始化内容): 给对象进行初始化,对象一建立,就运行,而且优先于构造函数执行。 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对象进行初始化。 this关键字: 代表它所在函数所属对象的引用。 简单说: 哪个对象在调用this所在的函数,this就代表那个对象。 构造函数间调用只能用this语句,this语句只能放在构造函数第一行,因为初始化动作要先执行,构造函数的权限和类的权限一致。 静态代码块(可以验证类是否加载): 格式: static { 静态代码块中的执行语句。 } 特点: 随着类的加载而加载,只执行一次,并优先于主函数,一般用于类的初始化。 Personp=newPerson("zhangsan",20); 该句话都做了什么事情? 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的特有属性。 并进行默认初始化。 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初始化。 8,将内存地址付给栈内存中的p变量 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 单例设计模式: 解决一个类在内存只存在一个对象 1、避免其他程序过多建立该类对象,禁止其他程序建立该类对象(将构造函数私有化) 2、为了让其他程序可以访问到该类对象,在本类中,自定义一个对象(在类中创建一个本类对象) 3、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(提供一个方法可以获取到该对象) 对于事物该怎么描述就怎么描述,当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时,就将以上的三步加上即可。 方法被调用只有两种方式: 对象调用和类名调用(static) Eg: classSimpleDemo//单例设计模式 { publicstaticvoidmain(String[]args) { Students1=Student.getInstance(); Students2=Student.getInstance(); s1.setAge(20); s1.setName("HuangQin"); System.out.println(s2.getAge()+";"+s2.getName()); } } classStudent { privateStringname; privateintage; publicvoidsetAge(intage) { this.age=age; } publicintgetAge() { returnage; } publicvoidsetName(Stringname) { this.name=name; } publicStringgetName() { returnname; } privateStudent(){} publicstaticStudents=newStudent();//先初始化对象,称为: 饿汉式类一进内存,就创建对象,设计建议饿汉式 publicstaticStudentgetInstance() { returns; } } /*classStudent { privatestaticStudents=null;//懒汉式,延迟加载,调用getInstance方法时,才建立对象 privateStudent(){} publicstaticStudentgetInstance() { if(s==null) s=newStudente(); returns; } } */ 面向对象总结2 继承(extends): 1、提高了代码的复用性 2、让类与类之间产生了关系,有了这个关系,才有了多态的特性 注意: 千万不要为了获取其他类的功能,简化代码而继承,必须是类与类之间有所属关系才可以继承,所属关系: isa。 Java语言中,只支持单继承,不支持多继承,因为多继承容易带来安全隐患: 当多个父类(超类,基类super)中定义了相同功能,功能的内容不同时,子类对象不知该运行哪一个。 但是java保留这种机制,并用多实现形式完成表示。 Java支持多层继承,也就是一个继承体系。 想要使用体系,先查阅体系父类的描述,因为父类中定义的是该体系中共性功能,通过了解共性功能,就可以知道该体系的基本功能。 在具体调用时,要创建最子类的对象,一是有可能父类不能创建对象(抽象类和接口),二是创建子类对象可以使用更多的功能,包括基本的也包括特有的。 简单说: 查阅父类功能,创建子类对象使用功能。 如果子类中出现非私有的同名成员变量,,子类要访问本类中的变量,用this,要访问父类中的同名变量,用super,this代表本类对象的引用,super代表父类对象的引用。 子父类函数的特点: 重写(覆盖)(子父类方法要一模一样): 要与重载(只看同名函数的参数列表)区别开来,当子类出现和父类一样的函数时,当子类对象调用该函数,会运行子类函数的内容,如同父类的函数被覆盖一样。 覆盖注意: 子类覆盖父类,必须保证子类权限大于等于父类权限,才可以覆盖,否则编译失败;静态只能覆盖静态; 子父类的构造函数: 在对子类对象进行初始化时,父类的构造函数也会运行 那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句super(); super(): 会访问父类中空参数的构造函数,而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super(); 为什么子类一定要访问父类中的构造函数: 因为父类中的数据子类可以直接获取,所以子类对象在建立时,需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的,所以子类在对象初始化时,要先访问一下父类的构造函数,俄国要访问父类中指定的构造函数,可以通过手动定义super语句的方式来指定。 子类的所有构造函数,默认都会访问父类中空参数的构造函数 因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super(); final关键字: 可以修饰类、方法、变量,修饰的类不可以被继承,修饰的方法不可以被覆盖,修饰的变量时一个常量,只能被赋值一次,内部类只能访问被final修饰的局部变量。 抽象类的特点: 抽象方法一定定义在抽象类中,抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰,抽象类不可以用new创建对象,因为调用抽象方法没意义; 抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类覆写所有的抽象方法,建立子类对象调用,如果子类只覆写了部分抽象方法,那么该子类还是一个抽象类。 抽象类和一般类没有太大的不同,只是要注意该怎样描述事物就如何描述事物,只不过该事物中出现了一些看不懂的东西,这些不确定的功能,也是该事物的功能,需要明确出现,但是无法定义主体。 抽象类比一般类多了抽象函数,在类中可以定义抽象方法,不可以实例化。 抽象类可以不定义抽象方法,仅仅是不让该类建立对象。 抽象类Eg: /* 假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模,员工包含3个属性: 姓名、工号以及工资。 经理也是员工,除了含有员工的属性外,另为还有一个 奖金属性。 请使用继承的思想设计出员工类和经理类。 要求类中提供必要的方 法进行属性访问。 员工类: nameidpay 经理类: 继承了员工,并有自己特有的bonus。 */ classEmployee { privateStringname; privateStringid; privatedoublesalary; Employee(Stringname,Stringid,doublesalary) { this.name=name; this.id=id;this.bonus=bonus; } publicabstractvoidwork(); } classManagerextendsEmployee { privatedoublebonus; Manager(Stringname,Stringid,doublesalary,doublebonus) { super(name,id,salary); this.bonus=bonus; } publicvoidwork() { System.out.println("Managerwork"); } } classWorkerextendsEmployee { Worker(Stringname,Stringid,doublepay) { super(name,id,salary); } publicvoidwork() { System.out.println("Workerwork"); } } 模板方法模式: 在定义功能时,功能的一部分是确定的,但是有一部分是不确定的,而确定的部分在使用不确定的部分,那么这时就将不确定的部分暴露出去,由该类的子类去完成。 接口(interface): 初期理解,可以认为是一个特殊的抽象类,当抽象类中的方法都是抽象的,那么该类可以通过接口的形式来表示。 接口是对外暴露的规则,是程序的功能扩展,可以用来多实现 1、接口中常见定义: 常量、抽象方法 2、接口中的成员都有固定修饰符 常量: publicstaticfinal 方法: publicabstract 记住: 接口中的成员都是public的,接口是不可以创建对象的,因为有抽象方法,需要被子类实现(implements),子类对接口中的抽象方法全都覆盖后,子类才可以实例化,否则子类是一个抽象类。 接口可以被类多实现,也是对多继承不支持的转换形式。 [类与类之间继承,类与接口之间实现,接口与接口之间继承] 基本功能定义在类中,扩展功能定义在接口中。 多态: 可以理解为事物存在的多种体现形态。 多态的体现(父类的引用也可以接收自己的子类对象)、多态的前提(必须类与类之间有关系,要么继承,要么实现,另外还要存在覆盖)、多态的弊端(只能使用父类的引用访问父类中的成员)、多态的好处(大大提高了程序的扩展性)、多态的应用。 向下转型: 强制将父类的引用,转成子类类型 如动物和猫的例子: Catc=(Cat)a; 成员函数在运行时: 编译看左边,运行看右边。 在多态中,成员变量无论编译还是运行,都参考左边(引用型变量所属的类); 多态的主板实例: classMainBoard { publicvoidrun() { System.out.println("mainboardrun"); } publicvoidusePCI(PCIp) { if(p! =null) { p.open(); p.close(); } } } interfacePCI { publicvoidopen(); publicvoidclose(); } classNetworkimplementsPCI { publicvoidopen() { System.out.println("networkwork"); } publicvoidclose() { System.out.println("networkclose"); } } classDuotaiDemo4 { publicstaticvoidmain(String[]args) { MainBoardmb=newMainBoard(); mb.run(); mb.usePCI(newNetwork()); } } object: 所有对象的直接或者间接父类,该类中定义的肯定是所有对象都具备的功能。 object类中已经提供了比较对象是否相同的方法,如果自定义类中也有比较相同的功能 ,没有必要重新定义,只要沿袭父类中的功能,建立自己特有的比较内容即可,这就是覆盖。 toString(): 返回对象的字符串表示。 第9天: 面向对象 内部类: 可以直接访问外部类的成员,包括私有,之所以可以直接访问外部类中的成员,是因为内部类中持有了一个外部类的引用,格式: 内部类名.this;外部类要访问内部类,不需建立内部类对象。 当内部类定义在外部类的成员位置上,而且非私有,可以在外部其他类中,直接建立内部类对象,格式: 外部类名.内部类名变量名=外部类对象.内部类对象 Outer.Innerin=newOuter().newInner(); 当内部类在成员位置上,就可以被成员修饰符所修饰,如private(将内部类在外部类中进行封装)static(只能访问外部类中的static成员,出现了访问局限) 在外部其他类中,访问static内部类的非静态成员: newOuter.Inner().function(); 在外部其他类中,直接访问static内部类的静态成员: Outer.Inner.function(); 注意: 当内部类中定义了静态成员,内部类必须是静态的; 当外部类中的静态方法访问内部类时,内部类也必须是static的。 内部类定义在局部时,不可以被成员修饰符修饰,可以直接访问外部类中的成员,因为还持有外部类中的引用,但是不可以访问它所在的局部中的变量,只能访问被final修饰的局部变量。 匿名内部类: 就是内部类的简写格式 前提: 必须继承一个类或者实现接口。 匿名内部类的格式: new父类或者接口(){定义子类的内容} 其实匿名内部类就是一个匿名子类对象,而且这个对象有点胖,或者理解为有内容的对象。 匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个; 异常: 就是程序在运行时出现不正常情况是对问题的描述,将问题进行对象的封装。 异常由来: 问题也是现实生活中的一个具体的事物,也可以通过java的类的形式进行描述,并封装成对象,其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现。 对于问题的划分: 对于严重的,java通过Error类进行描述,一般不编写针对性的代码对其进行处理;对于非严重的,java通过Exception类进行描述,可以使用针对性的处理方式进行处理。 异常处理语句: try { 需要被检测的代码; } catch(异常类变量) { 处理异常的代码(处理方式); } finally { 一定会执行的代码; } 对捕获到的异常对象进行常见方法操作: StringgetMessage(): 获取异常信息。 对多异常的处理: 1、声明异常时,建议声明更为具体的异常,这样处理可以更具体 2、对方声明几个异常,就对应有几个catch块,不要定义多余的catch块,如果多个catch块中的异常出现继承关系,父类异常catch块放在最下面。 throws和throw的区别: throws使用在函数上,后面跟的异常类,可以跟多个,用逗号隔开;throw使用在函数内,后面跟的是异常对象。 Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException运行时异常,如果在函数内部抛出该异常,函数上可以不用声明(因为不需要让调用者处理),编译一样通过,如果在函数上声明了该异常,调用者可以不用进行处理(当该异常发生,希望程序停止,因为在运行时,出现了无法继续运算的情况,希望停止程序后,对代码进行修正),编译一样通过! 自定义异常时,如果该异常发生,无法再继续进行运算,就让自定义异常继承RuntimeException。 异常的练习: /* 毕老师用电脑上课。 开始思考上课中出现的问题。 比如问题是 电脑蓝屏。 电脑冒烟。 要对问题进行描述,封装成对象。 可是当冒烟发生后,出现讲课进度无法继续。 出现了讲师的问题: 课时计划无法完成。 */ classTeacher { privateStringname; privateComputercmpt; Teacher(Stringname) { this.name=name; cmpt=newComputer(); } publicvoidprelect()throwsNoplanException { try { cmpt.run(); } catch(LanPingExceptione) { cmpt.reset(); } catch(MaoYanExceptione) { test(); thrownewNoplanException("课时无法继续"+e.getMessage()); } System.out.println("老师讲课"); } publicvoidtest() { System.out.println("做练习"); } } classLanPingExceptionextendsException { LanPingException(Stringmessage) { super(message); } } classMaoYanExceptionextendsException { MaoYanException(Stringmessage) { super(message); } } classNoplanExceptionextendsException { NoplanException(Stringmessage) { super(message); } } classComputer { privateintstate=3;//通过状态值判定电脑的情况 publicvoidrun()throwsLanPingException,MaoYanException { if(state==2) thrownewLanPingException("蓝屏了"); if(state==3) thrownewMaoYanException("冒烟了"); System.out.println("电脑运行"); } publicvoidreset() { state=1; System.out.println("电脑重启"); } } classExceptionTest { publicstaticvoidmain(String[]args) { Teachert=newTeacher("毕老师"); try { t.prelect(); } catch(NoplanExceptione) { System.out.println(e.toString()); System.out.println("换老师或者放假"); } } } 当state=3时,运行结果 第10天: 面向对象 finally中存放的是一定会执行的代码,通常用于关闭资源。 异常在子父类覆盖中的体现: 1、子类在覆盖父类时,如果父类的方法抛出异常,那么子类的覆盖方法,只能抛出父类的异常或者该异常的子类。 2、如果父类方法抛出多个异常,那么子类在覆盖该方法时,只能抛出父类异常的子集。 3、如果父类或者接口在方法中没有异常抛出,那么子类在覆盖方法时,也不可以抛出异常;如果子类方法发生了异常,就必须进行try处理,绝对不能抛。 异常的好处: 1、将问题进行封装 2、将正常流程代码和问题代码相分离,方便与阅读。 包(package): 对类文件进行分类管理,给类提供多层命名空间,写在程序文件的第一行,类名的全称是包名.类名,包也是一种
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