day09_面向对象编程③

2022-11-11 07:58:54

封装和隐藏

为什么需要封装？封装的作用和含义？

问题的引入：

当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没有其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加。（比如：setXxx()）同时，我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private).-->此时，针对于属性就体现了封装性。例如：


class Animal{

    private int legs;//腿的个数

    public void show(){
        System.out.println("legs = " + legs);
    }

    //对属性的获取
    public int getLegs(){
        return legs;
    }
   //对属性的设置
    public void setLegs(int i){
        //编写符合我们要求的代码
        if(i >= 0 && i % 2 == 0){
            legs = i;
        }else{
            legs = 0;
        }
    }

}

我们程序设计追求“高内聚，低耦合”。

高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；
低耦合：仅对外暴露少量的方法用于使用

隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

信息的封装和隐藏

封装性的体现，需要权限修饰符来配合。Java中通过将数据声明为私有的(private)，再提供公共的（public）方法:getXxx()和setXxx()实现对该属性的操作，以实现下述目的：

隐藏一个类中不需要对外提供的实现细节；
使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据，可以方便地加入控制逻辑，
限制对属性的不合理操作；便于修改，增强代码的可维护性；

四种访问权限修饰符

Java权限修饰符public、protected、(缺省)、private置于类的成员定义前，用来限定对象对该类成员的访问权限。

Java规定的4种权限（从小到大排列）：private、缺省、protected 、public

小结：

4种权限权限修饰符可以用来修饰类及类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类
修饰类的话，只能使用：缺省、public
Java提供了4种权限修饰符来修饰类及类的内部结构，体现类及类的内部结构在被调用时的可见性的大小。

封装的步骤

使用 private 关键字来修饰成员变量。
对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法、 setXxx 方法。

类的成员之三：构造器(构造方法)

构造器又可以叫做构造方法或者constructor。construct：建设、建造。 construction:CCB constructor:建设者

构造器的特征

它具有与类相同的名称
它不声明返回值类型。（与声明为void不同）
不能被static、final、synchronized、abstract、native修饰，不能有return语句返回值

构造器的作用有下面2个：

创建对象
给对象进行初始化

根据参数不同，构造器可以分为如下两类：

隐式无参构造器（系统默认提供）
显式定义一个或多个构造器（无参、有参）

注意：

Java语言中，每个类都至少有一个构造器
默认构造器的修饰符与所属类的修饰符一致
一旦显式定义了构造器，则系统不再提供默认构造器
一个类可以创建多个重载的构造器
父类的构造器不可被子类继承

练习题

/*
 * 编写两个类，TriAngle和TriAngleTest，其中TriAngle类中声明私有的底边长base和高height，同时声明公共方法访问私有变量。
 * 此外，提供类必要的构造器。另一个类中使用这些公共方法，计算三角形的面积。
 */
public class TriAngle { //angle:角    angel:天使

    private double base;//底边长
    private double height;//高
    //无参构造
    public TriAngle() {

    }
    //全参构造
    public TriAngle(double b, double h) {
        base = b;
        height = h;
    }


    public void setBase(double b) {
        base = b;
    }

    public double getBase() {
        return base;
    }

    public void setHeight(double h) {
        height = h;
    }

    public double getHeight() {
        return height;
    }

}

定义测试类



public class TriAngleTest {
    public static void main(String[] args) {
        //使用无参构造创建对象
        TriAngle t1 = new TriAngle();
        t1.setBase(2.0);
        t1.setHeight(2.4);
        System.out.println("base : " + t1.getBase() + ",height : " + t1.getHeight());//base : 2.0,height : 2.4

        //使用全参构造创建对象
        TriAngle t2 = new TriAngle(5.1,5.6);
        System.out.println("base : " + t2.getBase() + ",height : " + t2.getHeight());//base : 5.1,height : 5.6
    }
}

构造器重载

构造器一般用来创建对象的同时初始化对象。如

构造器重载使得对象的创建更加灵活，方便创建各种不同的对象。构造器重载举例

构造器重载，参数列表必须不同

总结：属性赋值的先后顺序

截止到目前，我们讲到了很多位置都可以对类的属性赋值。现总结这几个位置，并指明赋值的先后顺序

① 默认初始化
② 显式初始化
③ 构造器中初始化
④ 通过"对象.方法" 或 "对象.属性"的方式，赋值

以上操作的先后顺序：① - ② - ③ - ④

关键字—this

this是什么？

在Java中，它的作用和其词义很接近。

它在方法内部使用，即这个方法所属对象的引用；
它在构造器内部使用，表示该构造器正在初始化的对象

作用：

this 可以调用类的属性、方法和构造器

this用法

而this关键字用来访问本类内容。用法也有三种：

在本类的成员方法中，访问本类的成员变量。格式：this.成员变量
在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法。格式：this.成员方法名()
在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法。格式：this(...)

使用this，调用属性、方法

在任意方法或构造器内，如果使用当前类的成员变量或成员方法可以在其前面添加this，增强程序的阅读性。
当形参与成员变量同名时，如果在方法内或构造器内需要使用成员变量，必须添加this来表明该变量是类的成员变量
使用this访问属性和方法时，如果在本类中未找到，会从父类中查找

// 定义Person类
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        //this来表明该变量是类的成员变量
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void getInfo() {
        System.out.println("姓名：" + name);
        //访问成员方法,如果没有去父类找
        this.speak();
    }

    public void speak() {
        //this.age访问成员变量
        System.out.println("年龄" + this.age);
    }
}

使用this调用本类的构造器

this可以作为一个类中构造器相互调用的特殊格式

class Test { // 定义Person类
    private String name;
    private int age;

    public Test() { // 无参构造器
        System.out.println("新对象实例化");
    }

    public Test(String name) {
        this(); // 调用本类中的无参构造器
        this.name = name;
    }

    public Test(String name, int age) {
        this(name); // 调用有一个参数的构造器
        this.age = age;
    }

    public String getInfo() {
        return "姓名：" + name + "，年龄：" + age;
    }
}

注意：

可以在类的构造器中使用"this(形参列表)"的方式，调用本类中重载的其他的构造器！
明确：构造器中不能通过"this(形参列表)"的方式调用自身构造器
如果一个类中声明了n个构造器，则最多有 n - 1个构造器中使用了 "this(形参列表)"
"this(形参列表)"必须声明在类的构造器的首行！
在类的一个构造器中，最多只能声明一个"this(形参列表)"

关键字package

package语句作为Java源文件的第一条语句，指明该文件中定义的类所在的包。(若缺省该语句，则指定为无名包)。它的格式为：

package 顶层包名.子包名 ;

package pack1.pack2; //指定类PackageTest属于包pack1.pack2
public class PackageTest{
    public void display(){
    System.out.println("in method display()");
    }

 }

包对应于文件系统的目录，package语句中，用 “.” 来指明包(目录)的层次；
包通常用小写单词标识。通常使用所在公司域名的倒置：com.gu.xxx

包的作用：

包帮助管理大型软件系统：将功能相近的类划分到同一个包中。比如：MVC的设计模式
包可以包含类和子包，划分项目层次，便于管理
解决类命名冲突的问题
控制访问权限

JDK中主要的包介绍

java.lang----包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、 System和 Thread，提供常用功能
java.net----包含执行与网络相关的操作的类和接口。
java.io ----包含能提供多种输入/输出功能的类。
java.util----包含一些实用工具类，如定义系统特性、接口的集合框架类、使用与日期日历相关的函数。
java.text----包含了一些java格式化相关的类
java.sql----包含了java进行JDBC数据库编程的相关类/接口
java.awt----包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。 B/S ，C/S

关键字—import

为使用定义在不同包中的Java类，需用import语句来引入指定包层次下所需要的类或全部类(.*)。import语句告诉编译器到哪里去寻找类。

语法格式：

import 包名. 类名;

应用举例：

import pack1.pack2.Test; //import pack1.pack2.*;表示引入pack1.pack2包中的所有结构
public class PackTest{
    public static void main(String args[]){
    Test t = new Test(); //Test类在pack1.pack2包中定义
    t.display();
    }

}

注意：

在源文件中使用import显式的导入指定包下的类或接口
声明在包的声明和类的声明之间。
如果需要导入多个类或接口，那么就并列显式多个import语句即可
举例：可以使用java.util.*的方式，一次性导入util包下所有的类或接口。
如果导入的类或接口是java.lang包下的，或者是当前包下的，则可以省略此import语句。
如果在代码中使用不同包下的同名的类。那么就需要使用类的全类名的方式指明调用的是哪个类。
如果已经导入java.a包下的类。那么如果需要使用a包的子包下的类的话，仍然需要导入。
import static组合的使用：调用指定类或接口下的静态的属性或方法

JavaBean

JavaBean是一种Java语言写成的可重用组件。所谓javaBean，是指符合如下标准的Java类：

类是公共的
有一个无参的公共的构造器
有属性，且有对应的get、set方法

用户可以使用JavaBean将功能、处理、值、数据库访问和其他任何可以用Java代码创造的对象进行打包，并且其他的开发者可以通过内部的JSP页面、Servlet、其他JavaBean、applet程序或者应用来使用这些对象。用户可以认为JavaBean提供了一种随时随地的复制和粘贴的功能，而不用关心任何改变。

UML类图

+ 表示 public 类型， - 表示 private 类型，#表示protected类型
方法的写法: 方法的类型(+、-) 方法名(参数名：参数类型)：返回值类型

码农公寓

封装和隐藏

信息的封装和隐藏

四种访问权限修饰符

封装的步骤

类的成员之三：构造器(构造方法)

构造器的作用有下面2个：

构造器重载

总结：属性赋值的先后顺序

关键字—this

关键字package

JDK中主要的包介绍

关键字—import

JavaBean

UML类图

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