黑马程序员_java基础笔记(03)...面向对象

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1:面向对象的概念,2  类和对象的关系,3  封装,4  构造函数5  this关键字,6  static关键字,
7  单例设计模式,8  继承,9  抽象类,10  接口,11  多态,12  Object类,13  内部类,
14  异常,15  
1:面向对象的概念
理解
a:面向对象是相对面向过程而言
b:面向对象和面向过程都是一种思想
c:面向过程强调的是功能行为
d:面向对象将功能封装进对象,强调具备了功能的对象。
e:面向对象是基于面向过程的。
面向对象:三个特征:封装,继承,多态。
开发:其实就是 找对象,建立对象,使用对象。维护对象的关系。
 
2:类与对象的关系
类:对现实生活中事物的描述。 
对象:这类事物,实实在在存在个体
在内存中的位置 
  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。
匿名对象
  匿名对象使用方式一:对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简化。如果一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起个名字。 
  匿名对象使用方式二:可以将匿名对象作为实际参数进行传递。
 
3:封装(Encapsulation)
a:封装:是指隐藏对象的属性和现实细节,仅对外提供公共访问方式。
b:好处:将变化隔离,便于使用,提高重要性,提高安全性
c: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。
  之所以对外提供访问方式,就因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句。
  对访问的数据进行操作。提高代码健壮性。
 
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。
    私有仅仅是封装的一种表现形式。

类中的属性通常被私有化,并对外提供公共的访问方法。这样可以避免安全隐患。

这个方法一般有两个,规范写法:对于属性 xxx,可以使用setXxx(),getXxx()对其进行操作。

 

4:构造函数
特点
  a:函数名与类名相同
  b:不用定义返回值类型
  c:不可以写return语句
作用:给对象进行初始化。
注意:
  多个构造函数是以重载的形式存在的,当一个类中没有定义构造函数时,那么系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数。
当在类中自定义了构造函数后,默认的构造函数就没有了。 
 
构造函数和一般函数在写法上有不同。在运行上也有不同。
  构造函数是在对象一建立就运行。给对象初始化。而一般方法是对象调用才执行,给对象添加对象具备的功能。一个对象建立,构造函数只运行一次。而一般方法可以被该对象调用多次。
 
什么时候定义构造函数呢?
  当分析事物时,该事物存在具备一些特性或者行为,那么将这些内容定义在构造函数中。
 
构造代码块。
作用: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。
和构造函数的区别:
  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的对象初始化。
  构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容。
 
Person p = new Person();
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。
 
5:this关键字
this代表它所在函数所属对象的引用,哪个对象在调用this所在的函数,this就代表哪个对象。
this的应用:当定义类中功能时,该函数内部要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。
但凡本类功能内部使用了本类对象,都用this表示。
this语句 :用于构造函数之间进行互相调用。this语句只能定义在构造函数的第一行。因为初始化要先执行。
 
public static void main(String[] args) 
主函数:是一个特殊的函数。作为程序的入口,可以被jvm调用。
主函数的定义:
public:代表着该函数访问权限是最大的。
static:代表主函数随着类的加载就已经存在了。
void:主函数没有具体的返回值。
main:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被jvm识别。
(String[] arr):函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组。
主函数是固定格式的:jvm识别。
jvm在调用主函数时,传入的是new String[0];
 
6.static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
static用法是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量,成员函数).
当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,  还可以直接被类名调用。类名.静态成员
 
实例变量和类变量的区别:
  1,存放位置。类变量随着类的加载而存在于方法区中。实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。
  2,生命周期:类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。实例变量生命周期随着对象的消失而消失。
利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间。没有必要每一个对象中都存储一份。 可以直接被类名调用。
弊端:生命周期过长。 访问出现局限性。(静态虽好,只能访问静态。)
应用:构造函数需要私有化
  函数被静态修饰被提供外界使用
 
静态代码块。
格式:
static
{
静态代码块中的执行语句。
}
特点随着类的加载而执行,只执行一次,并优先于主函数。 用于给类进行初始化的。

静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:静态代码块>构造函数;

 

生成Java帮助文档:命令格式:javadoc df:\ myhelp auther version ArrayTool.java

-d当前目录  -df:\存到f:\下   ArrayTool必须public修饰

例: /**

 这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了,获取最值,排序等功能。

@author 张三

@version V1.1

 */

public class ArrayTool {

  /** 空参数构造函数。 */

  private ArrayTool(){}

  /** 获取一个整形数组中的最大值。

  @param arr 接收一个int类型的数组。

  @return 会返回一个该数组中最大值。 */

  public static int getMax(int[] arr) {

    int max = 0;

    for(int x=1; x<arr.length; x++) {

       if(arr[x]>arr[max]) max = x;

     }

    return arr[max];

   }

 

 
7:单例设计模式
单例对象(Singleton)是一种常用的设计模式。在Java应用中,单例对象能保证在一个JVM中,该对象只有一个实例存在。
要保证对象唯一 
  1,为了避免其他程序过多建立该类对象。先禁止其他程序建立该类对象 
  2,还为了让其他程序可以访问到该类对象,只好在本类中,自定义一个对象。
  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。 
这三部怎么用代码体现呢? 1,将构造函数私有化。 2,在类中创建一个本类对象。 3,提供一个方法可以获取到该对象。
设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类:

创建型模式,共五种:工厂方法模式(Factory Method)抽象工厂模式(Abstract Factory)

单例模式(Singleton)、建造者模式(Builder)、原型模式(Prototype)

结构型模式,共七种:适配器模式Adapter装饰器模式(Decorator)代理模式(Proxy)

外观模式(Facade)桥接模式(Bridge)组合模式(Composite)

享元模式(Flyweight)

行为型模式,共十一种:策略模式(strategy)模板方法模式(Template Method)

  观察者模式(Observer)迭代子模式(Iterator)

 责任链模式(Chain of Responsibility)命令模式(Command)

备忘录模式(Memento)状态模式(State)访问者模式(Visitor)

   中介者模式(Mediator)解释器模式(Interpreter)

其实还有两类: 并发型模式和线程池模式。

 

记录原则:定义单例,建议使用饿汉式。

 

先初始化对象。称为:饿汉式Single类一进内存,就已经创建好了对象。

class Single{

  // 在类中创建一个本类对象

  private static Single s = new Single();

  // 将构造函数私有化

  private Single(){ }

  // 提供一个方法可以获取到该对象

  public static Single getInstance(){

    return s;

  }

}

 

对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。成为:懒汉式

Single类进内存,对象还没有存在,只有调用了getInstance方法时,才建立对象。

class Single{

  private static Single s = null;

  private Single(){ }

  public static Single getInstance(){

    if(s==null){

      // 加了一个锁

      synchronized(Single.class){

        if(s==null)

        s = new Single();

      }

    }

    return s;

  }

}

 

8:继承extends)
继承的特点
  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。
  java支持多层继承。也就是一个继承体系
 
子父类出现后,类成员的特点:
1,变量
如果子类中出现非私有的同名成员变量时,子类要访问本类中的变量,用this。子类要访问父类中的同名变量,用super。
super关键字 
  this代表的是本类对象的引用。 
  super代表的是父类对象的引用。

super()和this()是否可以同时出现的构造函数中。

两个语句只能有一个定义在第一行,所以只能出现其中一个。

super()或者this():为什么一定要定义在第一行?

因为super()或者this()都是调用构造函数,构造函数用于初始化,所以初始化的动作要先完成。

 
2,子父类中的函数。
当子类出现和父类一模一样的函数时,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。这种情况是函数的另一个特性:重写(覆盖)。当子类继承父类,沿袭了父类的功能,到子类中,但是子类虽具备该功能,但是功能的内容却和父类不一致,这时,没有必要定义新功能,而是使用覆盖特殊,保留父类的功能定义,并重写功能内容。
覆盖:
  1,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。
  2,静态只能覆盖静态。
 
3,子父类中的构造函数。
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,要先访问一下父类中的构造函数。如果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。super语句一定定义在子类构造函数的第一行。
 
子类的实例化过程
  子类的所有的构造函数,默认都会访问父类中空参数的构造函数。当父类中没有空参数的构造函数时,子类必须手动通过super语句形式来指定要访问父类中的构造函数。当然:子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。
 
final关键最终作为一个修饰符
  1,可以修饰类,函数,变量。
  2,被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承,被子类复写功能。
  3,被final修饰的方法不可以被复写。
  4,被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次,既可以修饰成员变量,有可以修饰局部变量。当在描述事物时,一些数据的出现值是固定的,那么这时为了增强阅读性,都给这些值起个名字。方便于阅读。而这个值不需要改变,所以加上final修饰。作为常量:常量的书写规范所有字母都大写,如果由多个单词组成。单词间通过_连接。
  5,内部类定义在类中的局部位置上是,只能访问该局部被final修饰的局部变量。
 
9:抽象类 (abstract)
抽象类的特点:
  1,抽象方法一定在抽象类中。
  2,抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。
  3,抽象类不可以用new创建对象。因为调用抽象方法没意义。
  4,抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类复写起所有的抽象方法后,建立子类对象调用。如果子类只覆盖了部分抽象方法,那么该子类还是一个抽象类。
 
抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。
抽象类不可以实例化。
特殊:抽象类中可以不定义抽象方法,这样做仅仅是不让该类建立对象。
与abstract不能共存的关键字。
  final:被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。
  private: 抽象类中的私有的抽象方法,不被子类所知,就无法被复写。而抽象方法出现的就是需要被复写。
  static:如果static可以修饰抽象方法,那么连对象都省了,直接类名调用就可以了。可是抽象方法运行没意义。
 
模版方法设计模式。
  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,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。
 
10:接口 (interface )
接口: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。
class用于定义类
interface 用于定义接口。
接口定义时,格式特点:
  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:public static final
方法:public abstract 
接口中的成员都是public的。
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
  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,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。java支持多实现。
 
11:多态
定义:某一类事物的多种存在形态。
1,多态的体现
  父类的引用指向了自己的子类对象。
  父类的引用也可以接收自己的子类对象。
2,多态的前提
  必须是类与类之间有关系。要么继承,要么实现。
  通常还有一个前提:存在覆盖。
3,多态的好处
  多态的出现大大的提高程序的扩展性。
4,多态的弊端:
  提高了扩展性,但是只能使用父类的引用访问父类中的成员。
5,多态的应用 
  equals() 
6,多态的出现代码中的特点(多态使用的注意事项)
  我们能转换的是父类应用指向了自己的子类对象时,该应用可以被提升,也可以被强制转换
多态自始至终都是子类对象在做着变化。
 instanceof : 用于判断对象的类型。 对象 intanceof 类型(类类型 接口类型)  
 
在多态中成员函数的特点:
  在编译时期:参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有,编译通过,如果没有编译失败。
  在运行时期:参阅对象所属的类中是否有调用的方法。
在多态中,成员变量的特点:无论编译和运行,都参考左边(引用型变量所属的类)。
在多态中,静态成员函数的特点:无论编译和运行,都参考做左边。
 
12.Object类
Object:是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类中已经提供了对对象是否相同的比较方法。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,建立自己特有比较内容即可。这就是覆盖。
equals方法 指示其他某个对象是否与此对象“相等”
toString方法返回该对象的字符串表示
 
13.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)
内部类的访问规则:
  1,内部类可以直接访问外部类中的成员,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 外部类名.this
  2,外部类要访问内部类,必须建立内部类对象。
  访问格式:
    ①,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.Inner in = new Outer().new Inner();
    ②,当内部类在成员位置上,就可以被成员修饰符所修饰。
  比如,private:将内部类在外部类中进行封装。
 
内部类具备static的特性。
  当内部类被static修饰后,只能直接访问外部类中的static成员。出现了访问局限。
  在外部其他类中,如何直接访问static内部类的非静态成员呢?
  new Outer.Inner().function();
  在外部其他类中,如何直接访问static内部类的静态成员呢?
  Outer.Inner.function();
注意:当内部类中定义了静态成员,该内部类必须是static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,
  1,不可以被成员修饰符修饰
  2,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:
  1,匿名内部类其实就是内部类的简写格式。
  2,定义匿名内部类的前提:内部类必须是继承一个类或者实现接口。
  3,匿名内部类的格式:  new 父类或者接口(){定义子类的内容}
  4,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。可以理解为带内容的对象。
  5,匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个。
interface Inter{
  void method();
}
class Test {
  //补足代码。通过内部类。
  static class Inner implements Inter{
    public void method(){
      System.out.println("method run");
    }
  }
  static Inter function(){
    return new Inner();
  }
  //补足代码。通过匿名内部类。
  static Inter function(){
    return new Inter(){
      public void method(){
        System.out.println("method run");
      }
    };
  }
}
class InnerClassTest {
  public static void main(String[] args) {
    Test.function().method();        // =      Inter in = Test.function();
                 //     in.method();
    Test.function():  //Test类中有一个静态的方法function。
    method():   // function这个方法运算后的结果是一个对象。而且是一个Intger类型的对象。
         //因为只有是Inter类型的对象,才可以调用method方法。
  }
}
 
例:
匿名内部类: 
class InnerClass
{
  public static void main(String[] args) {
    show(new Inter(){
      public void method(){
        System.out.println("method show run");
      }
    });   }是子类代码结束)是参数结束;是这条语句结束
}
public static void show(Inter in){
  in.method();
  }
}
 
例:
class InnerTest{
  public static void main(String[] args){
    new Object() {     //new Object();创建了一个上帝 //new Object(){ }Object的子类对象
      public void function(){
      }
    }.function();
  }
}
 
14.异常
异常:是什么?是对问题的描述。将问题进行对象的封装。
异常的体系
Throwable
  |--Error
  |--Exception
    |--RuntimeException
 
①Error
  通常出现重大问题如:运行的类不存在或者内存溢出等
  不缩写针对代码对其处理
②Exception
  在运行时运行出现的一起情况,可以通过try catch finally
异常的处理
  java 提供了特有的语句进行处理。
  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 一定会执行的语句; }
有三个结合格式:
1.try}
    catch ()}
2.try{ }
    finally}
3.try{ }
    catch ()}
    finally}
注意:
  1,finally中定义的通常是 关闭资源代码。因为资源必须释放。
  2,finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);fianlly不会执行。
 
throws关键声明该功能有可能会出现问题
throw和throws的用法:
  throw定义在函数内,用于抛出异常对象。
  throws定义在函数上,用于抛出异常类,可以抛出多个用逗号隔开。
 
当函数内容有throw抛出异常对象,并未进行try处理。必须要在函数上声明,都在编译失败。
RuntimeException除外。也就说,函数内如果抛出的RuntimeExcpetion异常,函数上可以不用声明。
如果函数声明了异常,调用者需要进行处理。处理方法可以throws可以try。
 
异常有两种:
编译时被检测异常
  该异常在编译时,如果没有处理(没有抛也没有try),编译失败。
  该异常被标识,代表这可以被处理。
运行时异常(编译时不检测)
  在编译时,不需要处理,编译器不检查。
  该异常的发生,建议不处理,让程序停止。需要对代码进行修正。
 
对捕获到的异常对象进行常见方法操作。
String  getMessage()获取异常信息。
toString()   // 异常名称 : 异常信息。
printStackTrace()   //异常名称,异常信息,异常出现的位置。
//其实jvm默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace方法。
//打印异常的堆栈的跟踪信息。
 
对多异常的处理。
  1,声明异常时,建议声明更为具体的异常。这样处理的可以更具体。
  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。在进行catch处理时,catch中一定要定义具体处理方式。也不要简单的就书写一条输出语句。
 
自定义异常:
定义类继承Exception或者RuntimeException
  1,为了让该自定义类具备可抛性。
  2,让该类具备操作异常的共性方法。
当要定义自定义异常的信息时,可以使用父类已经定义好的功能。
异常异常信息传递给父类的构造函数。
class MyException extends Exception{
  MyException(String message){
    super(message);
  }
}
自定义异常:按照java的面向对象思想,将程序中出现的特有问题进行封装。
异常的好处:
  1,将问题进行封装。
  2,将正常流程代码和问题处理代码相分离,方便于阅读。
异常的处理原则:
  1,处理方式有两种:try 或者 throws。
  2,调用到抛出异常的功能时,抛出几个,就处理几个。一个try对应多个catch。
  3,多个catch,父类的catch放到最下面。
  4,catch内,需要定义针对性的处理方式。不要简单的定义printStackTrace,输出语句。也不要不写。当捕获到的异常,本功能处理不了时,可以继续在catch中抛出。
try{
throw new AException();
}
catch (AException e){
throw e;
}
如果该异常处理不了,但并不属于该功能出现的异常。可以将异常转换后,在抛出和该功能相关的异常。或者异常可以处理,当需要将异常产生的和本功能相关的问题提供出去,让调用者知道,并处理。也可以将捕获异常处理后,转换新的异常。
try{
throw new AException();
}
catch (AException e){
// 对AException处理。
throw new BException();
}
 
异常的注意事项:
在子父类覆盖时:
  1,子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集。
  2,如果父类或者接口没有异常抛出时,子类覆盖出现异常,只能try不能抛。
 
15.包 (package)
①对类文件进行分类管理
②给类提供多层命名空间
③写在程序文件的第一行
④类名的全称是  包名.类名
⑤包也是一种封装形式
为了简化类名的书写,使用一个关键字,import.
建议,不要写通配符 * ,需要用到包中的哪个类,就导入哪个类。
 
总结:
包与包之间进行访问,被访问的包中的类以及类中的成员,需要public修饰。
不同包中的子类还可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。
包与包之间可以使用的权限只有两种,public  protected(保护)。
( 权限)       public    protected       default     private
同一个类中     ok             ok                ok          ok
同一个包中     ok             ok                ok
子类                ok             ok             
不同包中         ok
 
常见包:
java.lang : java的核心包 jdk1.2版本以后,该包中的类自动导入。
java.awt: 用于制作图形界面。
java.io 用于操作设备上的数据。
java.util : 这里定义是java的工具类。集合,日期。
java.net:用于网络通讯的。
 
jar 包
 
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