12-面向对象

内容介绍：

• 构造方法
• this
• super

1 构造方法

我们对封装已经有了基本的了解，接下来我们来看一个新的问题，依然以Person为例，由于Person中的属性都被private了，外界无法直接访问属性，必须对外提供相应的set和get方法。当创建人对象的时候，人对象一创建就要明确其姓名和年龄，那该怎么办呢？

1.1 构造方法的介绍

在开发中经常需要在创建对象的同时明确对象的属性值，比如员工入职公司就要明确他的姓名、年龄等属性信息。
那么，创建对象就要明确属性值，那么怎么解决呢？也就是在创建对象的时候就要做得事情，当使用new关键字创建对象时，怎么给对象的属性初始化值呢？这就要使用Java的构造方法了。
那么什么是构造方法呢？从字面上理解即为构建创造时用的方法，即就是对象创建时要执行的方法。既然是对象创建时就要执行的方法，那么只要在new对象时，知道其执行的构造方法是什么，就可以在执行这个方法的时候给对象进行属性赋值。

• 构造方法的格式：

修饰符 构造方法名(参数列表){
}

• 构造方法的体现：
  • 构造方法么有返回值类型。也不需要写返回值。因为它是为构建对象的，对象构建完，方法就执行结束。
  • 构造方法名称必须和类名保持一致。
  • 构造方法没有具体的返回值。
• 构造方法的代码体现

package itcast.cn01;
//构造方法
public class Person {
    //Person的成员属性age和name
    private int age;
    private String name;
    
    //Person的构造方法，拥有列表参数
    public Person(int a,String nm){
        //接收到创建对象时传递进来的参数，将其赋值给成员变量
        age = a;
        name = nm;
    }
}

1.2 构造方法调用

理解构造方法的格式和基本功能之后，现在就要研究构造方法是怎么执行的呢？在创建对象的时候是如何初始化的呢？构造方法是专门用来创建对象的，也就是在new对象时要调用构造方法。现在来看看如何调用构造方法。

package itcast.cn01;
//构造方法
public class Person {
    //Person的成员属性age和name
    private int age;
    private String name;
    
    //Person的构造方法，拥有列表参数
    public Person(String nm,int a){
        //接收到创建对象时传递进来的参数，将其赋值给成员变量
        age = a;
        name = nm;
    }
    
    public void speak() {
        System.out.println("学生 "+name+" 年龄 "+age+" 在说话");
    }
}
//测试类
package itcast.cn01;

public class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {
            //  创建Person对象，并明确对象的名字和年龄
        Person p = new Person("张三",20);
        p.speak();
    }

}
//会打印出："学生 张三 年龄 20 在说话"

上述代码演示了创建对象时构造方法的调用。即在创建对象时，会调用与参数列表相对应的构造方法。

图片.png

• 图解说明：
  1. 首先会将main方法压入栈中，执行main方法中的new Person("张三",20);
  2. 在堆内存中分配一片区域，用来存放创建的Person对象，这片内存区域会有属于自己的内存地址(0x88)。然后给成员变量进行默认初始化(name=null,age=o)。
  3. 执行构造方法中的代码(name=nm;age=a;),将变量nm对应的"张三"赋值给name,将变量a对应的20赋值给age。这段代码执行结束后，成员变量name和age的值已经改变。执行结束后构造方法弹栈，Person对象创建完成。将Person对象的内存地址0x88赋值给p。

1.3 默认构造方法和细节

在没有学习构造方法之前，我们也可以通过new关键字创建对象，并调用相应的方法，同时在描述事物时也没有写构造方法。这是为什么呢？
在之前学习的过程中，描述事物时，并没有显示的指定构造方法，当在编译Java文件时，编译器会自动给class文件中添加默认的构造方法。如果在描述类时，我们显示指定了构造方法，那么，当在编译Java源文件时，编译器就不会再给class文件中添加默认构造方法。

class Pserson {
    //如果没有显示指定构造方法，编译器会在编译时自动添加默认的构造方法
    //Person(){}   // 空参数的默认构造方法
}

当在描述事物时，要不要在类中写构造方法呢？这时要根据描述事物的特点来确定，当描述的事物在创建其对象时就要明确其属性的值，这时就需要在定义类的时候书写带参数的构造方法。若创建对象时不需要明确具体的数据，这时就可以不书写构造方法（不书写也有默认的构造方法）。

• 构造方法中的细节
  1. 一个类中可以有多个构造方法，多个构造方法是以重载的形式存在的。
  2. 构造方法是可以被private修饰的，作用:其他程序无法创建该类的对象

package itcast.cn01;

public class Person01 {
    private int age;
    private String name;
    
    //私有无参数的构造方法，即外界不能通过new Person01();语句创建本类对象
    private Person01() {
        
    };
    
    //多个构造方法是以重载的形式存在
    Person01(int a){
        age = a;
    };
    
    Person01(String nm,int a){
        name = nm;
        age = a;
    };

}

1.4 构造方法和一般方法区别

到目前为止，学习两种方法，分别为构造方法和一般方法，那么它们之间有什么异同呢？
构造方法在对象创建时就执行了，而且只执行一次。
一般方法是在对象创建后，需要使用时才被对象调用，并可以被多次调用。

• 问题：
  有了构造方法之后可以对对象的属性进行初始化，那么还需要对用的set和get方法吗？
  需要相应的set和get方法，因为对象在创建之后如果需要修改和访问对应的属性值时，在这时只能通过set或者get方法来操作。
  思考，如下的代码有问题吗？

package itcast.cn02;

public class Person {
    //默认权限的修饰符的构造方法，空参
    void Person() {
        
    };
}

//测试类
package itcast.cn02;

public class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {
              //new一个Person对象
        Person p = new Person();
        
    }

}

这种写法在同一个包内是没问题的。可参考下图：

09.png

2 关键字

2.1 this调用构造方法

在之前的学习方法时，我们知道方法之间是可以相互调用的，那么构造方法之间能不能相互调用呢？若可以，怎么调用？

• 构造方法调用格式：
  this(参数列表);
  -构造方法的调用

package itcast.cn02;

public class Person {
    private int age;
    private String name;
    
    //空参构造方法
    public  Person() {
        
    };
    //给姓名初始化的构造方法
    public Person(String nm) {
        name = nm;
    };
    
    //给姓名和年龄初始化的构造方法
    public Person(String nm, int a) {
        //由于已经存在给姓名进行初始化的构造方法，name = nm;因此只需要调用即可
        //调用其他的构造方法，需要通过this关键字来调用
        this(nm);
        
        //给年龄初始化
        age = a;
    };
}

//测试类
package itcast.cn02;

class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("张三",23);
        
        
    }

}

2.2 this的原理图解

了解了构造方法之间可以相互调用，那么为什么他们之间通过this就可以调用呢？
通过上面的学习，简单知道使用this可以实现构造方法之间的调用，但是为什么就会知道this调用哪一个构造方法呢？接下来需要图解完成。

图片.png

• 图例说明：
  1. 先执行main方法，main方法压栈，执行其中的new Person("张三",23);
  2. 堆内存中开辟空间，并为其分配内存地址0x33，紧接着成员变量默认初始化(name=null,age=0);
  3. 拥有两个参数的构造方法(Person(String nm,int a))压栈，在这个构造方法中有一个隐式的this，因为构造方法是给对象初始化的，哪个对象调用到这个构造方法，this就指向堆中的那个对象。
  4. 由于Person(String nm,int a)构造方法中使用了this(nm)；构造方法Person(String nm)就会压栈，并将"张三"传递给nm。在Person(String nm,int a)构造方法中同样也有隐式的this，this的值同样也为0x33，这时会执行其中的name=nm;即把"张三"赋值给成员的name,当赋值结束后Person(String nm,int a)构造方法弹栈。
  5. 程序继续执行构造方法(Person(String nm,int a))中的age=a;这时会将23赋值给成员属性age。复制结束构造方法(Person(String nm,int a))弹栈。
  6. 当构造方法(Person(String nm,int a))弹栈结束，Person对象在内存中创建完成，并将0x33赋值给main方法中的p引用变量。
• 注意：
  说了这么多，this到底代表什么呢？this代表的是对象，具体代表哪个对象呢？哪个对象调用了this所在的方法，this就代表哪个对象。
  调用其他构造方法的语句必须定义在构造方法的第一行，原因是初始化动作要最先执行。

2.3成员变量和局部变量的同名问题

通过上面学习，基本明确了对象初始化过程中细节，也知道了构造方法之间的调用时通过this关键字来完成的。但是this也有另外一个用途，接下来我们就学习下。当在方法中出现局部和成员变量同名的时候，那么在方法中怎么区别局部变量成员变量呢？可以在成员变量名前面加上this.来区别成员变量和局部变量。

package itcast.cn03;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    //空参构造方法
    public Person() {};
    //满参构造方法
    public Person(String name,int age) {
            //当需要访问成员时，只需要在成员变量前面加上this. 即可，
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public void speak() {
        System.out.println(name+" 年龄 "+age+" 正在课堂上说小话");
    };
}
//测试类
package itcast.cn03;

public class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //new一个对象
        Person p = new Person("李四",19);
        p.speak();
    }

}

2.4 this的应用

需求：在Person类中定义功能，判断两个人是否是同龄人

package itcast.cn03;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    //空参构造方法
    public Person() {};
    //满参构造方法
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public void speak() {
        System.out.println(name+" 年龄 "+age+" 正在课堂上说小话");
    };
    
    //使用当前调用该equalsAge方法对象的age和传递进来p的age进行比较
    //由于无法确定具体是哪一个对象调用equalAge方法，这里就可以使用this来替代
    
    //判断是否是同龄人方法
    public boolean equalsAge(Person p) {
        /*
         * if(this.age == p.age) {
         *  return true;
         * } 
         * return false;
         * */
        return this.age == p.age;
    };
}
//测试类
package itcast.cn03;

public class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //new一个对象
        Person p = new Person("李四",19);
        p.speak();
        
        //判断是否是同龄人
        boolean b = p.equalsAge(new Person("张三",20));
        System.out.println(b);//此处输出的是false
    }

}

3 super关键字

3.1 子父类中构造方法的调用

在创建子类对象时，父类的构造方法会先执行，因为子类中所有的构造方法第一行有默认的隐式spuer();语句。
格式：
调用本类中的构造方法
this(实参列表);
调用父类中的空参数构造方法
super();
调用父类中的有参数构造方法
super(实参列表);
为什么子类对象创建都要访问父类中的构造方法？因为子类继承了父类的内容，所以创建对象时，必须先看馥蕾诗如何对其内容进行初始化的，看如下程序：

package itcast.cn03;
//Fu类
public class Fu {
    int num;
    public Fu() {
        System.out.println("Fu构造方法"+num);
        num = 4;
    };
}
//Zi类
package itcast.cn03;

public class Zi extends Fu {
    //子类的构造方法
    public Zi() {
        //super();调用了父类空参构造方法
        System.out.println("Zi构造方法"+num);
    };
}
//测试类
package itcast.cn03;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
    }

}
//执行测试类，输出：
Fu构造方法0
Zi构造方法4

通过结果发现，子类构造方法执行时，调用了父类构造方法，这说明，子类构造方法汇总有一句super();。
那么，子类中的构造方法为什么会有一句隐式的super();呢？
原因：子类会继承父类中的内容，所以子类在初始化时，必须先到父类中去执行父类的初始化动作。这样，才可以使用父类中的内容
当父类中没有空参数构造方法时，子类的构造方法必须有显式的super语句，指定要访问的父类有参数构造方法(当然此时父类必须有有参数的构造方法)。

3.2 子类对象创建过程的细节

如果子类的构造方法第一行写了this调用了本类的其他构造方法，那么super调用父类的语句还有吗？
这时是没有的，因为this()或者super()，只能定义在构造方法的第一行，因为初始化动作要先执行。
父类构造方法中是否有隐式的super呢？
也是有的，记住：只要是构造方法默认第一行都是super();
父类的父类是谁呢？super调用的到底是谁的构造方法呢？
Java体系中，定义了一个所有对象的父类Object。

• 注意：
  类中的构造方法默认第一行都是有隐式的super()语句，在访问父类中的空参数构造方法。所以父类的构造方法即可以给自己的对象初始化，也可以给自己的子类对象初始化。
  如果默认的隐式super()语句在父类中没有对应的构造方法，那么必须在构造方法中通过this或者super的形式明确要调用的构造方法。

3.3 super应用

练习：描述学生和工人这两个类，将他们的共性name和age抽取出来存放在父类中，并提供相应的get和set方法，同时需要在创建学生和工人对象就必须明确姓名和年龄。

package itcast.cn04;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    //父类空参构造方法
    public Person() {};
    //父类满参构造方法
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    };
    //get和set方法
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

//创建学生类
package itcast.cn04;
//学生类
public class Students extends Person{
    //学生类的构造方法
    public Students(String name,int age) {
        super(name,age);//使用super关键字调用父类的构造方法，进行相应的初始化操作
        
        System.out.println("学生 "+this.getName()+" 正在学习"+" 年龄 "+this.getAge());
        
    };
    public void study() { //Students类中特有的方法
        System.out.println(this.getName()+"正在学习");
    };
}

//创建测试类
package itcast.cn04;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //创建对象同时传参初始化对象
        Students s = new Students("李雷",16);
        //对象调用Students类的特有方法
        s.study();
    }

}
输出结果：
学生 李雷 正在学习 年龄 16
李雷正在学习

5 总结

• this关键字

  • this关键字，本类对象的引用
    • this是在方法中使用的，哪个对象调用了该方法，那么，this就代表调用该方法的对象引用。
    • this什么时候存在的？当创建对象的时候，this存在的。
    • this的作用：用来区别同名的成员变量和局部变量(this.成员变量)

• 构造方法：用来给类的成员进行初始化操作

  • 格式：

            修饰符 类名(参数列表){
            }
    

  • 构造方法的特点：
    • 方法名与类名相同
    • 没有返回值，也没有返回值类型，连void也没有
  • 构造方法什么时候会被调用执行？
    只有在创建对象的时候才可以被调用

• super: 指的是父类的存储空间(理解为父类的引用)

  • 调用父类的成员变量
    super.成员变量
  • 调用父类的构造方法：
    super(参数);
  • 调用父类的成员方法：
    super.成员方法();

• 继承中的构造方法注意事项：

  1. 如果我们手动给出了构造方法，编译器不会再给我们提供默认的空参数构造方法。如果我们没写任何构造方法，编译器会提供给我们一个空参数的构造方法。
  2. 在构造方法中，默认的第一条语句为super();它是用来访问父类中的空参数构造方法，进行父类成员的初始化操作。
  3. 当父类中没有空参数的构造方法时怎么办？
     a. 通过super(参数)访问父类有参数的构造方法
     b. 通过this(参数)访问本类中其他构造方法
     注意：本类中的其他构造方法已经能够正常访问父类中的构造方法。
  4. super(参数)与this(参数)不能同时在构造方法中出现。