面向对象（上）

基本概念

• 成员变量、构造器、方法的构造顺序随意，不会造成不同的影响
• 带static的方法不能访问非static的方法、变量
• 如果没有构造器，将调用默认的无参构造，如果定义了显式构造器，默认构造器将失效

• 构造器就是一种特殊的方法，编译器通过有无定义返回值来区分构造器和方法

  
  修饰符访问控制表

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类和对象

• 一个类方法的方法体内可以直接调用本类的另一个类方法

  • 不能直接调用对象方法
  • 如果一定要调用，只能在类方法中new一个对象再调用

• 对象方法的方法体内可以调用本类另一个对象方法

  • 可以加this，也可以省略
  • 如果省略this，就默认this为调用者

• 可以使用对象来调用类方法、类变量

  • 但是，不推荐这样做
  • 推荐使用类名来调用类方法、类对象

• 构造器中的this就代表正在创建的对象

• new对象后，各种部件的创建顺序：

  1. 父类静态变量
  2. 父类静态初始化块
  3. 子类静态变量
  4. 子类静态初始化块
  5. 父类成员变量
  6. 父类初始化块
  7. 父类构造器
  8. 子类成员变量
  9. 子类初始化块
  10. 子类构造器

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方法

• 作为完全的面向对象语言，Java中的方法都不是独立的实体，必须通过类或对象来调用

• 方法中的参数传递机制：

  • 只有一种方式，值传递
  • 调用方法后，在方法栈区新开辟一个栈区，并复制变量的值（基本类型）或者变量的地址（引用类型）给栈区内的形参
  • 操作基本变量时，只是操作了数值的副本，原先的基本变量值并没有变化
  • 操作引用变量时，传入的是对象地址的副本，实际操作的是对象，因此对象会发生变化，这一点与基本变量不同

• 一个方法的标识包括以下三个

  • 调用者
  • 方法名
  • 方法的形参
    调用者.方法名(参数1，参数2，……)
  • 返回值和修饰符不是标识
  • 所谓重载，就是调用者和方法名相同，形参不同，与返回值和修饰符没有关系

• 形参个数可变的方法

  • 最后一个形参的类型后加上三个点...
  • 实际上会在方法体中被组装为数组

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变量

• 分为成员变量、局部变量
• 如果局部变量和成员变量同名，成员变量会被覆盖，此时可以通过this调用成员变量
  • 一般在构造器中使用较多
  • 方法中应尽量避免
• 成员变量的内存运行机制：
  执行Person person = new Person()
  1. 首先在堆内存中创造一个类对象，并初始化类变量、执行静态初始化块。
  2. new之后，在堆内存创建一个Person对象，并初始化非静态成员变量，指向字符串常量“张三”

  3. 在栈内存创建person变量，并指向堆内存中的Person对象

     
     

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隐藏和封装

• 利用访问控制符，控制变量和方法的隐藏和暴露

  • 外部类只能使用public和default，不能是protected和private
  • public的外部类必须与文件名对应

• 类的设计应遵循：

  • 高内聚：内部变量、实现方法应隐藏，禁止外界干预
  • 低耦合：只暴露少量方法供外部调用

• 控制符使用原则

  • 成员变量都应是private，使用setter和getter
  • 工具方法都应private
  • 如果仅在本包内使用，使用default
  • 如果方法仅希望被子类改写，不希望被外界调用，则设为protected

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构造器

• 如果不定义构造器，会调用默认的无参构造器，默认构造器没有参数，不进行任何操作
• 一旦提供自定义的构造器，默认的无参构造器就会失效
• 编写参数不同的多个构造器，称为构造器重载
• 在一个构造器中调用this(参数1，参数2)……，可实现调用另一个构造器。
  • 调用this的语句只能是构造器的第一句

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继承

• extends意为扩展，这个翻译比继承更清晰：子类是父类功能的扩展

  • 子类获得父类的成员变量和方法
  • 父类的构造器会在子类构造器执行前执行
  • 子类可以重新定义父类中已有的实例变量，并覆盖
  • 子类可以重写父类的方法

• 方法重写的原则：两同两小一大

  • 方法名、形参列表相同
  • 子类方法返回值类型≤父类方法
  • 子类方法抛出异常类型≤父类方法
  • 子类方法的访问权限≥父类方法

• super相关

  • 在子类中可以使用super调用父类的实例方法
  • 在子类中可以使用父类类名调用父类的类方法
  • 当新建子类实例时，也会为父类的实例变量和方法分配内存，方便使用super调用

• 子类的构造器总会先调用父类的构造器，分为以下几种情况：

  • 子类构造器的第一句调用了super(参数...)，则根据参数调用父类构造器
  • 子类构造器没有使用super，则会隐式调用父类的无参构造器
  • 子类构造器调用了this()，则会调用本类另一个构造器，而另一个构造器总会调用父类构造器
  • 父类有有参构造器，子类无构造器，编译出错

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多态

• 定义：当一个父类变量引用了一个子类对象时，使用父类变量调用的方法，实际运行的是子类的方法，这就是多态

  • 本质是变量的编译时类型和运行时类型不同
  • 变量的编译时类型是声明类型
  • 变量的运行时类型是对象类型

• 发生条件：

  • 子类和父类都存在该方法，执行子类中的方法
  • 子类存在方法，父类不存在，编译错误，因为编译时找不到引用变量的方法
  • 父类存在方法，子类不存在，依然执行子类的方法（从父类继承）

• 重要：实例变量不具有多态性，使用父类变量调用实例变量，实际调用的是父类对象的实例变量，而不是子类的

  • 一般不会出现，因为大多数实例变量都是private

• 如果要调用父类中不存在的子类方法，就需要强制类型转换为子类引用

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instanceof运算符

• 一般左边是变量，右边是类，用于判断一个变量指向的对象

Object s = "abc"
s instanceof Object，返回true
s instanceof String，返回true
s instanceof String的子类，返回false
s instanceof Integer，编译出错，String和Integer没有继承关系

• 一般用于强制类型转换之前，判断一个父类的引用是否指向某一个子类的实例

if(s instanceof String) String str = (String) s;
\\不会出现ClassCast异常，使代码更加健壮

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通过组合实现复用

• 实现类的复用，除了使用继承之外，另一种方式是组合
• 组合就是把被复用类作为新类的成员变量，在new时传入复用类的实例，这样也能在新类中使用复用类的所有功能
• 使用场景
  • 在is-a关系时使用继承，例如动物-狗-泰迪
  • 在has-a关系时使用组合，例如电脑-内存/硬盘/cpu

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初始化块

• 修饰符只能是空或static
• 初始化块和实例变量的初始化一起在构造器执行之前执行
• 实际上，编译后初始化块的内容会被加入到每个构造器方法体的前面
• 只有在第一次使用类时对静态块进行初始化，之后就不再调用static块里的内容
• 使用方法：
  • 初始化块不接受任何参数
  • 各个构造器中重复的语句，如果不调用参数，就适合放在初始化块中
  • 各个构造器中重复的语句，如果要接受参数，适合用this调用其他构造器