面向对象进阶

.面向对象设计中,类封装了数据,而类的成员函数作为其对外的接口,抽象地描述类,用类将数据和操作这些数据的函数放在一起,这就是面向对象设计方法的本质。

面对对象进阶

• 分类思想
  • 介绍
    • 分工协作，专人干专事
  • 例子
    • Student类
      • 标准学生类，封装键盘录入的学生信息（id，name，age，birthday）
    • StudentDao类
      • Dao：（Data Access Object缩写）用于访问存储数据的数组或集合
    • StudentService类
      • 用来进行业务逻辑的处理（例如：判断录入的id是否存在）
    • StudentController类
      • 和用户打交道（接收用户需求，采集用户信息，打印数据到控制台）
• 分包思想
  • 介绍
    • 如果将所有的类文件都放在同一个包下，不利于管理和后期维护所以，对于不同功能的类文件，可以放在不同的包下进行管理
  • 包
    • 定义
      • 本质上就是文件夹
      • 使用package关键字定义
        • 格式：package 包名；
      • 一般不会手动给类定义包，使用IDEA创建即可
    • 创建
      • 可以创建单级包、多级包，多级包之间使用"."进行分割
      • 多级包的定义规范：公司的网站地址翻转（去掉www）
        • cn.suliu.包名
    • 命名规则
      • 全是小写
    • 注意事项
      • package语句必须是程序的第一条可执行的代码
      • package语句在一个java文件中只能有一个
      • 如果没有package，默认表示无包名
  • 类与类之间的访问
    • 同一个包下的访问
      • 不需要导包，直接使用即可
    • 不同包下的访问
      • 1.import 导包后访问
      • 2.通过全类名（包名+类名）访问
        • 应用场景：多个包下，出现了相同的类名称，就可以使用这种访问进行区分
  • 注意
    • import，package，class三个关键字的摆放位置存在顺序关系
      • package必须是程序的第一条可执行的代码
      • import需要写在package下面
      • class需要在import下面
• 继承
  • 介绍
    • 继承：让类与类之间产生关系（子父类关系），子类可以直接使用父类中非私有的成员
      • 继承关键字：extends
    • 优点
      • 提高了代码的复用性
      • 提高了代码的维护性
      • 让类与类之间产生了关系，是多态的前提
    • 弊端
      • 继承是侵入性的
      • 降低了代码的灵活性
        • 继承关系，导致子类必须拥有父类非私有属性和方法，让子类自由的世界中多了些约束
      • 增强了代码的耦合性
        • 代码与代码之间存在关联都可以将其称之为"耦合”
    • 注意
      • Java只支持单继承，不支持多继承，但支持多层继承
      • Java支持多层继承，也就是一个继承体系。对继承体系的了解与使用：查阅父类共性功能，创建子类对象使用功能
    • 应用场景
      • 当类与类之间，存在相同（共性）的内容，并且产生了is a的关系，就可以考虑使用继承，来优化代码
  • 格式
    • 格式：public class 子类名 extends 父类名{}
    • 范例：public class Zi extends Fu{}
      • Fu：是父类，也被称为基类、超类
      • zi：是子类，也被称为派生类
  • 继承的访问特点
    • 成员变量访问特点
      • 在子类方法中访问一个变量
        • 1.子类局部范围找
        • 2.子类成员范围找
        • 3.父类成员范围找
      • 注意
        • 如果子父类中，出现了重名的成员变量，通过就近原则，会优先使用子类的如果一定要使用父类的，可以通过super关键字，进行区分
    • 成员方法访问特点
      • 通过子类对象访问一个方法
        • 1.子类成员范围找
        • 2.父类成员范围找
    • 构造方法访问特点
      • 因为子类在初始化的时候，有可能会使用到父类中的数据，如果父类没有完成初始化，子类将无法使用父类的数据。所以子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法
      • 父类初始化方式：所有的构造方法中，第一条语句默认都是：super（）
        • 如果编写的类，没有手动指定父类，系统也会自动继承Object（Java继承体系中的最页层父类）
      • 注意
        • 当父类中没有空参构造方法，只有带参构造方法，会出现子类错误现象
          • 解决方法
            • 子类通过super，手动调用父类的带参的构造方法
            • 子类通过this去调用本类的其他构造方法，本类其他构造方法再通过super去手动调用父类的带参的构造方法
              • 不推荐
        • this（...）super（...）必须放在构造方法的第一行有效语句，并且二者不能共存
    • this、super
      • 介绍
        • this：代表本类对象的引用
        • super：代表父类存储空间的标识（可以理解为父类对象引用）
  • 方法重写
    • 介绍
      • 方法重写:在继承体系中，子类出现了和父类中一模一样的方法声明
        • 参数列表、方法名、返回值一样
      • 应用场景
        • 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容，可以重写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容
      • 注意
        • 父类中私有方法不能被重写
        • 父类静态方法，子类必须通过静态方法进行重写，父类非静态方法，子类也必须通过非静态方法进行重写
          • 静态方法不能被重写！如果子类中，也存在一个方法声明一模一样的方法可以理解为，子类将父类中同名的方法，隐藏了起来，并非是方法重写！
        • 子类重写父类方法时，访问权限必须大于等于父类
    • 权限修饰符
      • 修饰成员，成员包括成员变量、成员方法、构造方法
    • 方法重写、方法重载
      • 方法重写：在继承体系中，子类出现了和父类一模一样的方法声明（方法名，参数列表，返回值类型）
      • 方法重载：在同一个类中，方法名相同，参数列表不同，与返回值无关.
  • final关键字
    • 介绍
      • 可以修饰类、函数、变量
    • 特点
      • 被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承，被子类覆写功能
      • 被final修饰的方法不可以被覆写
      • 被final修饰的变量是一个常量，只能被赋值一次，而且后面需要跟一个值，不然编译失败！既可以修饰成员变量，又可以修饰局部变量。
      • 内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被fianl修饰的局部变量
• 抽象类
  • 介绍
    • 抽象方法：将共性的行为（方法）抽取到父类之后，发现该方法的实现逻辑无法在父类中给出具体明确，该方法就可以定义为抽象方法
    • 抽象类：如果一个类中存在抽象方法，那么该类就必须声明为抽象类
    • 注意
      • 抽象类不能创建对象
      • 抽象类中有构造方法
      • 抽象类的子类
        • 必须重写父类中的所有抽象方法
        • 将自己也变成抽象类
          • 不推荐
      • 抽象类的方法
        • 抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定是抽象类
  • 定义格式
    • 抽象方法
      • public abstract　返回值类型　方法名（参数列表）；
    • 抽象类
      • public abstract class 类名｛｝
  • 与abstract不能共存的关键字
    • final
    • private
    • static
  • 抽象类和一般类的异同点
    • 相同点
      • 都是用来描述事物，都可以进行属性和行为的描述
    • 不同点
      • 抽象类描述事物的信息不具体，一般类描述事物的信息具体
  • 模板设计模式
    • 介绍
      • 模板设计模式：把抽象类整体就可以看做成一个模板，模板中不能决定的东西定义成抽象方法，让使用模板的类（继承抽象类的类）去重写抽象方法实现需求
      • 模板方法一般使用final关键字修饰
      • 优势：模板已经定义了通用结构，使用者只需要关心自己需要实现的功能即可
• 接口
  • 介绍
    • 当一个类中的所有方法都是抽象方法的时候，就可以将其定义为接口
    • 接口也是一种引用数据类型，它比抽象类还要抽象
    • 意义
      • 规则的定义
        • 现实中的USB接口
      • 程序的扩展性
    • 注意
      • 接口不能实例化
      • 接口的子类（实现类）
        • 要么重写接口中的所有抽象方法
        • 要么是抽象类
      • 接口和类的关系，可单实现，也可以多实现
    • 使用思路
      • 如果发现一个类中所有的方法都是抽象方法，那么就可以将该类，改进为一个接口
      • 涉及到了接口大面积更新方法，而不想去修改每一个实现类，就可以将更新的方法，定义为带有方法体的默认方法
      • 希望默认方法调用的更加简洁，可以考虑设计为static静态方法。（需要去掉default关键字）
      • 默认方法中出现了重复的代码，可以考虑抽取出一个私有方法。（需要去掉default关键字）
  • 定义格式
    • 接口用关键字interface来定义
      • public interface 接口名｛｝
    • 接口和类之间是实现关系，通过implements关键字表示
      • 单实现
        • public class 类名 implements 接口名｛｝
      • 多实现
        • public class 类名 implements 接口名1，接口名2...｛｝
  • 接口中成员的特点
    • 成员变量
      • 只能是常量系统会默认加入三个关键字：public static final
    • 成员方法
      • JDK 7
        • 只能是抽象方法，默认修饰符：public abstract
      • JDK 8
        • 允许在接口中定义非抽象方法，但是需要使用关键字default修饰，这些方法就是默认方法，可以解决接口升级的问题
          • 定义格式
          • 注意
            • 接口中的默认方法不强制重写，但也可以被子类重写，同时，重写默认方法不能加default关键字，权限一定是public
            • 如果实现了多个接口，多个接口中存在相同的方法声明，子类就必须对该方法进行重写
        • 接口中允许定义static静态方法
          • 定义格式
          • 注意
            • 静态方法只能通过接口名调用，不能面过实现类名或者对象名调用
            • public可以省略，static不能省略
      • JDK 9
        • 接口中允许定义私有方法
          • 定义格式
          • 注意
            • 私有方法只为接口提供服务，不需要外类访问
    • 构造方法
      • 没有构造方法
  • 类与接口的关系
    • 类和类的关系
      • 继承关系，只能单继承，但是可以多层继承
    • 类和接口的关系
      • 实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口
        • 如果直接父类，和接口中出现了相同的方法声明，但是代码逻辑不一样优先使用直接父类的代码逻辑
    • 接口和接口的关系
      • 继承关系，可以单继承，也可以多继承
• 多态
  • 介绍
    • 多态：同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态
    • 前提和体现
      • 有继承/实现关系
      • 有方法重写
      • 有父类引用指向子类对象
    • 优点
      • 提高了程序的扩展性
      • 具体体现：定义方法的时候，使用父类型作为参数，该方法就可以接收这父类的任意子类对象
    • 弊端
      • 不能使用子类的特有功能
  • 多态中成员访问特点
    • 构造方法
      • 同继承一样，子类会通过super访问父类构造方法
    • 成员变量
      • 编译看左边（父类），运行看左边（父类）
    • 成员方法
      • 编译看左边（父类），运行看右边（子类）
    • 补充
      • 为什么成员变量和成员方法的访问不一样呢？因为成员方法有重写，而成员变量没有
  • 转型
    • 分类
      • 向上转型
        • 从子到父
        • 父类引用指向子类对象
      • 向下转型
        • 从父到子
        • 父类引用转为子类对象
    • 风险
      • 介绍
        • 如果被转的引用类型变量，对应的实际类型和目标类型不是同一种类型，那么在转换的时候就会出现类型转换异常：ClassCastException
      • 解决
        • 关键字
          • instanceof
          • 使用格式
            • 变量名 instanceof 类型
        • 判断关键字左边的变量，是否是右边的类型，返回boolean类型结果
• 内部类
  • 介绍
    • 内部类：就是在一个类中定义一个类。
    • 举例：在一个A类的内部定义一个B类，B类就被称为内部类
  • 分类
    • 在类的成员位置：成员内部类
      • 介绍
        • 成员内部类可以直接访问外部类成员，包括私有
        • 外部类要访问成员内部类的成员，必须创建对象
      • 创建格式
        • 外部类名.内部类名 对象名=new 外部类对象().new 内部类对象()；
      • 修饰符修饰
        • private
          • 私有成员内部类访问：在自己所在的外部类中创建对象访问
        • static
          • 静态成员内部类访问格式：外部类名.内部类名　对象名=new　外部类名.内部类名（）；
          • 静态成员内部类中的静态方法：外部类名.内部类名.方法名（）；
    • 在类的局部位置(方法)：局部内部类
      • 介绍
        • 局部内部类是在方法中定义的类，所以外界是无法直接使用，需要在方法内部创建对象并使用
        • • 该类可以直接访问外部类的成员，也可以访问方法内的局部变量
          • 访问方式：只能在方法中，创建对象并访问
  • 匿名内部类
    • 介绍
      • 匿名内部类本质上是一个特殊的局部内部类（定义在方法内部）
      • 理解：将继承或实现，方法重写，创建对象，放在了一步进行.
    • 使用
      • 前提：需要存在一个接口或类
      • 格式
      • 例子
        • • 实现了Inter接口的，一个实现类对象.
      • 使用场景
        • 当方法的形式参数是接口或者抽象类时，可以将匿名内部类作为实际参数进行传递
    • 注意
      • 当接口中存在多个方法，若使用匿名内部类的形式来调用多个方法，可以在匿名内部类前面用一个父类或父接口的引用接收，然后再调用
• Lambda表达式
  • 介绍
    • 在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿数据做操作"
    • 面向对象思想与函数式思想
      • 面向对象思想强调"必须通过对象的形式来做事情"
      • 函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法："强调做什么，而不是什么形式去做"
    • Lambda表达式是函数式思想的体现，可以理解为是对匿名内部类的优化，只是本质上有区别
  • 匿名内部类与Lambda表达式对比
    • 匿名内部类
      • 方法形式参数为空，说明调用方法时不需要传递参数
      • 方法返回值类型为void，说明方法执行没有结果返回
      • 方法体中的内容，是具体要做的事情
    • Lambda表达式
      • （）：里面没有内容，可以看成是方法形式参数为空
      • ->：用箭头指向后面要做的事情
      • ｛｝：包含一段代码称之为代码块，可以看成是方法体中的内容
    • 区别
      • 所需类型不同
        • 匿名内部类：可以是接口，也可以是抽象类，还可以是具体类
        • Lambda表达式：只能是接口
      • 使用限制不同
        • 如果接口中有且仅有一个抽象方法，可以使用Lambda表达式，也可以使用匿名内部类
        • 如果接口中多于一个抽象方法，只能使用匿名内部类，而不能使用Lambda表达式
      • 实现原理不同
        • 匿名内部类：编译之后，产生一个单独的.class字节码文件
        • Lambda表达式：编译之后，没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成
  • 使用
    • 前提
      • 有一个接口
      • 接口中有且仅有一个抽象方法
    • 格式
      • 形式参数：如果有多个参数，参数之间用逗号隔开；如果没有参数，留空即可
      • ->：由英文中画线和大于符号组成，固定写法。代表指向动作
      • 代码块：是我们具体要做的事情，也就是以前写的方法体内容
    • 例子
      • 带参数无返回值
        • 如果如果Lambda所操作的接口中的方法，有参数，一定要在小括号中写明参数
      • 无参数带返回值
        • 注意：如果Lambda所操作的接口中的方法，有返回值，一定要通过return语句，将结果返回否则会出现编译错误
      • 带参数带返回值
    • 省略模式
      • 规则
        • 参数类型可以省略，但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
        • 如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
        • 如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，甚至是return语句
• 主题