JAVA编程面向对象与面向过程知识框架笔记

这是一篇关于JAVA编辑编程面向对象与面向过程知识框架笔记的结构思维导图，途中阐述了面向对象与面向过程的定义，内部内等所包含的知识点。结构清晰，内容全面，感兴趣的小伙伴可以看看。

JAVA编程面向对象与面向过程知识框架笔记

• 面向对象与 面向过程
  • 以面向过程的思想来考虑问题时，以一个具体的流程为单位，考虑它的实现办法。关心的是功能的实现。
  • 以面向对象的思想来考虑问题时，以具体的事物为单位，考虑它的属性(特征)及行为 (动作)。
• 类与对象区别
  • 类是对一类事物的描述，是抽象的、概念上的定义；
  • 对象是实际存在的该类事物的每个个体，因而也称实例(instance)。
  • 类是模板,是图纸,对象是生产出来的产品.
• 属性的默认初始化规则
  • 简单数据类型
    • boolean
      • false
    • char
      • '\u0000'
    • 其他类型
  • 引用数据类型
    • null
• 方法声明
  • 形参列表
    • 方法声明时准备接收的参数类型,数量,顺序
  • 实参列表
    • 调用方法时实际传给方法的数据
  • 返回值类型
    • 方法要返回的结果的数据类型
  • 返回值
    • 方法在执行完毕后返还给调用者的数据
• 创建对象
  • new关键字
  • 构造方法
    • 显式
    • 隐式(默认)
      • 当类中没有定义任何构造方法时, 系统会提供一个默认无参,public的, 方法体为空的构造方法
    • 作用
      • 创建对象并初始化(属性值)
    • 与普通方法的区别
      • 普通方法是实现特定功能的代码段, 有返回值类型的声明,一般方法名与类名不同
      • 构造方法名与所在类的类名相同, 不声明返回值类型,用于构建对象并初始化
• 对象属性初始化的步骤
  • 1.默认初始化
  • 2.显式初始化
  • 3.构造方法赋值
• 引用数据类型
  • Java语言中除8种基本数据类型以外的数据类型称为引用类型
  • 引用数据类型的变量
    • 引用类型变量的值是某个对象的句柄(对某个对象的引用)，而不是对象本身
    • 声明引用类型变量时，系统只为该变量分配引用空间，并未创建一个具体的对象
• 方法重载 overload
  • 作用
    • 实现相似或相近的功能,方便程序员记忆和使用,实现代码的重用.
  • 格式
    • 一个必须相同:方法名
    • 一个必须不同:形式参数列表
    • 其他的可以相同也可以不同:返回值类型,修饰符,...
• java的大原则
  • 最佳匹配性原则
    • 在调用方法传实参时,java会到类里面寻找能够最好地匹配传入的实参类型的方法执行,如果没有完全匹配的,找到能够兼容的方法执行.
  • 最小作用域最强原则
• this关键字
  • 四个字:当前对象
  • 在构造方法中指该方法所创建的新对象
  • 在非static的普通方法中指该方法的调用者
  • this.属性名
    • 访问当前对象的某个属性
  • this.方法名(...)
    • 用当前对象(本方法的调用者)调用本类中定义的某个方法.
  • this(..)调用重载的构造方法
    • 只能用在构造方法中,如果要使用,必须放在构造方法的第一句.实现代码的重用
• static
  • 应用场景:不想创建某个类的对象,而希望直接访问该类的属性或方法
  • static关键字可以用来修饰
    • 内部类,属性,方法
  • static标记的变量由整个类(所有对象)共享,无论该类是否产生了对象, 产生了多少个对象,都有且只有一份.在类加载时,类变量会自动初始化.
    • 类加载
      • 第一次 类名.静态属性名
      • 第一次 类名.静态方法名
      • 第一次创建该类的对象
  • static修饰的东西的特征:
    • 如访问控制权限允许，可不必创建该类对象 而直接用类名加 “.”调用static属性或方法。
  • static成员也称类成员或静态成员
  • static的属性/方法都不依赖于对象存在, 没有用static修饰的属性/普通方法,依赖于对象存在
  • 静态方法中不能使用this
  • 静态方法中只能直接调用本类中的静态成员(变量和方法), 如果要访问非static的属性/方法时,需要用创建对象访问。
  • 属性
    • 全类共享一个值,不依赖对象
  • 方法
    • 可以用类名.方法名调用,不依赖对象
  • 内部类
    • 用host类名.内部类名来访问
• 方法的参数传递
  • 简单数据类型的参数
    • 传递的是该数据的值本身(变量的副本)
  • 引用数据类型的参数
    • 传递的是这个对象的引用(的副本)，而非对象本身
• 类中的特殊成分
  • 语句块/构造语句块/空语句块
    • 作用:相当于一个无参的构造方法
    • 每次创建对象在构造方法之前执行
    • 如果有多个,按照声明的先后顺序执行
  • 静态语句块
    • 作用:初始化静态属性的
    • 在类被加载的时候会执行一次,且仅执行一次
    • 如果有多个,按照声明的先后顺序执行
• 打包
  • 作用:分门别类地存放类文件,解决命名冲突
  • 语句:package如果要出现,必须放在源文件正文第一句
  • 语法:package p1.p2....pn;
  • 如果不打包,不能在其他包中被import
• 导入
  • 作用:使用其他包中的类,接口等
  • 静态导入import static p1.p2....ClassName.staticFieldName|staticMethodName; //JDK5以后的特性,导入静态方法时,不能写()
• 继承
  • 目的
    • 为了实现代码的重用;在现有类的基础上构建新的类.
    • 为了"扩展"原本类的功能,加强或改进原本类所没有定义的属性及方法
  • 对类的复用,可以通过两种方法
    • 1. 一种方法是将一个类当作另一个类的属性(称为合成/聚合关系).
    • 2. 另一种方法是一个类继承另一个类.
  • 子类也叫派生类,而被继承的类称为父类,也叫超类或基类
  • 通过“继承”一个现有的类，可以使用已经定义的类中的方法和变量。
  • 类的方法和属性可以被继承，但是类的构造器不能被继承
  • Java类只支持单继承，不允许多重继承
    • 一个子类只能有一个父类
    • 一个父类可以派生出多个子类
    • 特殊:接口可以继承多个父接口
  • 访问控制权限
    • private:本类中可用
    • [default/package]:同一个包中可用
    • protected:不同包中的子类中可用
    • public:所有类可用
  • 方法的重写
    • 前提:继承(实现)关系
    • 规则
      • 必须相同
        • 方法名,返回值类型,形参列表
      • 可同可不同
        • 修饰符(不能比父类方法更严格)
        • 声明抛出的异常类型(已检查异常),不能比父类方法范围更大
    • static方法不能覆盖为非静态方法,反之亦然
  • 属性的掩盖
    • 子类新定义了跟父类同名的属性,如果要在子类中调用父类中的同名属性, 需要加上super.属性名
  • super关键字
    • super.xxx
    • super.xxx(...)
    • super(...)
  • 子类对象实例化过程+static{}+{}
• 设计模式
  • 单例模式
    • 希望能在类外面得到且仅得到一个该类的实例
    • 应用场景
      • 共享访问点/共享数据；唯一序列号；IO/DB；工具类；应用程序的日志应用;网站的计数器;数据库连接池
      • Runtime
    • 示例
      • class Single{ private static Single onlyone = new Single(); private String name; public static Single getSingle() { return onlyone; } private Single() {} } public class TestSingle{ public static void main(String args[]) { Single s1 = Single.getSingle(); Single s2 = Single.getSingle(); if (s1==s2){ System.out.println("s1 is equals to s2!"); } } }
  • 简单工厂模式
    • 也叫静态工厂模式
    • 只需要知道要创建哪个类型的产品就可以了,不需要知道创建对象的艰辛过程,降低模块间的耦合.
    • 可以屏蔽产品类,实现封装.只需要关心产品的接口.
    • 实现了解耦,高层模块(要获取产品对象,调用生产方法的地方)只需要知道产品的抽象类(或接口)
    • 示例
      • Human接口,WhiteHuman等3个实现类, HumanEnum,HumanFactory用于创建Human对象,场景类FactoryClient
  • 建造者(构建器)模式
    • 用静态内部类实现
• java面向对象的特征
  • 继承
  • 封装
  • 多态
• 多态
  • 静态多态也叫编译时多态,通过方法重载实现
    • 实现相近或相似的功能,方便程序员记忆和使用,代码重用
    • 必须相同
      • 方法名
    • 必须不同
      • 形参列表
        • 形参的数量,顺序,类型至少其中一个不同
    • 可同可不同
      • 返回值类型,修饰符,抛出的异常类型
  • 动态多态也叫运行时多态,通过对象的多态性实现
    • 1.声明的引用是父类(接口)类型,实际指向的是子类(实现类)的对象.
    • 2.声明的形参是父类(接口)类型,实际传入的实参是子类(实现类)类型的对象.
    • 3.声明的返回值类型为父类(接口)类型,实际返回的是子类(实现类)对象的地址
    • 4.声明抛出的异常类型是父类类型,实际抛出的是子类类型对象;
  • 虚方法调用
    • 前提:在多态条件下,子类重写了父类的方法,用一个指向子类对象的父类引用来调用该方法,实际调用的是子类重写后的方法.
  • instanceof
    • 左边的引用指向的对象的实际类型 是不是 右边的类型(或其子类类型)
  • 对象造型
    • 在多态条件下,为了访问子类新增的属性/方法
  • 限制
• Object
  • public String toString()
  • public int hashCode()
  • public Class getClass()
    • 获取一个对象在运行时的实际类型
  • public boolean equals(Object obj)
• ==操作符与equals方法
  • equals比较4类特殊的东西时,只比较类型和内容,不论是否是同一个对象
  • String,Date,File,封装类
• final
  • 属性(全局变量)
    • 不能修改,必须在每个构造方法中显式赋值或声明的同时显式赋值
  • 方法
    • 不能被重写
    • 可以被继承
  • 类(包括内部类)
    • 不能被继承
  • 局部变量
• 抽象类
  • 应用场景
    • 在定义一个类时,有些方法暂时还不知道该怎么实现, 只能等子类把这些方法都实现后才能使用.
  • 这样的方法应该定义为抽象abstract方法.
  • 含有抽象方法的类必须定义为抽象abstract类.
  • 抽象类不能被实例化，抽象方法必须被全部重写后，才能生成它的子类对象。
  • 如果一个子类没有实现抽象基类中所有的抽象方法，则子类也要声明为一个抽象类。
  • 抽象类不一定包含抽象方法----不想让人直接实例化
  • 可以声明抽象类类型的引用,把它作为方法形参,返回值类型等
  • 在类中没有实现的方法就是抽象方法,抽象方法没有方法体(不同于方法体为空{})
• 接口
  • 接口（interface）是抽象方法和常量值组成的一个数据结构。
  • 接口中声明的属性默认为public static final的； 也必须是public static final的；可以写public的或者不写,不能写private的或者protected的;
  • 接口中只能定义抽象方法， 而且这些方法默认为public abstract的、也必须是public abstract的,可以缺省,但不能用其它修饰符；
  • 从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类， 这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有方法的实现
  • 多个类可以实现同一个接口
  • 一个类可以实现多个接口
  • 与继承关系类似，接口与实现类之间存在多态性
  • 接口可以继承若干个其它的接口，并添加新的属性和抽象方法
  • 接口里可以没有任何属性,方法.
  • 用实现接口的方式,你可以用接口中的方法指定一个类(其实现类) “必须做什么”,而不是规定它“如何去做”.
• 何时用接口,何时用抽象类? 子类继承抽象类就不能再继承其他类(java的单继承原则),所以有抽象方法时优先使用接口定义. 如果所有方法都没有实现,优先使用接口. 一些方法已经可以实现，而另一些方法无法或不想实现时,且继承(实现)关系很简单时,考虑用抽象类定义，留给后代去实现。jdk8之后,也可以在接口中定义default方法或static方法来实现.
• 内部类
  • 定义
    • 一个类可以定义在类的内部,这样的类称为内部类，而包含它的类称为外部类(宿主类Host);内部类与外部类之间存在逻辑上的所属关系
    • 在外部引用它时必须给出完整的名称。
    • 内部类的名字不能与宿主类的类名相同
  • 应用场景
    • 处理宿主类的内部事务,跟其他类没关系,减少类的.java源代码数量. 安卓阶段将大量使用匿名内部类.
  • 格式
    • [modifiers] class { //外部类的成员 [modifiers] class { //内部类的成员 } }
  • 访问权限(成员/静态内部类)
    • 当内部类声明成public,protected,[default],private等时， 在宿主类之外对其访问的限制与对成员变量和成员方法完全相同
    • private内部类的private成员,宿主类仍然可以访问到
  • 成员内部类
    • 也叫实例内部类,即没有用static修饰的内部类
    • 其对象依赖于宿主类的对象存在
    • 不能定义static变量,但是可以定义static final的(同时注意初始化)
    • 在编译完成后也会产生.class文件，而文件名称则是”外部类名称$内部类名称.class”
    • 可以使用宿主类的静态和实例成员变量
    • 实例化成员内部类
      • 在宿主类之外例如Client.java中
        • Outer outer = new Outer();//创建宿主类的对象 Outer.Inner inner = outer.new Inner(); //注意:在宿主类之外创建实例内部类的对象,受到访问权限的影响
      • 在宿主类内部
        • 在静态方法(例如main方法)中
          • Outer outer = new Outer();//创建宿主类的对象 /*Outer.*/Inner inner = outer.new Inner();//都可以
        • 在非静态方法中
          • Inner inner = new Inner();//可直接创建成员内部类的对象
    • 同名属性的区分
      • public class A{ private int s = 111; public class B { private int s = 222; public void mb(int s) { System.out.println(s); // 局部变量s System.out.println(this.s); // 内部类对象的属性s System.out.println(A.this.s); // 外层类对象属性s } } public static void main(String args[]){ A a = new A(); A.B b = a.new B();//等价于A.B b = new A().new B(); b.mb(333); } }
  • static内部类
    • 在宿主类之外,在权限允许时,可以通过宿主类名.内部类名来访问。
      • Outer.Inner inner = new Outer.Inner();
    • 静态内部类不会持有外部类的引用，创建时可以不用创建外部类对象.
    • 可以访问外部类的静态变量， 如果要访问外部类的成员变量必须通过外部类的实例访问
    • 创建对象
      • 在host之外
        • Outer.Inner inner = new Outer.Inner();
      • 在host内部, 无论是否是静态上下文中
        • /*Demo01.*/StaticInn sti = new /*Demo01.*/StaticInn(); //可以省略host类名
    • 应用场景
      • WeiXin.java WeiXin(Builder){...}//host的构造方法 static class Builder{//static内部类 Builder setAge(int){...} ... ... WeiXin build(){ return new WeiXin(this); } } Client.java WeiXin weixin = new WeiXin .Builder("tom", "123")//创建静态内部类的对象. .setAge(20) .setSex('男') .setEmail("[e-mail]") .build();
  • 局部内部类
    • 也叫区域内嵌类
    • 定义在一个方法中,所以类的作用范围仅限于该方法中， 而类生成的对象也只能在该方法中使用
    • 不能加上private，protected，public中的任何一个修饰符
    • 不能包含静态成员
    • 如果局部内部类中要使用宿主方法的局部变量, 该变量必须被声明为final的
  • 匿名内部类
    • 只使用一次,没有名字的内部类
    • 不用声明类名称，而是用new直接产生一个对象。
    • 它可以是继承某个类，或是实现某个接口。
      • ...... Father f = new Father(2){ public void m(){} }; ...... class Father{ public void m(){} public Father(int i){} }
    • 匿名内部类编译后生成的.class文件的命名方式是”外部类名称$编号.class”
    • 匿名内部类中如果要使用所在方法的局部变量,必须把该变量声明成final的
    • 用法
      • 用匿名内部类的对象为父类的引用赋值
      • 匿名内部类的对象 作为方法/构造方法的实参
      • 用匿名内部类的对象 作为方法的返回值
  • 内部类特性
    • 可以声明为抽象类，因此可以被其它的内部类继承
    • 可以声明成abstract static的;也可以声明为final的.
    • 还可以声明内部接口.如java.util.Map.Entry
    • 抽象内部类的宿主类可以不声明成抽象的