【Java】基础编程篇(4.面向对象上)

前言

尚硅谷 - Java课程 - 笔记(用于自己复习)
终于把面向对象看完了🤣,总结一下,基础篇就结束啦~


一、类与对象

1.面向对象学习的三条主线

  1. Java类及类的成员:属性、方法、构造器;代码块、内部类

  2. 面向对象的三大特征:封装性、继承性、多态性、(抽象性)

  3. 其它关键字:this、super、static、final、abstract、interface、package、import等

“大处着眼,小处着手”

2.面向对象与面向过程(理解)

  1. 面向过程:强调的是功能行为,以函数为最小单位,考虑怎么做
  2. 面向对象:强调具备了功能的对象,以类/对象为最小单位,考虑谁来做

举例对比:人把大象装进冰箱。

3.完成一个项目(或功能)的思路

在这里插入图片描述

4.面向对象中两个重要的概念

  • 类: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,因而也称为实例(instance)
    - 面向对象程序设计的重点是类的设计
    - 设计类,就是设计类的成员。
二者的关系:

对象,是由类new出来的,派生出来的。

5.面向对象思想落地实现的规则一

  1. 创建类,设计类的成员
  2. 创建类的对象
  3. 通过“对象.属性”或“对象.方法”调用对象的结构
补充:几个概念的使用说明
  • 属性 = 成员变量 = field = 域、字段
  • 方法 = 成员方法 = 函数 = method
  • 创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

6.对象的创建与对象的内存解析

典型代码:

Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
Person p3 = p1;//没有新创建一个对象,共用一个堆空间中的对象实体。

说明:
如果创建了一个类的多个对象,则每个对象都独立的拥有一套类的属性。(非static的)
意味着: 如果我们修改一个对象的属性a,则不影响另外一个对象属性a的值。

内存解析:

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

7.匿名对象

我们创建的对象,没显式的赋给一个变量名。即为匿名对象

特点: 匿名对象只能调用一次。

举例:

new Phone().sendEmail();
new Phone().playGame();
		
new Phone().price = 1999;
new Phone().showPrice();//0.0
应用场景:
PhoneMall mall = new PhoneMall();

//匿名对象的使用
mall.show(new Phone());
其中,
class PhoneMall{
	public void show(Phone phone){
		phone.sendEmail();
		phone.playGame();
	}
}

8.理解"万事万物皆对象"

  1. 在Java语言范畴中,我们都将功能、结构等封装到类中,通过类的实例化,来调用具体的功能结构
  • Scanner,String等
  • 文件:File
  • 网络资源:URL
  1. 涉及到Java语言与前端Html、后端的数据库交互时,前后端的结构在Java层面交互时,都体现为类、对象。
JVM内存结构

编译完源程序以后,生成一个或多个字节码文件。
我们使用JVM中的类的加载器和解释器对生成的字节码文件进行解释运行。意味着,需要将字节码文件对应的类加载到内存中,涉及到内存解析。
在这里插入图片描述
《JVM规范》

虚拟机栈,即为平时提到的栈结构。我们将局部变量存储在栈结构
堆,我们将new出来的结构(比如:数组、对象)加载在堆空间中。
补充: 对象的属性(非static的)加载在堆空间中。
方法区: 类的加载信息、常量池、静态域


二、类的结构之一:属性

类的设计中,两个重要结构之一:属性

对比: 属性 vs 局部变量

1.相同点:都是变量

  • 定义变量的格式:数据类型 变量名 = 变量值;
  • 先声明,后使用
  • 变量都其对应的作用域

2.不同点:

2.1 在类中声明的位置的不同

属性:直接定义在类的一对{}内
局部变量:声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量

2.2 关于权限修饰符的不同

属性:可以在声明属性时,指明其权限,使用权限修饰符。
常用的权限修饰符:private、public、缺省、protected —>封装性
目前,声明属性时,都使用缺省就可以了。
局部变量:不可以使用权限修饰符。

2.3 默认初始化值的情况:

属性:类的属性,根据其类型,都默认初始化值。

  • 整型(byte、short、int、long:0)
  • 浮点型(float、double:0.0)
  • 字符型(char:0 (或’\u0000’))
  • 布尔型(boolean:false)

引用数据类型(类、数组、接口:null)

局部变量:没默认初始化值。意味着,我们在调用局部变量之前,一定要显式赋值。
特别地: 形参在调用时,我们赋值即可。

2.4 在内存中加载的位置:

属性:加载到堆空间中 (非static)
局部变量:加载到空间

补充:回顾变量的分类:

方式一:按照数据类型:
在这里插入图片描述
方式二:按照在类中声明的位置:
在这里插入图片描述


三、类的结构之二:方法

类的设计中,两个重要结构之二:方法

方法:描述类应该具的功能

比如:

  • Math类:sqrt()\random() …
  • Scanner类:nextXxx() …
  • Arrays类:sort() \ binarySearch() \ toString() \ equals() \ …
  1. 举例:
  public void eat(){} //没形参、返回
  public void sleep(int hour){} //有形参
  public String getName(){} //有返回
  public String getNation(String nation){}
  1. 方法的声明:
    权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){
    方法体
    }

    注意:static、final、abstract 来修饰的方法,后面再讲。
3.说明

3.1 关于权限修饰符
默认方法的权限修饰符先都使用public
Java规定的4种权限修饰符:private、public、缺省、protected -->封装性再细说

3.2 返回值类型: 返回值 vs 没返回值

  • 如果方法有返回值,则必须在方法声明时,指定返回值的类型。
    同时,方法中,需要使用return关键字来返回指定类型的变量或常量:“return 数据”。
  • 如果方法没返回值,则方法声明时,使用void来表示。

通常,没返回值的方法中,就不需要使用return.但是,如果使用的话,只能“return;”表示结束此方法 的意思。

3.2.2 我们定义方法该不该返回值?
① 题目要求
② 凭经验:具体问题具体分析

3.3 方法名:属于标识符,遵循标识符的规则和规范,“见名知意”

3.4 形参列表: 方法可以声明0个,1个,或多个形参。
3.4.1 格式:数据类型1 形参1,数据类型2 形参2,…

3.4.2 我们定义方法时,该不该定义形参?
① 题目要求
② 凭经验:具体问题具体分析

3.5 方法体:方法功能的体现。

3.方法的使用中,可以调用当前类的属性或方法
特殊的:方法A中又调用了方法A:递归方法。
方法中,不可以定义方法。

return关键字

1.使用范围:使用在方法体中

2.作用:
① 结束方法
② 针对于返回值类型的方法,使用"return 数据"方法返回所要的数据。

3.注意点:return关键字后面不可以声明执行语句。

4.返回值类型: 返回值 vs 没返回值

  • 如果方法有返回值,则必须在方法声明时,指定返回值的类型。
    同时,方法中,需要使用return关键字来返回指定类型的变量或常量:“return 数据”。
  • 如果方法没返回值,则方法声明时,使用void来表示。

通常,没返回值的方法中,就不需要使用return.但是,如果使用的话,只能“return;”表示结束此方法的意思。

方法的重载

1.概念
定义:在同一个类中,允许存在一个以上的同名方法,只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。

总结: “两同一不同”

  • 同一个类、相同方法名
  • 参数列表不同:参数个数不同,参数类型不同

2.举例
构成重载的举例:

举例一:
Arrays类中重载的sort() / binarySearch()PrintStream中的println()
举例二:
//如下的4个方法构成了重载
	public void getSum(int i,int j){
		System.out.println("1");
	}
	
	public void getSum(double d1,double d2){
		System.out.println("2");
	}
	
	public void getSum(String s ,int i){
		System.out.println("3");
	}
	
	public void getSum(int i,String s){
		System.out.println("4");
	}

不构成重载的举例:

//如下的3个方法不能与上述4个方法构成重载
	public int getSum(int i,int j){
		return 0;
	}
	
	public void getSum(int m,int n){
		
	}
	
	private void getSum(int i,int j){
		
	}

3.如何判断是否构成方法的重载?

  • 严格按照定义判断:两同一不同。
  • 跟方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没关系!

4.如何确定类中某一个方法的调用:
方法名 —> 参数列表

面试题:方法的重载与重写的区别?
throws\throw
String\StringBuffer\StringBuilder
Collection\Collections
final\finally\finalize …
抽象类、接口 有什么区别?
sleep() / wait()有什么区别?

可变个数形参的方法

1.使用说明:

  • jdk 5.0新增的内容
  • 具体使用:
    • 可变个数形参的格式:数据类型 … 变量名
    • 当调用可变个数形参的方法时,传入的参数个数可以是:0个,1个,2个,。。。
    • 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参不同的方法之间构成重载
    • 可变个数形参的方法与本类中方法名相同,形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说,二者不能共存。
    • 可变个数形参在方法的形参中,必须声明在末尾
    • 可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。

2.举例说明:

public void show(int i){
		
}
	
public void show(String s){
	System.out.println("show(String)");
}
	
public void show(String ... strs){
	System.out.println("show(String ... strs)");
		
	for(int i = 0;i < strs.length;i++){
		System.out.println(strs[i]);
	}
}
	//不能与上一个方法同时存在
//	public void show(String[] strs){
//		
//	}
调用时:
	test.show("hello");
	test.show("hello","world");
	test.show();
	test.show(new String[]{"AA","BB","CC"});
java的值传递机制

1.针对于方法内变量的赋值举例:

System.out.println("***********基本数据类型:****************");
int m = 10;
int n = m;
		
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
		
n = 20;
		
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
		
System.out.println("***********引用数据类型:****************");
		
Order o1 = new Order();
o1.orderId = 1001;
		
Order o2 = o1;//赋值以后,o1和o2的地址值相同,都指向了堆空间中同一个对象实体。
		
System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);	

o2.orderId = 1002;

System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);

规则:

如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值
如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值

2.针对于方法的参数概念
形参:方法定义时,声明的小括号内的参数
实参:方法调用时,实际传递给形参的数据

3.java中参数传递机制:值传递机制
规则:

如果参数是基本数据类型,此时实参赋给形参的是,实参真实存储的数据值
如果参数是引用数据类型,此时实参赋给形参的是,实参存储数据的地址值

推广:

如果变量是=基本数据类型,此时赋值的是,变量所保存的数据值
如果变量是引用数据类型,此时赋值的是,变量所保存的数据的地址值

4.典型例题与内存解析:
【例题1】参数类型为:基本数据类型
在这里插入图片描述
【例题2】参数类型为:引用数据类型
在这里插入图片描述

递归方法

1.定义
一个方法体内调用它自身。

2.如何理解递归方法?

  • 方法递归包含了一种隐式的循环,它会重复执行某段代码,但这种重复执行无须循环控制。
  • 递归一定要向已知方向递归,否则这种递归就变成了无穷递归,类似于死循环。

3.举例:

// 例1:计算1-n之间所自然数的和
	public int getSum(int n) {// 3

		if (n == 1) {
			return 1;
		} else {
			return n + getSum(n - 1);
		}

	}
// 例2:计算1-n之间所自然数的乘积:n!
	public int getSum1(int n) {

		if (n == 1) {
			return 1;
		} else {
			return n * getSum1(n - 1);
		}

	}
//例3:已知一个数列:f(0) = 1,f(1) = 4,f(n+2)=2*f(n+1) + f(n),
	//其中n是大于0的整数,求f(10)的值。
	public int f(int n){
		if(n == 0){
			return 1;
		}else if(n == 1){
			return 4;
		}else{
//			return f(n + 2) - 2 * f(n + 1);
			return 2*f(n - 1) + f(n - 2);
		}
	}
//例4:斐波那契数列   规律:从第3个数开始,每个数都等于它前两个数的和。
     //fibonacci(n) = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
		public  int fibonacci(int n){
	        if (n == 1 || n == 2) { 
	            return 1;
	        }else if (n > 2) {
	            return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);  //递归调用
	        }
	        return -1;  //如果输入错误的n,一律返回-1
	    }
//例5:汉诺塔问题
	package com.atguigu.exer1;
	import java.util.Scanner;

	public class Hanoi2 {
	
	public static void main(String[] args) { //主函数
		
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        
        //定义根柱子
        char A = 'A';
        char B = 'B';
        char C = 'C';
        System.out.println("**************************************************************");
        System.out.println("汉诺塔问题(把A塔上编号从小号到大号的圆盘从A塔通过B辅助塔移动到C塔上去");
        System.out.println("**************************************************************");
        System.out.print("请输入圆盘的个数:");
      //初始化盘子总数
        int n = in.nextInt();
        Hanoi2.hanoi(n, A, B, C);
      //汉诺塔执行函数(移动细节在函数内部
        System.out.println(">>移动了" + count + "次,把A上的圆盘都移动到了C上");
        System.out.println("结束");
        in.close();
    }

    static int count = 0;// 标记移动次数

    // 实现移动的函数**********************
    public static void move(int num, char start, char end) {
    	//将盘子从小到大编号,每次将编号为num的盘子,从start柱子移动到end柱子
        System.out.println("第" + (++count) + " 次移动 : " + " 把 " + num + " 号圆盘从 " + start + " 柱子移动到  " + end +"号柱子上");
    }
    // 递归实现汉诺塔的函数*****************
    public static void hanoi(int n, char A, char B, char C) {
    	
    	//n为盘子总数
      	//默认A柱子为起始柱子
      	//默认B柱子为辅助柱子
      	//默认C柱子为终点柱子
      		
      	/*
      	思路:
      	将上面n-1个盘子从A移动到B(无需思考移动细节),再将最后一个盘子(最底下最大的)先移动到终点柱C
      	最后只需将B柱子的n-1个盘子借助A柱子移动到C即可
      	*/

        if (n == 1)// 圆盘只一个时,只需将其从A塔移到C塔

            Hanoi2.move(1, A, C);

        else{// 否则

            hanoi(n - 1, A, C, B);// 递归, n-1个盘子从A移动到B,借助C

            Hanoi2.move(n, A, C);// 将最后一个盘子(最下面最大的盘子)从A移动到C

            hanoi(n - 1, B, A, C);// 递归,将n-1个盘子从B移动到C,借助A

        }
    }

}

例6:快排


四、面向对象的特征一:封装性

面向对象的特征一:封装与隐藏

1.为什么要引入封装性?

程序设计追求“高内聚,低耦合”。

高内聚 :类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;
低耦合 :仅对外暴露少量的方法用于使用。

隐藏对象内部的复杂性,只对外公开简单的接口。便于外界调用,从而提高系统的可扩展性、可维护性。

通俗的说,把该隐藏的隐藏起来,该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

2.问题引入

当我们创建一个类的对象以后,我们可以通过"对象.属性"的方式,对对象的属性进行赋值。
这里,赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外,没其他制约条件。
但是,在实际问题中,我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。
这个条件就不能在属性声明时体现,我们只能通过方法进行限制条件的添加。
(比如:setLegs()同时,我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。
则需要将属性声明为私有的(private).
–>此时,针对于属性就体现了封装性。

3.封装性思想具体的代码体现

体现一:将类的属性xxx私有化(private),同时,提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值

private double radius;

public void setRadius(double radius){
	this.radius = radius;
}
public double getRadius(){
	return radius;
}

体现二:不对外暴露的私有的方法
体现三:单例模式(将构造器私有化)
体现四:如果不希望类在包外被调用,可以将类设置为缺省的。

4.Java规定的四种权限修饰符

4.1 权限从小到大顺序为

private < 缺省 < protected < public

4.2 具体的修饰范围:在这里插入图片描述
4.3 权限修饰符可用来修饰的结构说明:

4种权限都可以用来修饰类的内部结构:属性、方法、构造器、内部类
修饰类的话,只能使用:缺省、public


五、类的结构之三:构造器

1.构造器(或构造方法):Constructor

构造器的作用:

  1. 创建对象
  2. 初始化对象的信息

2.使用说明

  1. 如果没显式的定义类的构造器的话,则系统默认提供一个空参的构造器

  2. 定义构造器的格式:权限修饰符 类名(形参列表){}

  3. 一个类中定义的多个构造器,彼此构成重载

  4. 一旦我们显式的定义了类的构造器之后,系统就不再提供默认的空参构造器

  5. 一个类中,至少会有一个构造器。

3.举例:

//构造器
	public Person(){
		System.out.println("Person().....");
	}
	
	public Person(String n){
		name = n;
		
	}
	
	public Person(String n,int a){
		name = n;
		age = a;
	}

属性赋值顺序

总结:属性赋值的先后顺序

① 默认初始化
② 显式初始化
③ 构造器中初始化
④ 通过"对象.方法" 或 "对象.属性"的方式,赋值 (可以反复执行)

以上操作的先后顺序:① - ② - ③ - ④

JavaBean的概念

所谓JavaBean,是指符合如下标准的Java类:

类是公共的
一个无参的公共的构造器
属性,且对应的get、set方法

关键字:this

1.可以调用的结构:属性、方法;构造器
2.this调用属性、方法

this理解为:当前对象 或 当前正在创建的对象

2.1 在类的方法中,我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式,调用当前对象属性或方法。
但是,通常情况下,我们都择省略"this."。特殊情况下,如果方法的形参和类的属性同名时,我们必须显式

2.2 在类的构造器中,我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式,调用当前正在创建的对象属性或方法。但是,通常 情况下,我们都择省略"this."。特殊情况下,如果构造器的形参和类的属性同名时,我们必须显式的使用"this.变量"的方式,表明此变量是属性,而非形参。

3.this调用构造器:

① 我们在类的构造器中,可以显式的使用"this(形参列表)"方式,调用本类中指定的其他构造器
② 构造器中不能通过"this(形参列表)“方式调用自己
③ 如果一个类中有n个构造器,则最多有 n - 1构造器中使用了"this(形参列表)”
④ 规定:"this(形参列表)“必须声明在当前构造器的首行
⑤ 构造器内部,最多只能声明一个"this(形参列表)”,用来调用其他的构造器

关键字:package/import

1.package的使用

1.1 使用说明:

  1. 为了更好的实现项目中类的管理,提供包的概念
  2. 使用package声明类或接口所属的包,声明在源文件的首行
  3. 包,属于标识符,遵循标识符的命名规则、规范(xxxyyyzzz)、“见名知意”
  4. 每"."一次,就代表一层文件目录。

1.2 举例:
举例一:某航运软件系统包括:一组域对象、GUI和reports子系统
在这里插入图片描述
举例二:MVC设计模式
在这里插入图片描述
1.3 JDK中的主要包介绍:
在这里插入图片描述

2. import的使用

import:导入

  1. 在源文件中显式的使用import结构导入指定包下的类、接口
  2. 声明在包的声明和类的声明之间
  3. 如果需要导入多个结构,则并列写出即可
  4. 可以使用"xxx.*"的方式,表示可以导入xxx包下的所结构
  5. 如果使用的类或接口是java.lang包下定义的,则可以省略import结构
  6. 如果使用的类或接口是本包下定义的,则可以省略import结构
  7. 如果在源文件中,使用了不同包下的同名的类,则必须至少一个类需要以全类名的方式显示。
  8. 使用"xxx.*"方式表明可以调用xxx包下的所结构。但是如果使用的是xxx子包下的结构,则仍需要显式导入
  9. import static:导入指定类或接口中的静态结构:属性或方法。

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小b接水题目解题思路Code51nod 2478 小b接水 题目 输入样例 12 0 1 0 2 1 0 1 3 2 1 2 1输出样例 6解题思路 可以发现最后能拦住水的都是向两边递减高度&#xff08;&#xff1f;&#xff09; 不管两个高积木之间的的积木是怎样乱七八糟的高度&#xff0c;最后能用来装水的…
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花了大半天写了一个UVC扩展单元调试工具

基于DIRECTSHOW 实现的&#xff0c;用的是MFC VS2019. 详见&#xff1a;http://www.usbzh.com/article/detail-761.html 获取方法 加QQ群:952873936&#xff0c;然后在群文件\USB调试工具&测试软件\UVCXU-V1.0(UVC扩展单元调试工具-USB中文网官方版).exe USB中文网 USB中文…
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贪心(一):区间问题、Huffman树

区间问题 例题一&#xff1a;区间选点 给定 N 个闭区间 [ai,bi]请你在数轴上选择尽量少的点&#xff0c;使得每个区间内至少包含一个选出的点。 输出选择的点的最小数量。 位于区间端点上的点也算作区间内。 输入格式 第一行包含整数 N&#xff0c;表示区间数。 接下来 …
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C语言练习实例——费氏数列

目录 题目 解法 输出结果 题目 Fibonacci为1200年代的欧洲数学家&#xff0c;在他的着作中曾经提到&#xff1a;「若有一只免子每个月生一只小免子&#xff0c;一个月后小免子也开始生产。起初只有一只免子&#xff0c;一个月后就有两只免子&#xff0c;二个月后有三只免子…
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Android开发(2): Android 资源

个人笔记整理 Android 资源 Android中的资源&#xff0c;一般分为两类&#xff1a; 系统内置资源&#xff1a;Android SDK中所提供的已经定义好的资源&#xff0c;用户可以直接拿来使用。 用户自定义资源&#xff1a;用户自己定义或引入的&#xff0c;只适用于当前应用的资源…
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零基础如何在短时间内拿到算法offer

​算法工程师是利用算法处理事物的职业 算法&#xff08;Algorithm&#xff09;是一系列解决问题的清晰指令&#xff0c;也就是说&#xff0c;能够对一定规范的输入&#xff0c;在有限时间内获得所要求的输出。 如果一个算法有缺陷&#xff0c;或不适合于某个问题&#xff0c;执…
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人工智能:知识图谱实战总结

人工智能python&#xff0c;NLP&#xff0c;知识图谱&#xff0c;机器学习&#xff0c;深度学习人工智能&#xff1a;知识图谱实战前言一、实体建模工具Protegepython&#xff0c;NLP&#xff0c;知识图谱&#xff0c;机器学习&#xff0c;深度学习 人工智能&#xff1a;知识图…
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【无标题】

这里写自定义目录标题欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题&#xff0c;有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants创建一个自定义列表如何创建一个注…