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Java(4)面向对象

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JAVA面向对象

  • 面向过程：当需要实现一个功能的时候，每一个具体的步骤都要亲力亲为，详细处理每一个细节。

  • 面向对象：当需要实现一个功能的时候，不关心具体的步骤，而是找一个已经具有该功能的人，来帮我做事。

生活中的例子：

  • 面向过程：把衣服脱下来 —>找一个盆—>放点洗衣粉—>加点水—>浸泡10分钟—>揉一揉—>清洗衣服—>拧干—>晾起来
  • 面向对象：把衣服脱下来 —>打开全自动洗衣机—>扔衣服—>按钮—>晾起来

区别：

  • 面向过程：强调步骤。
  • 面向对象：强调对象，这里的对象就是洗衣机。

特点：

  • 面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。

程序中的面向对象：

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package com.tipdm.demo2;

import java.util.Arrays;

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {10, 20, 30, 40, 50};
        // 要求打印格式为：[10, 20, 30, 40, 50]
        // 使用面向过程
        System.out.print("[");
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            System.out.print(array[i]);
            System.out.print(", ");
        }
        System.out.println(array[array.length-1] + "]");
        System.out.println("=======================");
        // 使用面向对象
        // 找一个JDK给我们提供好的Arrarys类
        /// 其中有一个toString方法，直接就能把数组变成想要的格式的字符串
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

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[10, 20, 30, 40, 50]
=======================
[10, 20, 30, 40, 50]

进程已结束,退出代码0

类和对象

什么是类？

类 ：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。

现实中，描述一类事物：

  • 属性 ：就是该事物的状态信息。
  • 行为 ：就是该事物能够做什么。

举例：小猫。

  • 属性：名字、体重、年龄、颜色。
  • 行为：走、跑、叫。

什么是对象？

对象 ：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。

现实中，一类事物的一个实例：一只小猫。

举例：一只小猫。

  • 属性：tom、5kg、2 years、yellow。
  • 行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

  • 类是对一类事物的描述，是抽象的。
  • 对象是一类事物的实例，是具体的。
  • 类是对象的模板，对象是类的实体 。

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类的定义

事物与类的对比

现实世界的一类事物：

  • 属性：事物的状态信息。
  • 行为：事物能够做什么。

Java中用class描述事物也是如此：

  • 成员变量：对应事物的属性
  • 成员方法：对应事物的行为

类的定义格式

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public class ClassName{
// 成员变量
// 成员方法
}
  • 定义类 ：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
  • 成员变量 ：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
  • 成员方法 ：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉，static的作用在面向对象后面再详细讲解。

类的定义格式举例：

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public class Student {
    // 成员变量
    String name; // 姓名
    int age; // 年龄

    // 成员方法
    public void eat(){
        System.out.println("吃饭！");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("睡觉!");
    }
    public void study(){
        System.out.println("学习!");
    }
}

调用：

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package com.tipdm.demo2;

/**
 * 通常情况下，一个类并不能直接使用，需要根据类创建一个对象，才能使用。
 *
 * 1. 导包
 *      import 包名称.类名称;
 *      import com.tipdm.demp2.Student;
 *      对于和当前类术语同一个包的情况，可以省略导包语句不写。
 * 2. 创建
 *      格式：类名称 对象名 = new 类名称();
 *      Student stu = new Student();
 * 3. 使用
 *      使用成员变量：对象名.成员变量名
 *      使用成员方法：对象名.成员方法名()
 *
 * 注意事项：
 * 如果成员变量没有进行赋值，那么将会有一个默认值，规则和数组一样
 */

public class demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 导包。
        // 我需要使用的Student类，和我自己demo2位于同一个目录下，所以可以省略不写

        // 2. 创建
        Student stu = new Student();

        // 3. 使用
        System.out.println(stu.age);  // 由于没有写，所以输出的是默认值
        System.out.println(stu.name);

        // 改变对象当中的成员变量数值内容
        // 将右侧的字符串，赋值给stu对象当中的name成员变量
        System.out.println("=========");
        stu.age = 20;
        stu.name = "赵丽颖";
        System.out.println(stu.age);  // 改变了默认值
        System.out.println(stu.name);

        // 4. 使用对象的成员方法
        System.out.println("=========");
        stu.eat();
        System.out.println("=========");
        stu.sleep();
        System.out.println("=========");
        stu.study();
    }
}

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null
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赵丽颖
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吃饭！
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睡觉!
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学习!

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类与对象的练习

定义一个类，用来模拟“手机”事物。

  • 属性：品牌，价格，颜色
  • 行为：打电话，发短信

对应到类当中：

成员变量（属性）：

  • String brand;
  • double price;
  • String color;

成员方法（行为）：

  • public void call(String who){} // 打电话
  • public void sendMessage(){} // 群发短信
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package com.tipdm.demo2;

public class Phone {
    String brand;
    double price;
    String color;

    public void call(String who){
        System.out.println("Call:" + who);
    }

    public void sendMessage(){
        System.out.println("Hello\nFrom:" + brand);
    }
}

调用

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package com.tipdm.demo2;

public class demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone1 = new Phone();

        System.out.println(phone1.brand);
        System.out.println(phone1.color);
        System.out.println(phone1.price);

        phone1.brand = "华为P30 Pro";
        phone1.color = "黑色";
        phone1.price = 2999.0;

        System.out.println("=========");
        System.out.println(phone1.brand);
        System.out.println(phone1.color);
        System.out.println(phone1.price);

        phone1.call("Luo Ming");
        phone1.sendMessage();
    }
}

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null
null
0.0
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华为P30 Pro
黑色
2999.0
Call:Luo Ming
Hello
From:华为P30 Pro

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对象调用的内存图

单个对象

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两个对象，不产生交叉

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两个对象，产生交叉

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使用对象类型作为方法的参数image-20211207152033793

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package com.tipdm.demo2;

public class demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone1 = new Phone();

        phone1.brand = "华为";
        phone1.color = "黑色";
        phone1.price = 2999.0;

        method(phone1);
    }

    public static void method(Phone p){
        System.out.println(p.brand);
        System.out.println(p.color);
        System.out.println(p.price);
    }
}

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华为
黑色
2999.0

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使用对象类型作为方法的返回值

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package com.tipdm.demo2;

public class demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone one = getPhone();
        one.brand = "苹果";
        System.out.println(one.brand);
        System.out.println("=============");
        Phone two = getPhone();
        System.out.println(two.brand);
    }

    public static Phone getPhone(){
        Phone phone = new Phone();
        phone.brand = "华为";
        phone.color = "黑色";
        phone.price = 2999.0;
        return phone;
    }
}
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苹果
=============
华为

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局部变量和成员变量不同点

1.定义的位置不一样【重点】

局部变量：在方法的内部

成员变量：在方法的外部

2.作用范围不一样【重点】

局部变量：只有在方法当中才可以使用，出了方法就不能再用

成员变量：整个类全都可以通用

3.默认值不一样【重点】

局部变量：没有默认值，如果要想使用，必须手动进行赋值

成员变量：如果没有赋值，会有默认值，规则和数组一样

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package com.tipdm.demo2;

public class demo6 {
    String name;  // 成员变量

    public void methodA(){
        int num = 20;  // 局部变量
        System.out.println(num);
        System.out.println(name);  // 成员变量有默认值，就算没有赋值也可以使用，规则和数组一样。
    }

    public void methodB(){
//        System.out.println(num);  // 错误写法，局部变量无法在其他的方法中使用
        System.out.println(name);  // 正确写法，成员变量在整个方法中都可以使用
//        int a;
//        System.out.println(a);  // 局部变量无默认值，没赋值不能使用
    }
}

4.内存的位置不一样（了解）

局部变量：位于栈内存

成员变量：位于堆内存

5.生命周期不一样（了解）

局部变量：随着方法进栈而诞生，随着方法出栈而消失。

成员变量：随着对象创建而诞生，随着对象被垃圾回收而消失。

面向对象的三大特性之封装性

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

封装的步骤

  1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。

  2. 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

private关键字和this关键字

private的含义

  1. private是一个权限修饰符，代表最小权限。
  2. 可以修饰成员变量和成员方法。
  3. 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

this的含义

  • this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用，类似与Python中的self。

private的使用格式

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private 数据类型 变量名;
  1. 使用private修饰成员变量，代码如下：
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private String name;
private int age;
private boolean male;
  1. 设置Gatter/Setter方法

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

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public String getName() {
    return name;
}

public void setAge(int age) {
    if (age >= 0 && age < 200){
        this.age = age;
    } else{
        System.out.println("年龄错误！");
    }
}

public int getAge() {
    return age;
}

public void show(){
    System.out.println("我叫:" + name + ", 年龄:" + age + ",男性:" + male);
}

public boolean isMale() {
    return male;
}

public void setMale(boolean male) {
    this.male = male;
}

调用：

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package com.tipdm.demo3;

public class demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.setName("赵丽颖");
        stu.setAge(20);
        stu.setMale(false);
        stu.show();
    }
}

结果：

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我叫:赵丽颖, 年龄:20,男性:false

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构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

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package com.tipdm.demo3;

/**
 * 构造方法是专门用来创建对象的方法，当我们通过关键字new来创建对象时，其实就是再调用构造方法。
 * 格式：
 * public 类名称(参数类型 参数名称){
 *     方法体
 * }
 *
 * 注意事项：
 * 1. 构造方法的名称必须和所在的类名称完全一样，就连大小写也要一样
 * 2. 构造方法不要写返回值类型，连void都不写
 * 3. 构造方法不能return一个具体的返回值
 * 4. 如果没有编写任何构造方法，那么编译器将会默认赠送一个构造方法，没有参数，方法体什么事情也不做。public Student(){}
 * 5. 一旦编写了至少一个构造方法，那么编译器将不再赠送。
 * 6. 构造方法也是可以进行重载的
 */
public class Person {
    // 成员构造
    private String name;
    private int age;

    // 全参数构造方法
    public Person(String name, int age){
        System.out.println("全参构造方法执行了！");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 无参数构造方法
        public Person() {
        System.out.println("无参构造方法执行了！");
    }

    // Getter Setter
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

调用：

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package com.tipdm.demo3;

public class demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();  // 无参构造
        Person person2 = new Person("赵丽颖", 18);  // 全参构造
        System.out.println(person1.getName());
        System.out.println(person2.getName());
        // 如果需要改变对象当中的成员变量数据内容，仍然还需要使用setXxx方法
        person2.setAge(21);  // 改变年龄
        System.out.println(person2.getAge());
    }
}

结果：

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无参构造方法执行了！
全参构造方法执行了！
null
赵丽颖
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构造一个标准类

一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分：

  1. 所有的成员变量都要使用private关键字修饰
  2. 为每一个成员变量编写一对Getter/Setter方法
  3. 编写一个无参数的构造方法
  4. 编写一个全参数的构造方法
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package com.tipdm.demo4;

/**
 * 一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分：
 * 1. 所有的成员变量都要使用private关键字修饰
 * 2. 为每一个成员变量编写一对Getter/Setter方法
 * 3. 编写一个无参数的构造方法
 * 4. 编写一个全参数的构造方法
 *
 * 标准的类也叫做Java Bean
 */
public class Student {
    private String name;  // 姓名
    private int age;  // 年龄

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }
}

调用：

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package com.tipdm.demo4;

public class Demo01Student {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("赵丽颖");
        stu1.setAge(18);
        System.out.println("姓名：" + stu1.getName() + ", 年龄：" + stu1.getAge());
        System.out.println("=======================");
        Student stu2 = new Student("迪丽热巴", 20);
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + ", 年龄：" + stu2.getAge());
        stu2.setAge(18);
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + ", 年龄：" + stu2.getAge());
    }
}
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姓名：赵丽颖, 年龄：18
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姓名：迪丽热巴, 年龄：20
姓名：迪丽热巴, 年龄：18

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