最近懒得要死，很久之前学过的，现在才整理出来。

Java是一门面向对象的编程语言。如果现在自己没有对象，就new一个。

面向对象的基本概念，包括：

  • 类
  • 实例
  • 方法

面向对象的实现方式，包括：

  • 继承
  • 多态

Java语言本身提供的机制，包括：

  • package
  • classpath
  • jar

以及Java标准库提供的核心类，包括：

  • 字符串
  • 包装类型
  • JavaBean
  • 枚举
  • 常用工具类

面向对象基础

类

class是一种对象模版，它定义了如何创建实例，因此，class本身就是一种数据类型，而instance是对象实例，instance是根据class创建的实例，可以创建多个instance，每个instance类型相同，但各自属性可能不相同。

定义class

class Book {
    public String name;
    public String author;
    public String isbn;
    public double price;
}

一个class可以包含多个字段，每个字段描述一个类的特征，就如上面的book类，定义了四个字段，前三个是String类型的字段，命名为name author isbn，最后一个是int类型的字段，命名为price，所以通过类，把一组数据汇集到一个对象上，实现数据封装。

创建实例

创建对象实例必须用new操作符，然后定义一个引用类型的变量来指向这个实例：

Person peng = new Person();

创建了一个Person类型的实例，并通过变量peng指向它。

其中的Person peng是定义Person类型的变量peng，而后面的new Person是创建的实例。

访问实例变量通过变量.字段

peng.age = 19;//对字段age赋值
System.out.println(peng.age);//访问字段age

注意：

一个Java源文件可以包含多个类的定义，但只能定义一个public类，且public类名必须与文件名一致。如果要定义多个public类，必须拆到多个Java源文件中。

方法

如果我们只是简单地将字段用public暴露在外面，会破坏封装性，所以通过private修饰field，拒绝外部访问，同时，我们还要使用方法（method）来让外部代码可以间接修改field：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person ming = new Person();
        ming.setName("Xiao Ming"); // 设置name
        ming.setAge(12); // 设置age
        System.out.println(ming.getName() + ", " + ming.getAge());
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return this.name;
    }

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

    public int getAge() {
        return this.age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age < 0 || age > 100) {
            throw new IllegalArgumentException("invalid age value");
        }
        this.age = age;
    }
}

这里外部代码通过调用方法setName()和setAge()来间接修改private字段，这样我们在方法内部就可以检查传入的参数的正确与否。

调用方法的语法是实例变量.方法名(参数);。

一个类通过定义方法，就可以给外部代码暴露一些操作的接口，同时，内部自己保证逻辑一致性。

定义方法

定义方法的语法是：

修饰符 方法返回类型 方法名(方法参数列表) {
    若干方法语句;
    return 方法返回值;
}

方法返回值通过return语句实现，如果没有返回值，返回类型设置为void，可以省略return。

方法参数

调用方法时，必须严格按照参数的定义一一传递。

例如：

class Person {
    ...
    public void setNameAndAge(String name, int age) {
        ...
    }
}

在调用setNameAndAge()方法时，第一个参数为String，第二个为int：

Person peng = new Person();
peng.setNameAndAge("Bzp",19)
可变参数

可变参数用类型...定义，可变参数相当于数组类型：

class Group {
    private String[] names;

    public void setNames(String... names) {
        this.names = names;
    }
}

调用时：

Group g = new Group();
g.setNames("Xiao Ming", "Xiao Hong", "Xiao Jun"); // 传入3个String
g.setNames("Xiao Ming", "Xiao Hong"); // 传入2个String
g.setNames("Xiao Ming"); // 传入1个String
g.setNames(); // 传入0个String
参数绑定

调用方把参数传递给实例方法时，调用时传递的值会按参数位置一一绑定。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        String[] fullname = new String[] { "Homer", "Simpson" };
        p.setName(fullname); // 传入fullname数组
        System.out.println(p.getName()); // "Homer Simpson"
        fullname[0] = "Bart"; // fullname数组的第一个元素修改为"Bart"
        System.out.println(p.getName()); // "Homer Simpson"还是"Bart Simpson"?
    }
}

class Person {
    private String[] name;

    public String getName() {
        return this.name[0] + " " + this.name[1];
    }

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

输出

Homer Simpson
Bart Simpson

基本类型参数的传递，是调用方值的复制。双方各自的后续修改，互不影响。

引用类型参数的传递，调用方的变量，和接收方的参数变量，指向的是同一个对象。双方任意一方对这个对象的修改，都会影响对方（因为指向同一个对象嘛）。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        String bob = "Bob";
        p.setName(bob); // 传入bob变量
        System.out.println(p.getName()); // "Bob"
        bob = "Alice"; // bob改名为Alice
        System.out.println(p.getName()); // "Bob"还是"Alice"?
    }
}

class Person {
    private String name;

    public String getName() {
        return this.name;
    }

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

输出

Bob
Bob

原因：String为不可变类，会用一个新的地址引用。

java

基础数据类型，传递的是调用方 值的拷贝。

引用数据类型，传递是对象的引用。当参数为不可变对象（如String对象）时，调用方修改变量值只是将自己作用域下的变量指向了新的对象，不影响接收方的参数变量；当参数为可变对象（如Array对象）时，调用方修改变量值相当于自己作用域下的变量所指向的对象的值，影响接收方的参数变量。

python

都是传递的对象的引用（python中一切皆对象），和java的引用数据类型参数传递原理相同。

private方法

和private字段一样，private方法不允许外部调用，定义private方法的理由是内部方法是可以调用private方法的。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person ming = new Person();
        ming.setBirth(2008);
        System.out.println(ming.getAge());
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int birth;

    public void setBirth(int birth) {
        this.birth = birth;
    }

    public int getAge() {
        return calcAge(2019); // 调用private方法
    }

    // private方法:
    private int calcAge(int currentYear) {
        return currentYear - this.birth;
    }
}

calcAge()是一个private方法，外部代码无法调用，但是，内部方法getAge()可以调用它。

方法可以封装一个类的对外接口，调用方不需要知道也不关心Person实例在内部到底有没有age字段。

this变量

在方法内部，可以使用一个隐含的变量this，它始终指向当前实例。

如果没有命名冲突，可以省略this。例如：

class Person {
    private String name;

    public String getName() {
        return name; // 相当于this.name
    }
}

但是，如果有局部变量和字段重名，那么局部变量优先级更高，就必须加上this：

class Person {
    private String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name; // 前面的this不可少，少了就变成局部变量name了
    }
}

构造方法

在创建对象实例时就把内部字段全部初始化为合适的值。

创建实例的时候，实际上是通过构造方法来初始化实例的。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("Xiao Ming", 15);
        System.out.println(p.getName());
        System.out.println(p.getAge());
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

构造方法没有返回值（也没有void），调用构造方法，必须用new操作符。

默认构造方法

任何class都有构造方法，之前没有编写构造方法就可以调用new Person()，是因为编译器会自动为我们生成一个默认构造方法，没有参数，也没有执行语句，类似这样：

class Person {
    public Person() {
    }
}

如果我们自定义了一个构造方法，那么，编译器就不再自动创建默认构造方法。

如果既要能使用带参数的构造方法，又想保留不带参数的构造方法，那么只能把两个构造方法都定义出来：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Xiao Ming", 15); // 既可以调用带参数的构造方法
        Person p2 = new Person(); // 也可以调用无参数构造方法
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getAge() {
        return this.age;
    }
}

在Java中，创建对象实例的时候，按照如下顺序进行初始化：

  1. 先初始化字段，例如，int age = 10;表示字段初始化为10，double salary;表示字段默认初始化为0，String name;表示引用类型字段默认初始化为null；
  2. 执行构造方法的代码进行初始化。
多构造方法

Java可以定义多个构造方法，编译器通过构造方法的参数数量、位置和类型自动区分。

class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public Person(String name) {
        this.name = name;
        this.age = 12;
    }

    public Person() {
    }
}

方法重载

在一个类中，我们可以定义多个方法。但是有时一系列的方法，功能都是类似的，仅参数不同，那么，可以把这一组方法名做成同名方法。这种方法名相同，但各自的参数不同，称为方法重载（Overload）。

例如，String类提供了多个重载方法indexOf()，可以查找子串：

  • int indexOf(int ch)：根据字符的Unicode码查找；
  • int indexOf(String str)：根据字符串查找；
  • int indexOf(int ch, int fromIndex)：根据字符查找，但指定起始位置；
  • int indexOf(String str, int fromIndex)根据字符串查找，但指定起始位置。

继承

继承是面向对象编程中非常强大的一种机制，可以复用代码。

Java使用extends关键字来实现继承：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {...}
    public void setName(String name) {...}
    public int getAge() {...}
    public void setAge(int age) {...}
}

class Student extends Person {
    // 不要重复name和age字段/方法,
    // 只需要定义新增score字段/方法:
    private int score;

    public int getScore() { … }
    public void setScore(int score) { … }
}

注意：子类自动获得了父类的所有字段，严禁定义与父类重名的字段！

在OOP的术语中，我们把Person称为超类（super class），父类（parent class），基类（base class），把Student称为子类（subclass），扩展类（extended class）。

继承树

在Java中，没有明确写extends的类，编译器会自动加上extends Object。所以，任何类，除了Object，都会继承自某个类。

Java只允许一个class继承自一个类，因此，一个类有且仅有一个父类。只有Object特殊，它没有父类。

protected

继承中子类无法访问父类的private字段或者private方法。

为了让子类可以访问父类的字段，我们需要把private改为protected。用protected修饰的字段可以被子类访问：

class Person {
    protected String name;
    protected int age;
}

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + name; // OK!
    }
}

protected关键字可以把字段和方法的访问权限控制在继承树内部，一个protected字段和方法可以被其子类，以及子类的子类所访问。

super

super关键字表示父类（超类）。子类引用父类的字段时，可以用super.fieldName。

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + super.name;
    }
}

在Java中，任何class的构造方法，第一行语句必须是调用父类的构造方法。如果没有明确地调用父类的构造方法，编译器会帮我们自动加一句super();。

如果父类没有默认的构造方法，子类就必须显式调用super()并给出参数以便让编译器定位到父类的一个合适的构造方法。

类不会继承任何父类的构造方法。子类默认的构造方法是编译器自动生成的，不是继承的。

最后修改：2021 年 08 月 06 日 11 : 33 AM
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