【JAVA基础】07 面向对象2

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

1. 代码块的概述和分类

面试的时候会问，开发不用或者很少用

代码块概述
- 在Java中，使用 {} 括起来的代码被称为代码块。

代码块分类
- 根据其位置和声明的不同，可以分为局部代码块，构造代码块，静态代码块，同步代码块(多线程讲解)。

常见代码块的应用
- 局部代码块
  - 在方法中出现；限定变量生命周期，及早释放，提高内存利用率
- 构造代码块 (初始化块)
  - 在类中方法外出现；多个构造方法方法中相同的代码存放到一起，每次调用构造都执行，并且在构造方法前执行
- 静态代码块
  - 在类中方法外出现，并加上static修饰；用于给类进行初始化，在加载的时候就执行，并且只执行一次。
  - 一般用于加载驱动

看程序写结果

class Demo1_Code {
    public static void main(String[] args) {
        {   
            int x = 10;        //局部代码块：限定变量的生命周期; 开发中，作用很小
            System.out.println(x);
        }
        //System.out.println(x);  // 出了上面的{} x就无效了
        Student s1 = new Student();  // 无参构造
        System.out.println("---------------");
        Student s2 = new Student("张三",23);  // 有参构造
    } 
    /*static {
        System.out.println("我是在主方法类中的静态代码块");
    } */
}
class Student {
    private String name;
    private int age;
    public Student(){
        //study();
        System.out.println("空参构造");
    }                    //空参构造
    public Student(String name,int age) {//有参构造
        //study();
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("有参构造");
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    {    //构造代码块:每创建一次对象就会执行一次,优先于构造函数执行
        //System.out.println("构造代码块");
        study();
    }
    public void study() {
        System.out.println("学生学习");
    }
    static {    //随着类加载而加载,且只执行一次
        System.out.println("我是静态代码块");    //作用:用来给类进行初始化,一般用来加载驱动
    }                    //静态代码块是优先于主方法执行
}

class Student {
    static {
        System.out.println("Student 静态代码块");
    }
    {
        System.out.println("Student 构造代码块");
    }
    public Student() {
        System.out.println("Student 构造方法");
    }
}
class Demo2_Student {
    static {
        System.out.println("Demo2_Student静态代码块");
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("我是main方法");
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
    }
}

2. 继承

继承(extends)
- 让类与类之间产生关系，子父类关系

继承案例演示：
- 动物类，猫类，狗类
- 定义两个属性(颜色，腿的个数)，两个功能(吃饭，睡觉)

class Demo1_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Cat c = new Cat();
        c.color = "花";
        c.leg = 4;
        c.eat();
        c.sleep();
        System.out.println(c.leg  + "..." + c.color);
    }
}
class Animal {
    String color;                    //动物的颜色
    int leg;                        //动物腿的个数
    public void eat() {                //吃饭的功能
        System.out.println("吃饭");
    }
    public void sleep() {            //睡觉的功能
        System.out.println("睡觉");
    }
}
class Cat extends Animal {
}
class Dog extends Animal {
}
/*
extends是继承的意思
Animal是父类
Cat和Dog都是子类
*/

继承的好处
- 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

继承的弊端
- 类的耦合性增强了。
- 开发的原则：高内聚，低耦合。
- 耦合：类与类的关系
- 内聚：就是自己完成某件事情的能力

Java中类的继承特点
- Java只支持单继承，不支持多继承。(一个儿子只能有一个爹)
  - 有些语言是支持多继承，格式：extends 类1，类2，...
  - 多继承的安全隐患：方法名冲突，不知道调用哪个方法
- Java支持多层继承(继承体系)

案例演示

class Demo2_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        DemoC d = new DemoC();
        d.show();
    }
}
class DemoA {
    public void show() {
        System.out.println("DemoA");
    }
}
class DemoB extends DemoA {
    public void method() {
        System.out.println("DemoB");
    }
}
class DemoC extends DemoB {
    public void print() {
        System.out.println("DemoC");
    }
}

Java中类的继承特点
- 如果想用这个体系的所有功能用最底层的类创建对象
- 如果想看这个体系的共性功能，看最顶层的类

继承的注意事项
- ```
class Demo3_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.show();
    }
}
class Father {
    private String name;
    private void show() {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
class Son extends Father {
}
```
- 子类只能继承父类所有非私有的成员(成员方法和成员变量)
  - 私有的成员变量，不能继承，但是可以通过getXxx和setXxx方法得到私有的成员变量。
- 子类不能继承父类的构造方法，但是可以通过super关键字去访问父类构造方法。
  - 每个类的构造方法和类名相同，所以各自的类，有各自的构造方法
- 不要为了部分功能而去继承
  - 项目经理姓名工号工资奖金
  - 程序员姓名工号工资
    - 应该抽出一个父类——雇员类，将所有雇员的相同属性构成父类。

什么时候使用继承
- 继承其实体现的是一种关系："is a"。
  - Person： Student Teacher
  - 水果：苹果香蕉橘子
- 采用假设法。
  - 如果有两个类A,B。只有他们符合A是B的一种，或者B是A的一种，就可以考虑使用继承。

继承中成员变量的关系
- 不同名的变量
- 同名的变量

- 子父类出现同名的变量只是在讲课中举例子有，在开发中是不会出现这种情况的。
- 子类继承父类就是为了使用父类的成员，那么如果定义了同名的成员变量没有意义了。

class Demo4_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.print();
    }
}
class Father {
    int num1 = 10;
    int num2 = 30;
}
class Son extends Father {
    int num2 = 20;
    public void print() {
        System.out.println(this.num1);                //this既可以调用本类的,也可以调用父类的(本类没有的情况下)
        System.out.println(this.num2);                //就近原则,子类有就不用父类的了
        System.out.println(super.num2);
    }
}

this和super都代表什么
- this：代表当前对象的引用，谁来调用我，我就代表谁
- super：代表当前对象父类的引用

this和super的使用区别
- 调用成员变量
  - this.成员变量
    - 调用本类的成员变量，也可以调用父类的成员变量
    - 子类和父类中出现重名成员变量，this就近原则，调用本类的
    - 如果子类和父类中没有重名成员变量，可以直接调用父类成员变量
  - super.成员变量
    - 调用父类的成员变量
- 调用构造方法
  - this(...) 调用本类的构造方法
  - super(...) 调用父类的构造方法
- 调用成员方法
  - this.成员方法调用本类的成员方法,也可以调用父类的方法
  - super.成员方法调用父类的成员方法

继承中构造方法的关系

案例演示

子类中所有的构造方法默认都会访问父类中空参数的构造方法

class Demo5_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
    }
}
class Father extends Object {
    public Father() {
        super();
        System.out.println("Father 的构造方法");
    }
}
class Son extends Father {
    public Son() {
        super();    //这是一条语句,如果不写,系统会默认加上,用来访问父类中的空参构造
        System.out.println("Son 的构造方法");
    }
}

为什么呢?
- 因为子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。
- 所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化。
- 其实：
  - 每一个构造方法的第一条语句默认都是：super() Object类最顶层的父类。

继承中构造方法的注意事项

案例演示

父类没有无参构造方法，子类怎么办?
- super解决
  - 调用父类中的有参构造方法
- this解决
  - 调用子类（本类）中的构造方法

class Demo6_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Son s1 = new Son();
        System.out.println(s1.getName() + "..." + s1.getAge());
        System.out.println("--------------------");
        Son s2 = new Son("张三",23);
        System.out.println(s2.getName() + "..." + s2.getAge());
    }
}
class Father {
    private String name;            //姓名
    private int age;                //年龄
    public Father() {                //空参构造
        System.out.println("Father 空参构造");
    }
    public Father(String name,int age) {    //有参构造
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Father 有参构造");
    }
    public void setName(String name) {    //设置姓名
        this.name = name;
    }
    public String getName() {            //获取姓名
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {        //设置年龄
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {                //获取年龄
        return age;
    }
}
class Son extends Father {
    public Son() {                        //空参构造
        this("王五",25);                //本类中的构造方法
        //super("李四",24);                //调用父类中的构造方法
        System.out.println("Son 空参构造");
    }
    public Son(String name,int age) {    //有参构造
        super(name,age);
        System.out.println("Son 有参构造");
    }
}

注意事项
- super(…)或者this(….)必须出现在构造方法的第一条语句上
- super()和this()不能共同出现

继承中的面试题

class Fu{
    public int num = 10;
    public Fu(){              // 无参构造
        System.out.println("fu");
    }
}
class Zi extends Fu{
    public int num = 20;
    public Zi(){       // 无参构造
        //super();  // 无论是否有super();，这是隐藏语句，系统会自动补上
        System.out.println("zi");
    }
    public void show(){
        int num = 30;
        System.out.println(num);       // 输出30
        System.out.println(this.num);    // 输出20
        System.out.println(super.num);   //  输出10
    }
}
class Test1_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi(); // 输出“fu”，“zi”
        z.show();  // 输出30,20,10
    }
}

class Test2_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
    }
    /*
    1、jvm调用了main方法,main进栈
    2、遇到Zi z = new Zi();
         会先将Fu.class和Zi.class分别加载进内存,再创建对象,
         当Fu.class加载进内存，父类的静态代码块会随着Fu.class一起加载；
         当Zi.class加载进内存,子类的静态代码块会随着Zi.class一起加载。
         第一个输出, “静态代码块Fu”；
         第二个输出，“静态代码块Zi”；
    3、走Zi类的构造方法,
      因为java中是分层初始化的,先初始化父类,再初始化子类,
      所以先走的父类构造,
      但是在执行父类构造时,发现父类有构造代码块,构造代码块是优先于构造方法执行的所以
      第三个输出，“构造代码块Fu”,
      第四个输出，“构造方法Fu”
    4,Fu类初始化结束,子类初始化,
      第五个输出的是“构造代码块Zi”,“构造方法Zi”
    */
}
class Fu {
    static {
        System.out.println("静态代码块Fu");
    }
    {
        System.out.println("构造代码块Fu");
    }
    public Fu() {
        System.out.println("构造方法Fu");
    }
}
class Zi extends Fu {
    static {
        System.out.println("静态代码块Zi");
    }
    {
        System.out.println("构造代码块Zi");
    }
    public Zi() {
        System.out.println("构造方法Zi");
    }
}

继承中成员方法关系

案例演示

不同名的方法
- 直接调用即可

同名的方法
- 同名时，优先使用子类的方法
- 如果同名时，还想调用父类方法，可以在子类方法中super.(...)调用父类的成员方法
- 这种方式叫做，方法重写

class Demo7_Extends {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.print();
        s.method();
    }
}
class Father {
    public void print() {
        System.out.println("Fu print");
    }
}
class Son extends Father {
    public void method() {
        System.out.println("Zi Method");
    }
    public void print() {
        super.print();            //super可以调用父类的成员方法
        System.out.println("Zi print");
    }
}

方法重写概述及其应用

什么是方法重写
- 重写：子父类出现了一模一样的方法(注意：返回值类型可以是子父类，这个我们学完面向对象讲)

方法重写的应用：
- 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，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。

案例演示

定义一个手机类。

class Demo7_Phone {
    public static void main(String[] args) {
        Ios8 i = new Ios8();
        i.siri();
        i.call();
    }
}
/*
方法重写的应用：
    * 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，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。
    ios7系统 siri speak English
    ios8系统 siri 说中文
*/
class Ios7 {
    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }
    public void siri() {
        System.out.println("speak English");
    }
}
class Ios8 extends Ios7 {
    public void siri() {
        System.out.println("说中文");
        super.siri();
    }
}

方法重写注意事项
- 父类中私有方法不能被重写
  - 因为父类私有方法子类根本就无法继承
- 子类重写父类方法时，访问权限不能更低
  - 最好就一致
- 父类静态方法，子类也必须通过静态方法进行重写
  - 其实这个算不上方法重写，但是现象确实如此，至于为什么算不上方法重写，多态中我会讲解(静态只能覆盖静态)
- 子类重写父类方法的时候，最好声明一模一样。

案例演示

方法重写注意事项

class Demo8_双桨 {
    public static void main(String[] args) {
        DayOne d = new DayOne();
        d.泡妞();
        d.print();
    }
}
class 双桨 {
    public void sing() {
        System.out.println("唱红歌");
    }
    public void 泡妞() {
        System.out.println("唱红歌搞定林夕合鸟女士");
    }
    public static void print() {
        System.out.println("Fu print");
    }
}
class DayOne extends 双桨 {
    public void 泡妞() {
        System.out.println("霸王硬上弓");
    }
    public static void print() {      //静态只能覆盖静态,其实不算重写,多态时候详细讲解
        System.out.println("Zi print");
    }
}

方法重写的面试题
- Override和Overload的区别?Overload能改变返回值类型吗?
  - overload可以改变返回值类型，只看参数列表
  - 方法重写override：子类中出现了和父类中方法声明一模一样的方法。与返回值类型有关，返回值是一致(或者是子父类)的
  - 方法重载overload：本类中出现的方法名一样，参数列表不同的方法。与返回值类型无关。
- 子类对象调用方法的时候：

使用继承前的学生和老师案例

案例演示
- 使用继承前的学生和老师案例
- 属性：姓名,年龄
- 行为：吃饭
- 老师有特有的方法:讲课
- 学生有特有的方法:学习

class Test3_Person {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
class Student {
    private String name;                    //姓名
    private int age;                        //年龄
    public Student() {}                        //空参构造
    public Student(String name,int age) {    //有参构造
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {        //设置姓名
        this.name = name;
    }
    public String getName() {                //获取姓名
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {            //设置年龄
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {                    //获取年龄
        return age;
    }
    public void eat() {                        //吃饭
        System.out.println("学生吃饭");
    }
    public void study() {                    //学习
        System.out.println("学生学习");
    }
}
class Teacher {
    private String name;                    //姓名
    private int age;                        //年龄
    public Teacher() {}                        //空参构造
    public Teacher(String name,int age) {    //有参构造
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {        //设置姓名
        this.name = name;
    }
    public String getName() {                //获取姓名
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {            //设置年龄
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {                    //获取年龄
        return age;
    }
    public void eat() {                        //吃饭
        System.out.println("老师吃饭");
    }
    public void teach() {                    //学习
        System.out.println("老师讲课");
    }
}

使用继承后的学生和老师案例

案例演示

使用继承后的学生和老师案例

class Test4_Person {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("张三");
        s1.setAge(23);
        System.out.println(s1.getName() + "..." + s1.getAge());
        s1.eat();
        s1.study();
        System.out.println("------------------");
        Student s2 = new Student("李四",24);
        System.out.println(s2.getName() + "..." + s2.getAge());
        s2.eat();
        s2.study();
    }
}
class Person {
    private String name;                    //姓名
    private int age;                        //年龄
    public Person() {}                        //空参构造
    public Person(String name,int age) {    //有参构造
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {        //设置姓名
        this.name = name;
    }
    public String getName() {                //获取姓名
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {            //设置年龄
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {                    //获取年龄
        return age;
    }
    public void eat() {                        //吃饭
        System.out.println(name  + "吃饭");
    }
}
class Student extends Person {
    public Student() {}                        //空参构造
    public Student(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void study() {
        System.out.println(this.getName() + "学习");
    }
}
class Teacher extends Person {
    public Teacher() {}                        //空参构造
    public Teacher(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void teach() {
        System.out.println(this.getName() + "讲课");
    }
}

猫狗案例分析

案例演示
- 猫狗案例继承版
- 属性：毛的颜色,腿的个数
- 行为：吃饭
- 猫特有行为：抓老鼠catchMouse
- 狗特有行为：看家lookHome

class Test5_Animal {
    public static void main(String[] args) {
        Cat c1 = new Cat("花",4);
        System.out.println(c1.getColor() + "..." + c1.getLeg());
        c1.eat();
        c1.catchMouse();
        Dog d1 = new Dog("黑",2);
        System.out.println(d1.getColor() + "..." + d1.getLeg());
        d1.eat();
        d1.lookHome();
    }
}
class Animal {
    private String color;                    //毛的颜色
    private int leg;                        //腿的个数
    public Animal(){}
    public Animal(String color,int leg) {
        this.color = color;
        this.leg = leg;
    }
    public void setColor(String color) {    //设置颜色
        this.color = color;
    }
    public String getColor() {                //获取颜色
        return color;
    }
    public void setLeg(int leg) {            //设置腿的个数
        this.leg = leg;
    }
    public int getLeg() {                    //获取腿的个数
        return leg;
    }
    public void eat() {                        //吃饭
        System.out.println("吃饭");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public Cat() {}                            //空参构造
    public Cat(String color,int leg) {        //有参构造
        super(color,leg);
    }
    public void eat() {                        //吃鱼
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void catchMouse() {                //抓老鼠
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public Dog() {}                            //空参构造
    public Dog(String color,int leg) {        //有参构造
        super(color,leg);
    }
    public void eat() {                        //吃肉
        System.out.println("狗吃肉");
    }
    public void lookHome() {                //看家
        System.out.println("看家");
    }
}

3. final关键字

final概述

final修饰特点
- 修饰类，类不能被继承
- 修饰变量，变量就变成了常量，只能被赋值一次
- 修饰方法，方法不能被重写

案例演示

final修饰特点

class Demo1_Final {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.print();
    }
}
/*final class Father {  // 类被final修饰，子类就不能继承
    public void print() {
        System.out.println("访问底层数据资源");
    }
}*/
class Son /*extends Father*/ {
    final int NUM = 10;    //常量命名规范,如果是一个单词,所有字母大写,如果是多个单词,每个单词都大写,中间用下划线隔开
    public static final double PI = 3.14;    
    //final修饰变量叫做常量,一般会与public static共用

    public void print() {
        //NUM = 20; // NUM被final修饰，为常量，不能修改
        System.out.println(NUM);
    }
}

final关键字修饰局部变量

案例演示

方法内部或者方法声明上都演示一下(了解)

基本类型，是值不能被改变

引用类型，是地址值不能被改变，对象中的属性可以改变

class Demo2_Final {
    public static void main(String[] args) {
        final int num = 10;
        //num = 20;
        System.out.println(num);
        final Person p = new Person("张三",23);
        //p = new Person("李四",24);
        p.setName("李四");
        p.setAge(24);
        System.out.println(p.getName() + "..." + p.getAge());
        method(10);
        method(20);
    }
    public static void method(final int x) {
        System.out.println(x);
    }
}
class Person {
    private String name;            //姓名
    private int age;                //年龄
    public Person(){}                //空参构造
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {    //设置姓名
        this.name = name;
    }
    public String getName() {        //获取姓名
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {    //设置年龄
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {            //获取年龄
        return age;
    }
}

final修饰变量的初始化时机

显示初始化

在对象构造完毕前即可

class Demo3_Final {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        d.print();
    }
}
class Demo {
    final int num;     //成员变量的默认初始化值是无效值
    public Demo() {
        num = 10;
    }
    public void print() {
        System.out.println(num);
    }
}