【Java从入门到大牛】面向对象进阶上篇

分手后的思念是犯贱 2024-04-26 02:44 96阅读 0赞

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> ? 系列专栏：[Java从入门到大牛][Java]  
> ? 首发时间：2023年7月16日  
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#### 目录 ####

*  static
 *   *  static修饰成员变量
     *  static修饰成员变量的应用场景
     *  static修饰成员方法
     *  static修饰成员方法的应用场景
     *  static的注意事项
     *  static的应用知识：代码块
     *  static的应用知识：单例设计模式
 *  面向对象三大特征之二：继承
 *   *  继承快速入门
     *  权限修饰符
     *  单继承、Object类
     *  方法重写
     *  子类中访问其他成员的特点
     *  子类构造器的特点

## static ##

### static修饰成员变量 ###

**什么是static?**

叫静态，可以修饰成员变量或成员方法

**成员变量按照有无 static 修饰，分为两种：**

*  **类变量**：有 static 修饰，属于类，在计算机里只有一份，会被类的全部对象共享
 *  **实例变量（对象的变量）**：无 static 修饰，属于每个对象

**例子**

public class Student {
        
    	// 类变量
    	static String name;
    
    	// 实例变量
    	int age;
    }

**用法**

*  类变量：推荐使用 `类名.类变量` 这种格式，不推荐 `对象.类变量` 格式
 *  实例变量：`对象.实例变量`

**成员变量的执行原理**

public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 1、类变量的用法
            // 类名.类变量（推荐）
            Student.name = "小明";
    
            // 对象.类变量（不推荐）
            Student s1 = new Student();
            s1.name = "小红";
    
            Student s2 = new Student();
            s2.name = "小刚";
    
            System.out.println(s1.name);        // 小刚
            System.out.println(Student.name);   // 小刚
    
            // 2、实例变量的用法：属于每个对象的变量
            // 对象.实例变量
            s1.age = 23;
            s2.age = 18;
            System.out.println(s1.age); // 23
            // System.out.println(Student.age); // 报错
        }
    }

![在这里插入图片描述][e04e23b8d7b148f1990f4d4e1a1c3d83.png]

*  类变量：属于类，与类一起加载一次，在内存中只有一份，可以被类和类的所有对象共享
 *  实例变量：属于对象，每个对象中都有一份，只能用对象访问

### static修饰成员变量的应用场景 ###

**类变量的应用场景**

在开发中，如果某个数据只需要一份，且希望能够被共享（访问、修改），则该数据可以定义成类变量来记住

**案例导学**

系统启动后，要求用户类可以记住自己创建了多少个用户对象了

public class User {
        
    	// 类变量
    	public static int number;
    
    	// 构造器
    	public User() {
        
    		User.number++;
    	}
    }

**注意事项**

*  访问自己类中的类变量，可以省略类名不写
 *  访问其他类里的类变量，必须带类名访问

### static修饰成员方法 ###

**成员方法的分类**

*  类方法：有 static 修饰的成员方法，属于类
 *  实例方法：无 static 修饰的成员方法，属于对象

**用法**

*  类方法：推荐 `类名.类方法`，不推荐 `对象名.类方法`
 *  实例方法：`对象.实例方法`

**成员方法的执行原理**

![在这里插入图片描述][c971b18cc9c240018ff54f2ec7b20e1e.png]

### static修饰成员方法的应用场景 ###

**类方法的常见应用场景**

类方法最常见的应用场景是做工具类

**工具类是什么？**

工具类中的方法都是一些类方法，每个方法都是用来完成一个功能的，工具类是给开发人员共同使用的

public class XxxxUtil {
        
    	public static void xxx() {
        
    		...
    	}
    	
    	public static boolean xxx(String email) {
        
    		...
    	}
    
    	public static String xxx(int n) {
        
    		...
    	}
    	...
    }

**为什么工具类中的方法要用类方法，而不用实例方法？**

*  实例方法需要创建对象来调用，此时对象只是为了调用方法，对象占内存，这样会浪费内存
 *  类方法，直接用类名调用即可，调用方便，也能节省内存

**多学一招**

*  工具类没有创建对象的需求，建议将工具类的构造器进行私有化

### static的注意事项 ###

**使用类方法、实例方法时的几点注意事项**

*  类方法中可以直接访问类的成员，不可以直接访问实例成员
 *  实例方法中既可以直接访问类成员，也可以直接访问实例成员
 *  实例方法中可以出现 this 关键字，类方法中不可以出现 this 关键字

### static的应用知识：代码块 ###

**代码块概述**

代码块是类的 5 大成分之一（成员变量、构造器、方法、代码块、内部类）

**代码块分为两种：**

*  静态代码块
    
     *  格式：`static {}`
     *  特点：类加载时自动执行，由于类只会加载一次，所以静态代码块也只会执行一次
     *  作用：完成类的初始化，例如：对类变量的初始化赋值
 *  实例代码块
    
     *  格式：`{}`
     *  特点：每次创建对象时，执行实例代码块，并在构造器前执行
     *  作用：和构造器一样，都是用来完成对象的初始化的，例如：对实例变量进行初始化赋值

### static的应用知识：单例设计模式 ###

**什么是设计模式（Design pattern）?**

*  一个问题通常有 n 中解法，其中肯定有一种解法是最优的，这个最优的解法被人总结出来了，称之为设计模式
 *  设计模式有 20 多种，对应 20 多种软件开发中会遇到的问题

**设计模式主要学什么 ？**

1.  解决什么问题 ？
2.  怎么写 ？

**示例：单例设计模式**

确保一个类只有一个对象

**单例设计模式写法**

*  把类的构造器私有
 *  定义一个类变量记住类的一个对象
 *  定义一个类方法，返回对象

// 单例类（饿汉式单例）
    public class A {
        
    	// 2、定义一个类变量记住类的一个对象
    	private static A a = new A();
    
    	// 1、私有构造器
    	private A() {
        }
    
    	// 3、定义一个类方法返回对象
    	public static A getObject() {
        
    		return a;
    	}
    }

**单例模式的应用场景和好处**

*  任务管理器对象、获取运行时对象
 *  在这些业务场景下，使用单例模式，可以避免浪费内存

**单例设计模式的实现方式**

*  饿汉式单例：拿对象时，对象早就创建好了
 *  懒汉式单例：拿对象时，才开始创建对象
 *  …

**懒汉式单例设计模式**

拿对象时，才开始创建对象

**懒汉式单例模式写法**

*  把类的构造器私有

// 懒汉式单例
    public class B {
        
    	// 2、定义一个类变量记住类的一个对象
    	private static B;
    
    	// 1、私有构造器
    	private B() {
        }
    
    	// 3、定义一个类方法返回对象
    	public static B getObject() {
        
    		if (b == null) {
        
    			b = new B();
    		}
    		return b;
    	}
    }

## 面向对象三大特征之二：继承 ##

### 继承快速入门 ###

**什么是继承 ？**

Java 中提供了一个关键字 `extends`，用这个关键字，可以让一个类和另一个建立起父子关系

**继承的特点**

子类能继承父类的非私有成员，包括成员变量和成员方法

**继承后对象的创建**

子类的对象是由子类和父类共同完成的

**继承的执行原理**

![在这里插入图片描述][7051da1614a74a0a95cf38b6ba5c94d2.png]

子类对象实际上是由子父类这两张设计图共同创建的

**继承的好处**

减少重复代码的编写，提高了代码的复用性

### 权限修饰符 ###

**什么是权限修饰符 ？**

就是用来限制类中的成员（成员变量、成员方法、构造器、代码块…）能够被访问的范围

**权限修饰符有几种 ？各自的作用是什么 ？**

*  **private**：只能本类
 *  **缺省**：本类、同一个包中的类
 *  **protected**：本类，同一个包中的类、子孙类中
 *  **public**：任意位置
 *  private < 缺省 < protected < public

### 单继承、Object类 ###

Java 是单继承的，一个类只能继承一个直接父类；Java 中的类不支持多继承，但是支持多层继承

多继承是指同时继承多个直接父类

Object 类是 Java 所有类的祖宗类，我们写的任何一个类，其实都是 Object 的子类或子孙类

### 方法重写 ###

**什么是方法重写 ？**

*  当子类觉得父类中的某个方法不好用，或者无法满足自己的需求时，子类可以重写一个方法名称、参数列表一样的方法，去覆盖父类的这个方法，这就是方法重写
 *  注意：重写后，方法的访问，Java 会遵循就近原则

**方法重写的注意事项**

*  重写小技巧：使用 `Override` 注解，它可以指定 Java 编译器，检查我们方法重写的格式是否正确，代码可读性也会更好
 *  子类重写父类方法时，访问权限必须大于或等于父类该方法的权限
 *  重写的方法返回值类型，必须与被重写方法的返回值类型一样，或者范围更小
 *  私有方法、静态方法不能被重写，如果重写会报错

**方法重写在开发中的常见应用场景**

子类重写 Object 类的 toString() 方法，以便返回对象的内容

### 子类中访问其他成员的特点 ###

**在子类方法中访问其他成员（成员变量、成员方法），是按照就近原则的**

*  先在子类局部范围找
 *  然后在子类成员范围找
 *  最后在父类成员范围找，如果在父类范围还没有找到则报错

**如果子父类中，出现了重名的成员，会优先使用子类的，如果此时一定要在子类中使用父类的怎么办 ？**

可以通过 super 关键字，执行访问父类的成员：`super.父类成员变量/父类成员方法`

### 子类构造器的特点 ###

**子类构造器的特点：**

子类的全部构造器，都会先调用父类的构造器，再执行自己

**子类构造器是如何实现调用父类构造器的：**

*  默认情况下，子类全部构造器的第一行代码都是 `super()`（写不写都有），它会调用父类的无参数构造器
 *  如果父类没有无参数构造器，则我们必须在子类构造器的第一行手写 `super(...)`，指定去调用父类的有参数构造器

**this(…) 调用兄弟构造器**

任意类的构造器中，是可以通过 this(…) 去调用该类的其他构造器的

**this(…) 和 super(…) 使用时的注意事项**

*  this(…)、super(…) 都只能放在构造器的第一行，因此，有了 this(…) 就不能写 super(…) 了，反之亦然

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863?spm=1011.2421.3001.5343
[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863/category_12365679.html?spm=1001.2014.3001.5482
[e04e23b8d7b148f1990f4d4e1a1c3d83.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/2439ef4274ee429b8927e893c3ee4d1f.png
[c971b18cc9c240018ff54f2ec7b20e1e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/a791f6d374f64f67834d6beb072837c3.png
[7051da1614a74a0a95cf38b6ba5c94d2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/9130cf17947d401699fb01e53ef179c4.png