java面向对象三大特性--封装

野性酷女 2022-06-17 11:12 268阅读 0赞

Java面向对象（封装性概论）

知识概要：

（1）面向对象概念

（2）类与对象的关系

（3）封装

（4）构造函数

（5）this关键字

（6）static关键字

（7）单例设计模式

1.面向对象的概念：

特点：  
1：将复杂的事情简单化。  
2：面向对象将以前的过程中的执行者，变成了指挥者。  
3：面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。

完成需求时：  
• 先要去找具有所需的功能的对象来用。  
• 如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象。  
• 这样简化开发并提高复用

理解面向对象

面向对象是相对面向过程而言  
面向对象和面向过程都是一种思想

面向过程  
• 强调的是功能行为

面向对象  
• 将功能封装进对象，强调具备了功能的对象。  
面向对象是基于面向过程的。

面向对象开发，设计，特征

开发的过程：其实就是不断的创建对象，使用对象， 指挥对象做事情。  
 设计的过程：其实就是在管理和维护对象之间的关系。  
 面向对象的特征：  
• 封装(encapsulation)  
• 继承(inheritance)  
• 多态(polymorphism)

2. 类与对象的关系

使用计算机语言就是不断的在描述现实生活中的事物。 java 中描述事物通过类的形式体现，类是具体事物的

抽象，概念上的定义。 对象即是该类事物实实在在存在的个体。

![SouthEast][]

类的定义

生活中描述事物无非就是描述事物的属性和行为。  
• 如：人有身高，体重等属性，有说话，打球等行为。  
Java中用类class来描述事物也是如此  
• 属性：对应类中的成员变量。  
• 行为：对应类中的成员函数。

定义类其实在定义类中的成员(成员变量和成员函数)。

成员变量和局部变量的区别？

成员变量：

• 成员变量定义在类中，在整个类中都可以被访问。  
• 成员变量随着对象的建立而建立，存在于对象所在的堆内存中。  
 • 成员变量有默认初始化值。

局部变量：

• 局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等。  
• 局部变量存在于栈内存中。  
• 作用的范围结束，变量空间会自动释放。  
 • 局部变量没有默认初始化值。

匿名对象使用场景：  
　 1：当对方法只进行一次调用的时候，可以使用匿名对象。  
　2：当对象对成员进行多次调用时，不能使用匿名对象。必须给对象起名字。  
　  
 3.封装(Encapsulation)  
　  
　  封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。  
　  好处：  
　 • 将变化隔离。  
　 • 便于使用。  
　 • 提高重用性。  
　 • 提高安全性。  
　  封装原则：  
　 • 将不需要对外提供的内容都隐藏起来。  
　 • 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

private(私有)关键字  
 private关键字：  
• 是一个权限修饰符。  
　　 • 用于修饰成员(成员变量和成员函数)  
　　 • 被私有化的成员只在本类中有效。  
　　 常用之一：  
　　 • 将成员变量私有化，对外提供对应的set ，get 方法对其进行访问。提高 对数据访问的安全性。

类中怎么没有定义主函数呢？

注意：主函数的存在，仅为该类是否需要独立运行，如果不需要，主函数是不用定义的。  
主函数的解释：保证所在类的独立运行，是程序的入口，被jvm调用

4. 构造函数：

用于给对象进行初始化，是给与之对应的对象进行初始化，它具有针对性，函数中的一种。

特点：  
　 1：该函数的名称和所在类的名称相同。  
　 2：不需要定义返回值类型。  
　 3：该函数没有具体的返回值。  
记住：所有对象创建时，都需要初始化才可以使用。

注意事项：一个类在定义时，如果没有定义过构造函数，那么该类中会自动生成一个空参数的构造函数，为了方便该类创建对象，完成初始化。如果在类中自定义了构造函数，那么默认的构造函数就没有了。

一个类中，可以有多个构造函数，因为它们的函数名称都相同，所以只能通过参数列表来区分。

所以，一个类中如果出现多个构造函数。它们的存在是以重载体现的。

构造函数和一般函数有什么区别呢？  
　 1：两个函数定义格式不同。  
　 2：构造函数是在对象创建时，就被调用，用于初始化，而且初始化动作只执行一次。  
　 　一般函数，是对象创建后，需要调用才执行，可以被调用多次。  
构造代码块和构造函数有什么区别？  
　　 构造代码块：是给所有的对象进行初始化，也就是说，所有的对象都会调用一个代码块。只要对象一建立。就 会调用这个代码块。

什么时候使用构造函数呢？  
分析事物时，发现具体事物一出现，就具备了一些特征，那就将这些特征定义到构造函数内。

1.  /\*面向对象：三个特征：封装，继承，多态。
2.  
3.  以后开发：其实就是找对象使用。没有对象，就创建一个对象。
4.  
5.  
6.  找对象，建立对象，使用对象。维护对象的关系。
7.  
8.  类和对象的关系。
9.  
10. 现实生活中的对象：张三 李四。
11. 想要描述：提取对象中共性内容。对具体的抽象。
12. 描述时：这些对象的共性有：姓名，年龄，性别，学习java功能。
13. 
14. 
15. 映射到java中，描述就是class定义的类。
16. 具体对象就是对应java在堆内存中用new建立实体。
17. 类就是：对现实生活中事物的描述。
18. 对象：就是这类事物，实实在在存在个体。
19. 
20. 
21. 需求：描述汽车(颜色，轮胎数)。描述事物其实就是在描述事物的属性和行为。
22. 
23. 属性对应是类中变量，行为对应的类中的函数(方法)。
24. 其实定义类，就是在描述事物，就是在定义属性和行为。属性和行为共同成为类中的成员(成员变量和成员方法)。
25. 
26. 成员变量和局部变量。
27. 作用范围。
28. 成员变量作用于整个类中。
29. 局部变量变量作用于函数中，或者语句中。
30. 在内存中的位置：
31. 成员变量：在堆内存中，因为对象的存在，才在内存中存在。
32. 局部变量：存在栈内存中。
33. \*/

1.  **class** Car 
2.  \{ 
3.  //描述颜色
4.   String color = "红色"; 
5.  //描述轮胎数
6.  **int** num = 4; 
7.  
8.  //运行行为。
9.  **void** run() 
10.  \{ 
11. 
12.  System.out.println(color+".."\+num); 
13.  \} 
14. 
15. \} 
16. 
17. 
18. **class** CarDemo 
19. \{ 
20. **public****static****void** main(String\[\] args) 
21.  \{ 
22. //生产汽车。在java中通过new操作符来完成。
23. //其实就是在堆内存产生一个实体。
24. //Car c = new Car();//c就是一个类类型变量。记住：类类型变量指向对象。
25. 
26. //需求：将已有车的颜色改成蓝色。指挥该对象做使用。在java指挥方式是：对象.对象成员
27. //c.color = "blue";
28. 
29. //c.run();
30. 
31. //Car c1 = new Car();
32. //c1.run();//red 4;
33. 
34. 
35. //Car c = new Car();
36. //c.num = 5;
37. /\*
38.  new Car().num = 5;
39.  new Car().color = "blue";
40.  new Car().run();
41. 
42.  Car c = new Car();
43.  c.run();
44.  c.num = 4;
45.  new Car().run();
46.  \*/

1.  /\*
2.   匿名对象使用方式一：当对对象的方法只调用一次时，可以用匿名对象来完成，这样写比较简化。
3.   如果对一个对象进行多个成员调用，必须给这个对象起个名字。
4.   匿名对象使用方式二：可以将匿名对象作为实际参数进行传递。
5.  
6.   \*/
7.   Car q = **new** Car(); 
8.   show(q); 
9.  
10.  show(**new** Car()); 
11.  \} 
12. 
13. //需求：汽车修配厂。对汽车进行改装，将来的车够改成黑车，三个轮胎。
14. **public****static****void** show(Car c) 
15.  \{ 
16.  c.num = 3; 
17.  c.color = "black"; 
18.  c.run(); 
19.  \} 
20. \}

5. this关键字

特点：this代表其所在函数所属对象的引用。  
换言之：this代本类对象的引用。

什么时候使用this关键字呢？  
当在函数内需要用到调用该函数的对象时，就用this  
this 还可以用于构造函数间的调用。  
调用格式：this(实际参数)；  
this对象后面跟上 . 调用的是成员属性和成员方法(一般方法)；  
this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。

注意：用this调用构造函数，必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的，所以初始化动作一定要执行。否则编译失败。

1.  /\* 
2.  **this**:看上去，是用于区分局部变量和成员变量同名情况。

1.  **this**为什么可以解决这个问题？ 
2.  **this**到底代表的是什么呢？ 
3.  
4.  **this**：就代表本类的对象，到底代表哪一个呢？ 
5.  **this**代表它所在函数所属对象的引用。 
6.   简单说：哪个对象在调用**this**所在的函数，**this**就代表哪个对象。 
7.  
8.  
9.  **this**的应用：当定义类中功能时，该函数内部要用到调用该函数的对象时，这时用**this**来表示这个对象。 
10. 但凡本类功能内部使用了了本类对象，都用**this**表示。 
11. 
12. \*/ 
13. 
14. **class** Person 
15. \{ 
16. **private** String name; 
17. **private****int** age; 
18.  Person(**int** age) 
19.  \{ 
20. **this**.age = age; 
21.  \} 
22.  Person(String name) 
23.  \{ 
24. **this**.name = name; 
25.  \} 
26.  Person(String name,**int** age) 
27.  \{ 
28. **this**.name = name; 
29. **this**.age = age; 
30.  \} 
31. 
32. **public****void** speak() 
33.  \{ 
34.  System.out.println("name="\+**this**.name+"...age="\+**this**.age); 
35. **this**.show(); 
36.  \} 
37. **public****void** show() 
38.  \{ 
39.  System.out.println(**this**.name); 
40.  \} 
41. 
42. /\*
43.  需求：给人定义一个用于比较年龄是否相同的功能。也就是是否是同龄人。
44.  \*/
45. **public****boolean** compare(Person p) 
46.  \{ 
47. **return****this**.age==p.age; 
48. 
49.  \} 
50. \} 
51. 
52. **class** PersonDemo3 
53. \{ 
54. **public****static****void** main(String\[\] args) 
55.  \{ 
56. 
57.  Person p1 = **new** Person(20); 
58.  Person p2 = **new** Person(25); 
59. **boolean** b = p1.compare(p2); 
60.  System.out.println(b); 
61. 
62. 
63. //Person p = new Person("lisi");
64. //Person p1 = new Person("zhangsan");
65. //p.speak();
66. //p1.speak();
67. //p.speak();
68.  \} 
69. \}

6.static(静态)关键字  
 static关键字：   
• 用于修饰成员（成员变量和成员函数）  
 被修饰后的成员具备以下特点：  
  随着类的加载而加载  
 优先于对象存在  
 被所有对象所共享  
 可以直接被类名调用

 使用注意  
  静态方法只能访问静态成员  
 静态方法中不可以写this，super关键字  
 主函数是静态的

弊端：  
1，有些数据是对象特有的数据，是不可以被静态修饰的。因为那样的话，特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。所以，在定义静态时，必须要明确，这个数据是否是被对象所共享的。  
2，静态方法只能访问静态成员，不可以访问非静态成员.因为静态方法加载时，优先于对象存在，所以没有办法访问对象中的成员。  
3，静态方法中不能使用this，super关键字。  
　　因为this代表对象，而静态在时，有可能没有对象，所以this无法使用。  
4，主函数是静态的。

成员分两种：  
　　1，成员变量。（数据共享时静态化）  
该成员变量的数据是否是所有对象都一样：  
如果是，那么该变量需要被静态修饰，因为是共享的数据。  
如果不是，那么就说这是对象的特有数据，要存储到对象中。

2，成员函数。（方法中没有调用特有数据时就定义成静态）  
如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢？  
只要参考，该函数内是否访问了对象中的特有数据：  
如果有访问特有数据，那方法不能被静态修饰。  
如果没有访问过特有数据，那么这个方法需要被静态修饰。

什么时候定义静态成员呢？或者说：定义成员时，到底需不需要被静态修饰呢？

成员变量和静态变量的区别?  
1.成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。  
静态变量所属于类。所以也称为类变量。  
2成员变量存在于堆内存中。  
静态变量存在于方法区中。  
3.成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。  
静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。  
4，成员变量只能被对象所调用 。  
静态变量可以被对象调用，也可以被类名调用。  
所以，成员变量可以称为对象的特有数据，静态变量称为对象的共享数据。

重要知识点:

Person p = new Person();

创建一个对象都在内存中做了什么事情？  
1：先将硬盘上指定位置的Person.class文件加载进内存。  
2：执行main方法时，在栈内存中开辟了main方法的空间(压栈-进栈)，然后在main方法的栈区分配了一个变量p。  
3：在堆内存中开辟一个实体空间，分配了一个内存首地址值。  
4：在该实体空间中进行属性的空间分配，并进行了默认初始化。  
5：对空间中的属性进行显示初始化。  
6：进行实体的构造代码块初始化。  
7：调用该实体对应的构造函数，进行构造函数初始化。（）  
8：将首地址赋值给p ，p变量就引用了该实体。(指向了该对象)  
静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序：静态代码块 构造代码块 构造函数；

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