JAVA笔记

对象

概述

Java是一种面向对象的高级编程语言。

三大特征：封装，继承，多态

面向对象最重要的两个概念：类和对象

• 类：相同事物共同特征的描述。类只是学术上的一个概念并非真实存在的，只能描述一类事物
• 对象：是真实存在的实例， 实例==对象，对象是类的实例化
• 结论：有了类和对象就可以描述万千世界所有的事物。 必须先有类才能有对象

类

定义

定义格式

修饰符 class 类名{
}

1. 类名的首字母建议大写，满足驼峰模式，比如 StudentNameCode
2. 一个 Java 代码中可以定义多个类，按照规范一个 Java 文件一个类
3. 一个 Java 代码文件中，只能有一个类是 public 修饰，public修饰的类名必须成为当前Java代码的文件名称

类中的成分:有且仅有五大成分
修饰符 class 类名{
		1.成员变量(Field):  	描述类或者对象的属性信息的。
        2.成员方法(Method):		描述类或者对象的行为信息的。
		3.构造器(Constructor):	 初始化一个对象返回。
		4.代码块
		5.内部类
	  }
类中有且仅有这五种成分，否则代码报错！
public class ClassDemo {
    System.out.println(1);//报错
}

构造器

构造器格式：

修饰符 类名(形参列表){

}

作用：初始化类的一个对象返回

分类：无参数构造器，有参数构造器

注意：一个类默认自带一个无参数构造器，写了有参数构造器默认的无参数构造器就消失，还需要用无参数构造器就要重新写

构造器初始化对象的格式：类名 对象名称 = new 构造器

• 无参数构造器的作用：初始化一个类的对象（使用对象的默认值初始化）返回
• 有参数构造器的作用：初始化一个类的对象（可以在初始化对象的时候为对象赋值）返回

包

包：分门别类的管理各种不同的技术，便于管理技术，扩展技术，阅读技术

定义包的格式：package 包名，必须放在类名的最上面

导包格式：import 包名.类名

相同包下的类可以直接访问；不同包下的类必须导包才可以使用

封装

封装的哲学思维：合理隐藏，合理暴露
封装最初的目的：提高代码的安全性和复用性，组件化

封装的步骤：

1. 成员变量应该私有，用 private 修饰，只能在本类中直接访问
2. 提供成套的 getter 和 setter 方法暴露成员变量的取值和赋值

使用 private 修饰成员变量的原因：实现数据封装，不想让别人使用修改你的数据，比较安全

this

this 关键字的作用：

• this 关键字代表了当前对象的引用
• this 出现在方法中：哪个对象调用这个方法 this 就代表谁
• this 可以出现在构造器中：代表构造器正在初始化的那个对象
• this 可以区分变量是访问的成员变量还是局部变量

static

基本介绍

Java 是通过成员变量是否有 static 修饰来区分是类的还是属于对象的。

static 静态修饰的成员（方法和成员变量）属于类本身的。

按照有无 static 修饰，成员变量和方法可以分为：

• 成员变量：

  • 静态成员变量（类变量）：static 修饰的成员变量，属于类本身，与类一起加载一次，只有一个，直接用类名访问即可
  • 实例成员变量：无 static 修饰的成员变量，属于类的每个对象的，与类的对象一起加载，对象有多少个，实例成员变量就加载多少个，必须用类的对象来访问

• 成员方法：

  • 静态方法：有 static 修饰的成员方法称为静态方法也叫类方法，属于类本身的，直接用类名访问即可
  • 实例方法：无 static 修饰的成员方法称为实例方法，属于类的每个对象的，必须用类的对象来访问

static用法

成员变量的访问语法：

• 静态成员变量：只有一份可以被类和类的对象共享访问

  • 类名.静态成员变量（同一个类中访问静态成员变量可以省略类名不写）
  • 对象.静态成员变量（不推荐）

• 实例成员变量：

  • 对象.实例成员变量（先创建对象）

成员方法的访问语法：

• 静态方法：有 static 修饰，属于类

  • 类名.静态方法（同一个类中访问静态成员可以省略类名不写）
  • 对象.静态方法（不推荐，参考 JVM → 运行机制 → 方法调用）

• 实例方法：无 static 修饰，属于对象

  • 对象.实例方法

  public class Student {
      // 1.静态方法：有static修饰，属于类，直接用类名访问即可！
      public static void inAddr(){ }
      // 2.实例方法：无static修饰，属于对象，必须用对象访问！
      public void eat(){}
      
      public static void main(String[] args) {
          // a.类名.静态方法
          Student.inAddr();
          inAddr();
          // b.对象.实例方法
          // Student.eat(); // 报错了！
          Student zbj = new Student();
          zbj.eat();
      }
  }
  

两个问题

内存问题：

• 栈内存存放 main 方法和地址

• 堆内存存放对象和变量

• 方法区存放 class 和静态变量（jdk8 以后移入堆）

访问问题：

• 实例方法是否可以直接访问实例成员变量？可以的，因为它们都属于对象
• 实例方法是否可以直接访问静态成员变量？可以的，静态成员变量可以被共享访问
• 实例方法是否可以直接访问实例方法? 可以的，实例方法和实例方法都属于对象
• 实例方法是否可以直接访问静态方法？可以的，静态方法可以被共享访问
• 静态方法是否可以直接访问实例变量？ 不可以的，实例变量必须用对象访问！！
• 静态方法是否可以直接访问静态变量？ 可以的，静态成员变量可以被共享访问。
• 静态方法是否可以直接访问实例方法? 不可以的，实例方法必须用对象访问！！
• 静态方法是否可以直接访问静态方法？可以的，静态方法可以被共享访问！！

继承

基本介绍

继承是 Java 中一般到特殊的关系，是一种子类到父类的关系

• 被继承的类称为：父类/超类。
• 继承父类的类称为：子类。

继承的作用：

• 提高代码的复用，相同代码可以定义在父类中
• 子类继承父类，可以直接使用父类这些代码（相同代码重复利用）
• 子类得到父类的属性（成员变量）和行为（方法），还可以定义自己的功能，子类更强大

继承的特点：

1. 子类的全部构造器默认先访问父类的无参数构造器，再执行自己的构造器
2. 单继承：一个类只能继承一个直接父类
3. 多层继承：一个类可以间接继承多个父类（家谱）
4. 一个类可以有多个子类
5. 一个类要么默认继承了 Object 类，要么间接继承了 Object 类，Object 类是 Java 中的祖宗类

继承的格式：

子类 extends 父类{

}

子类不能继承父类的东西：

• 子类不能继承父类的构造器，子类有自己的构造器
• 子类是不能可以继承父类的私有成员的，可以反射暴力去访问继承自父类的私有成员
• 子类是不能继承父类的静态成员的，子类只是可以访问父类的静态成员，父类静态成员只有一份可以被子类共享访问，共享并非继承

public class ExtendsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Cat c = new Cat();
        // c.run();
        Cat.test();
        System.out.println(Cat.schoolName);
    }
}
class Cat extends Animal{
}
class Animal{
    public static String schoolName ="seazean";
    public static void test(){}
    private void run(){}
}

变量访问

继承后成员变量的访问特点：就近原则，子类有找子类，子类没有找父类，父类没有就报错

如果要申明访问父类的成员变量可以使用：super.父类成员变量，super指父类引用

public class ExtendsDemo {
    public static void wmain(String[] args) {
        Wolf w = new Wolf();w
        w.showName();
    }
}
class Wolf extends Animal{
    private String name = "子类狼";
    public void showName(){
        String name = "局部名称";
        System.out.println(name); // 局部name
        System.out.println(this.name); // 子类对象的name
        System.out.println(super.name); // 父类的
        System.out.println(name1); // 父类的
        //System.out.println(name2); // 报错。子类父类都没有
    }
}

class Animal{
    public String name = "父类动物名称";
    public String name1 = "父类";
}

方法访问

子类继承了父类就得到了父类的方法，可以直接调用，受权限修饰符的限制，也可以重写方法

方法重写：子类重写一个与父类申明一样的方法来覆盖父类的该方法

方法重写的校验注解：@Override

• 方法加了这个注解，那就必须是成功重写父类的方法，否则报错
• @Override 优势：可读性好，安全，优雅

子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能，重写有以下三个限制：

• 子类方法的访问权限必须大于等于父类方法
• 子类方法的返回类型必须是父类方法返回类型或为其子类型
• 子类方法抛出的异常类型必须是父类抛出异常类型或为其子类型

继承中的隐藏问题：

• 子类和父类方法都是静态的，那么子类中的方法会隐藏父类中的方法
• 在子类中可以定义和父类成员变量同名的成员变量，此时子类的成员变量隐藏了父类的成员变量，在创建对象为对象分配内存的过程中，隐藏变量依然会被分配内存

public class ExtendsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Wolf w = new Wolf();
        w.run();
    }
}
class Wolf extends Animal{
    @Override
    public void run(){}//
}
class Animal{
    public void run(){}
}

面试问题

• 为什么子类构造器会先调用父类构造器？

  1. 子类的构造器的第一行默认 super() 调用父类的无参数构造器，写不写都存在
  2. 子类继承父类，子类就得到了父类的属性和行为。调用子类构造器初始化子类对象数据时，必须先调用父类构造器初始化继承自父类的属性和行为
  3. 参考 JVM → 类加载 → 对象创建

  class Animal{
      public Animal(){
          System.out.println("==父类Animal的无参数构造器==");
      }
  }
  class Tiger extends Animal{
      public Tiger(){
          super(); // 默认存在的，根据参数去匹配调用父类的构造器。
          System.out.println("==子类Tiger的无参数构造器==");
      }
      public Tiger(String name){
          //super();  默认存在的，根据参数去匹配调用父类的构造器。
          System.out.println("==子类Tiger的有参数构造器==");
      }
  }
  

• 为什么 Java 是单继承的？

  答：反证法，假如 Java 可以多继承，请看如下代码：

  class A{
  	public void test(){
  		System.out.println("A");
  	}
  }
  class B{
  	public void test(){
  		System.out.println("B");
  	}
  }
  class C extends A , B {
  	public static void main(String[] args){
  		C c = new C();
          c.test(); 
          // 出现了类的二义性！所以Java不能多继承！！
  	}
  }
  

super

继承后 super 调用父类构造器，父类构造器初始化继承自父类的数据。

总结与拓展：

• this 代表了当前对象的引用（继承中指代子类对象）：this.子类成员变量、this.子类成员方法、this(...)可以根据参数匹配访问本类其他构造器。
• super 代表了父类对象的引用（继承中指代了父类对象空间）：super.父类成员变量、super.父类的成员方法、super(...)可以根据参数匹配访问父类的构造器

注意：

• this(...) 借用本类其他构造器，super(...) 调用父类的构造器。
• this(...) 或 super(...) 必须放在构造器的第一行，否则报错!
• this(...) 和 super(...) 不能同时出现在构造器中，因为构造函数必须出现在第一行上，只能选择一个。

public class ThisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 需求：希望如果不写学校默认就是”张三“！
        Student s1 = new Student("天蓬元帅", 1000 );
        Student s2 = new Student("齐天大圣", 2000, "清华大学" );
    }
}
class Study extends Student {
   public Study(String name, int age, String schoolName) {
        super(name , age , schoolName) ; 
       // 根据参数匹配调用父类构造器
   }
}

class Student{
    private String name ;
    private int age ;
    private String schoolName ;

    public Student() {
    }
    public Student(String name , int age){
        // 借用兄弟构造器的功能！
        this(name , age , "张三");
    }
	public Student(String name, int age, String schoolName) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.schoolName = schoolName;
    }
// .......get + set
}

final

基本介绍

final 用于修饰：类，方法，变量

• final 修饰类，类不能被继承了，类中的方法和变量可以使用
• final 可以修饰方法，方法就不能被重写
• final 修饰变量总规则：变量有且仅能被赋值一次

面试题：final 和 abstract 的关系是互斥关系，不能同时修饰类或者同时修饰方法！

修饰变量

静态变量

final 修饰静态成员变量，变量变成了常量

常量：有 public static final 修饰，名称字母全部大写，多个单词用下划线连接。

final 修饰静态成员变量可以在哪些地方赋值：

1. 定义的时候赋值一次

2. 可以在静态代码块中赋值一次

public class FinalDemo {
//常量：public static final修饰，名称字母全部大写，下划线连接。
    public static final String SCHOOL_NAME = "张三" ;
    public static final String SCHOOL_NAME1;

    static{
        //SCHOOL_NAME = "java";//报错
        SCHOOL_NAME1 = "张三1";
        //SCHOOL_NAME1 = "张三2"; // 报错，第二次赋值！
    }
}

实例变量

final 修饰变量的总规则：有且仅能被赋值一次

final 修饰实例成员变量可以在哪些地方赋值 1 次：

1. 定义的时候赋值一次
2. 可以在实例代码块中赋值一次
3. 可以在每个构造器中赋值一次

public class FinalDemo {
    private final String name = "张三" ;
    private final String name1;
    private final String name2;
    {
        // 可以在实例代码块中赋值一次。
        name1 = "张三1";
    }
	//构造器赋值一次
    public FinalDemo(){
        name2 = "张三2";
    }
    public FinalDemo(String a){
        name2 = "张三2";
    }

    public static void main(String[] args) {
        FinalDemo f1 = new FinalDemo();
        //f1.name = "张三1"; // 第二次赋值 报错！
    }
}