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Java基礎(chǔ):如何理解面向?qū)ο?

來源: 責(zé)編: 時(shí)間:2023-10-25 15:47:40 286觀看
導(dǎo)讀本篇開始會(huì)從基礎(chǔ)開始把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講明白講透徹,旨在讓每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能在工作中和面試中用的上。如果有講的不明白的地方歡迎公眾號(hào)私信討論,第一時(shí)間有問必答。java的設(shè)計(jì)就是將java世界比作真實(shí)世界,一切事物都可以被

本篇開始會(huì)從基礎(chǔ)開始把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講明白講透徹,旨在讓每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能在工作中和面試中用的上。如果有講的不明白的地方歡迎公眾號(hào)私信討論,第一時(shí)間有問必答。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

java的設(shè)計(jì)就是將java世界比作真實(shí)世界,一切事物都可以被某些類型定義,每一個(gè)具體的事物都是類型下面的實(shí)體對(duì)象,類型可以更抽象,比如“鳥類”,也可以更具體,比如“麻雀”,而一只活蹦亂跳的麻雀對(duì)象屬于麻雀這個(gè)類型,也屬于鳥類這個(gè)類型,而鳥類是麻雀類的抽象。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

真實(shí)的世界中每種類型的特點(diǎn)以及類與類的關(guān)系是生來就有的,就像是我們看到天上飛的我們就知道它是鳥類,而java世界畢竟不是真實(shí)世界,他需要通過定義規(guī)則來約束這些關(guān)系。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

面向?qū)ο笾杏兴膫€(gè)特性,封裝,繼承,多肽,抽象,java利用這些特性來描述類和類與類的關(guān)系。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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一、類

雖然java是模擬真實(shí)世界,但是java對(duì)類的定義是開放,程序員可以按照自己想象任意定義類,但是類的定義和現(xiàn)實(shí)世界又是一樣的,我們?cè)诿枋鲆粋€(gè)鳥類的時(shí)候,一般是說鳥有羽毛,五顏六色,會(huì)飛等等,但是歸根結(jié)底是在闡述鳥的外觀和技能,而在java中外觀描述和技能對(duì)應(yīng)的是類中的成員屬性和成員方法。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

二、對(duì)象

java中通過new關(guān)鍵字創(chuàng)建的就是一個(gè)具體的對(duì)象,它具備所屬類的所有屬性和方法,它可以在適當(dāng)?shù)牡胤奖徊僮鳌?span style="display:none">sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

三、面向?qū)ο蟮奶匦?/h3>

1.封裝

封裝也叫作信息隱藏或者數(shù)據(jù)訪問保護(hù),我們用一個(gè)非常通俗的現(xiàn)實(shí)例子來說明下:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public class bank {    private String id;    private long createTime;    private BigDecimal balance;    private long balanceLastModifiedTime;}

這是一個(gè)銀行存款的例子,在存款的時(shí)候有存款時(shí)間,存款后的余額,余額更改時(shí)間,如果這幾個(gè)屬性是public修飾,那么其他類都可以訪問這幾個(gè)屬性,并且對(duì)其任意修改,這是不安全的,封裝的目的把屬性的修改權(quán)限私有化,比如時(shí)間只有內(nèi)部可以改動(dòng),不需要對(duì)外開放,對(duì)于余額的改動(dòng)銀行依賴于存款人存多少錢,所以可以提供一個(gè)帶入?yún)⒌暮瘮?shù)入口,類似于存款人把錢給到銀行,由銀行人員進(jìn)行余額的變動(dòng),這是把權(quán)限最小化,盡可能增強(qiáng)安全性,通過有限的方法暴露必要的操作,我們代碼中的get set方法就是封裝的最簡體現(xiàn)。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2.繼承

繼承是指子類繼承父類,語法機(jī)制:extendssf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public class A extends D

一旦達(dá)成繼承關(guān)系,子類就會(huì)擁有父類非private修飾的屬性和方法。 并且子類可以擁有自己獨(dú)有的屬性和方法,同時(shí)子類還可以用自己的方式實(shí)現(xiàn)父類的方法,即重寫。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

一個(gè)父類可以被多個(gè)子類繼承,但是一個(gè)子類不能繼承多個(gè)父類。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

繼承讓代碼可以復(fù)用,把子類共有的方法抽離到父類中實(shí)現(xiàn),由子類來繼承父類,從而達(dá)到代碼精簡。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

關(guān)于繼承還有兩種特殊的繼承:實(shí)現(xiàn)接口和繼承抽象類。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

我們先來了解下接口和抽象類。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

(1) 抽象類sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public abstract class A

一個(gè)普通的類如果被abstract修飾,就是一個(gè)抽象類,抽象類相對(duì)于普通類的特點(diǎn)如下:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  • 可以存在abstract修飾的方法,即抽象方法,被abstract修飾的方法不能用private、static、synchronized、native等訪問修飾符修飾,并且沒有實(shí)現(xiàn)體。
  • 不能實(shí)例化,只能被子類繼承
  • 如果子類繼承了抽象類,并且實(shí)現(xiàn)了抽象類的所有抽象方法,那么子類是一個(gè)具體的類,如果沒有全部實(shí)現(xiàn)其抽象方法,則子類也是一個(gè)抽象類
  • 抽象類可以有構(gòu)造方法,目的是讓子類來調(diào)用構(gòu)造方法初始化

(2) 接口sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

接口是一種特殊的抽象類,語法機(jī)制:interfacesf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public interface B

接口其實(shí)就是一種特殊的抽象類,相對(duì)于抽象類不同的地方是:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  • 只能被實(shí)現(xiàn),其實(shí)現(xiàn)也是一種特殊的繼承,卻別是繼承只能單繼承,而實(shí)現(xiàn)可以多實(shí)現(xiàn)。
  • 接口中默認(rèn)所有的方法都是抽象方法。
  • 接口中定義的成員變量默認(rèn)是public static final,即只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員,而且必須賦初值。
  • 一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口,一定程度上彌補(bǔ)了不能多繼承的問題。
  • java中類可以繼承類,也可以實(shí)現(xiàn)接口,接口也可以繼承接口,而且接口繼承接口可以多繼承,即一個(gè)接口可以用關(guān)鍵字extends繼承多個(gè)接口。

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對(duì)于接口和抽象類的應(yīng)用如何理解:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

結(jié)合面向?qū)ο笏枷雭砝斫猓橄箢愂穷惖乃菰串a(chǎn)物,比如:幼年貓-貓-貓科-動(dòng)物,是一個(gè)類群里不斷向上溯源就是抽象;而接口是對(duì)行為的分組,比如吃飯,睡覺,玩游戲。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

那么在日常應(yīng)用中,應(yīng)該怎么應(yīng)用呢?sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

從設(shè)計(jì)的角度講,接口往往被用來定義一組行為,舉個(gè)例子:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public class 鳥cry();
public class 鴨 extends 鳥cry(){  嘎嘎嘎}
public class 雞 extends 鳥cry(){  吱吱吱}
public class 烏鴉 extends 鳥cry(){  喳喳喳}

如上代碼,每種鳥都有自己獨(dú)特的叫聲,每種鳥都要重寫cry方法,沒有辦法將叫這個(gè)行為抽象到父類中,也就無法利用父類實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用,增加了代碼的復(fù)雜性和開發(fā)工作量。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

如果每種鳥都有自己獨(dú)特的叫聲,那每個(gè)鳥類都要重寫cry方法也是沒有辦法但是必須這么做的事情。但事實(shí)上,鳥類的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于叫的方式的數(shù)量,也就是說,可能一百種鳥的叫聲都是吱吱吱,一百種鳥的叫聲都是咕咕咕,這種情況下,就可以通過接口來設(shè)計(jì)了。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

就是用接口定義行為,由具體的行為類實(shí)現(xiàn)接口,每個(gè)鳥類再將叫的行為委托給行為類實(shí)現(xiàn)。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public interface cry
public class Zhizhizhi implements crycry(){吱吱吱}
public class Gagaga implements crycry(){嘎嘎嘎}
public class 鴨 extends 鳥Gagaga gagaga;cry(){  gagaga.cry();}
public class 雞 extends 鳥Zhizhizhi zhizhizhi;cry(){  zhizhizhi.cry();}

如上代碼,將行為從具體的類中分離出來單獨(dú)定義為行為類,具體類和行為類以組合在一起,這樣就可以復(fù)用代碼。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

所有的行為都需要這樣設(shè)計(jì)嗎?并不是,只有當(dāng)前類獨(dú)有的行為可以在當(dāng)前類中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。而那些變化多端的行為就要以這樣方式設(shè)計(jì)。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

從開發(fā)的角度講,接口往往用于隔離接口和實(shí)現(xiàn)達(dá)到解耦的效果sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

日常開發(fā)中我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)功能,往往是以接口的形式對(duì)外暴露,不暴露實(shí)現(xiàn),這樣的設(shè)計(jì)為了隔離接口和具體的實(shí)現(xiàn),提高代碼的擴(kuò)展性。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

3.多態(tài)

多態(tài)是指子類可以替換父類,父類的引用可以指向子類,我們直接用代碼來說明:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

public class DynamicArray {    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  protected int size = 0;  protected Integer[] elements = new Integer[DEFAULT_CAPACITY];  public int size() {   return this.size;  }  public Integer get(int index) {   return elements[index];  }  public void add(Integer e) {   elements[size++] = e;  } } public class SortedDynamicArray extends DynamicArray {  @Override  public void add (Integer e) {   int i;   for (i = size - 1; i >= 0; --i) {    if (elements[i] > e) {     elements[i + 1] = elements[i];    } else {     break;    }   }   elements[i + 1] = e;   ++size;  } } public class Example {  public static void test(DynamicArray dynamicArray) {   dynamicArray.add(5);   dynamicArray.add(1);   dynamicArray.add(3);   for (int i = 0; i < dynamicArray.size(); ++i) {    System.out.println(dynamicArray.get(i));   }  }  public static void main(String args[]) {   DynamicArray dynamicArray = new SortedDynamicArray();   test(dynamicArray);  } }
public interface Iterator {  String hasNext();  String next();  String remove(); } public class Array implements Iterator {    private String[] data;  public String hasNext() { ...}  public String next() { ...}  public String remove() { ...} } public class LinkedList implements Iterator {  private LinkedListNode head;  public String hasNext() { ...}  public String next() { ...}  public String remove() { ...} }
 public class Demo {  private static void print(Iterator iterator) {   while (iterator.hasNext()) {    System.out.println(iterator.next());   }  }  public static void main(String[] args) {   Iterator arrayIterator = new Array();   print(arrayIterator);   Iterator linkedListIterator = new LinkedList();   print(linkedListIterator);  } }

上面兩個(gè)案例中最關(guān)鍵的代碼:sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

DynamicArray dynamicArray = new SortedDynamicArray();Iterator arrayIterator = new Array();

這兩行代碼都是用父類來接收子類,其實(shí)這就是多肽,但是要達(dá)到這樣的目的是要依賴于“繼承”或者“實(shí)現(xiàn)”,正如上面的代碼一樣。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

多態(tài)特性能提高代碼的可擴(kuò)展性和復(fù)用性。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

在那個(gè)例子中,我們利用多態(tài)的特性,僅用一個(gè)print()函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)遍歷打印不同類型(Array、LinkedList)集合的數(shù)據(jù)。當(dāng)再增加一種要遍歷打印的類型的時(shí)候,比如HashMap,我們只需讓HashMap實(shí)現(xiàn)Iterator接口,重新實(shí)現(xiàn)自己的hasNext()、next()等方法就可以了,完全不需要改動(dòng)print()函數(shù)的代碼。所以說,多態(tài)提高了代碼的可擴(kuò)展性。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

總結(jié)

Java的基礎(chǔ)就是面向?qū)ο笏枷耄蚊嫦驅(qū)ο笏枷胧牵悍庋b,繼承,多肽,抽象,接口,后續(xù)的設(shè)計(jì)模式都是建立在這些基礎(chǔ)特性上面,要想開發(fā)出高質(zhì)量代碼必須先掌握基礎(chǔ)。sf428資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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