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Day 3
问题八:封装
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和方法的实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互
1. 访问限定符
Java中主要通过类和访问权限来实现封装
- 类可以将属性以及封装属性的方法结合在一起
- 访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用
Java中提供了四种访问限定符,访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性
No | 范围 | private | default | protected | public |
---|---|---|---|---|---|
1 | 同一包中的同一类 | √ | √ | √ | √ |
2 | 同一包中的不同类 | √ | √ | √ | |
3 | 不同包中的子类 | √ | √ | ||
4 | 不同包中的非子类 | √ |
1)public
:可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到
2)default
: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密,对于其他人来说就是隐私了,什么都不写的时候的默认权限
3)private
:只有自己知道,其他人都不知道
4)protected
:在继承中使用
【注意】:一般情况下,成员变量设置为private,成员方法设置为public
2. 包
在面向对象的体系中,为了更好的管理类,把多个类收集在一起称为一组,称为软件包
在Java中也引入了包,包是对类、接口等的封装机制的体现,是一种对类或者接口等的很好的组织方式
一个包中的类不想被其他包中的类使用
在同一个工程中允许存在相同名称的类,只要处在不同的包中即可
2.1 导入包中的类
- 导入
java.util
这个包中的Date
类
java.util.Date date = new java.util.Date();
import java.util.Date;
- 导入
java.util
中的其他类(更建议显式的指定要导入的类名,否则容易出现冲突)
import java.util.*
- 使用
import static
导入包中静态的方法和字段
import static java.lang.Math.*;
2.2 自定义包
基本规则
- 在文件的最上方加上一个
package
语句指定该代码在哪个包中. - 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如
com.google.demo1
) - 包名要和代码路径相匹配. 例如创建
com.google.demo1
的包, 那么会存在一个对应的路径com/google/demo1
来存储代码. - 如果一个类没有
package
语句, 则该类被放到一个默认包中
2.3 包的访问权限控制
Computer
类位于com.bit.demo1
包中,TestComputer
位置com.bit.demo2
包中
package com.bit.demo1;
public class Computer {
private String cpu; // cpu
private String memory; // 内存
public String screen; // 屏幕
String brand; // 品牌
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Boot(){
System.out.println("开机~~~");
}
public void PowerOff(){
System.out.println("关机~~~");
}
public void SurfInternet(){
System.out.println("上网~~~");
}
}
package com.bit.demo2;
import com.bite.demo1.Computer;
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.screen);
// System.out.println(p.cpu); // 报错:cpu是私有的,不允许被其他类访问
// System.out.println(p.brand); // 报错:brand是default,不允许被其他包中的类访问
}
}
// 注意:如果去掉Computer类之前的public修饰符,代码也会编译失败
2.4 常见的包
名称 | 用途 |
---|---|
java.lang |
系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1 后自动导入 |
java.lang.reflect |
Java 反射编程包 |
java.net |
进行网络编程开发包 |
java.sql |
进行数据库开发的支持包 |
java.util |
是Java提供的工具程序包(集合类等) 非常重要 |
java.io |
I/O编程开发包 |
问题九:继承
继承(inheritance)机制:是面向对象程序设计中,使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展,增加新功能,这样产生新的类,称派生类(子类),原有类则称为父类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程
继承主要解决的问题是:共性的抽取,实现代码复用
修饰符 class 子类 extends 父类 {
// ...
}
- 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了
- 子类继承父类之后,必须要新添加自己特有的成员,体现出与父类不同,否则就没有必要继承
- 子类中也可以继续定义父类中有的成员变量或者成员方法,优先使用子类中的成员变量或者成员方法
问题十:父类成员访问
1. 子类中访问父类的成员变量
在子类方法中,通过子类对象访问成员变量(父类或者子类的成员)时:
- 如果访问的成员变量,子类中有,优先访问自己的成员变量
- 如果访问的成员变量,子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错
- 如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的
成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找
2. 子类中访问父类的成员方法
在子类方法中,通过子类对象访问成员方法(父类或者子类的成员)时:
- 通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时,优先在子类中找,找到则访问,否则在父类中找,找到则访问,否则编译报错
- 通过子类对象访问父类与子类同名方法时,如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用方法结合传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错
问题十一:super关键字
super关键字:用于在子类方法中访问父类的成员变量和方法,表示从父类继承过来的数据的引用
super的出现增强了代码的可读性
public class Base {
int a;
int b;
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
public void methodB(){
System.out.println("Base中的methodB()");
}
}
public class Derived extends Base{
int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同
char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同
// 与父类中methodA()构成重载
public void methodA(int a) {
System.out.println("Derived中的method()方法");
}
//与基类中methodB()构成重写(即原型一致,重写后序详细介绍)
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
// 对于同名的成员变量,直接访问时,访问的都是子类的
a = 100; // 等价于: this.a = 100;
b = 101; // 等价于: this.b = 101;
// 注意:this是当前对象的引用
// 访问父类的成员变量时,需要借助super关键字
// super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
super.a = 200;
super.b = 201;
// 父类和子类中构成重载的方法,直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA()
methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int)
// 如果在子类中要访问重写的基类方法,则需要借助super关键字
methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodA(),基类的无法访问到
super.methodB(); // 访问基类的methodB()
}
}
注意事项
- 只能在非静态方法中使用
- 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法
问题十二:子类构造方法
子类继承了父类之后,一定要先帮助父类进行成员的初始化,使用构造方法进行初始化
产生子类对象的时候,父类的成员就要初始化好
class Animal {
public String name;
public int age;
//基类的构造方法
public Animal(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void eat(){
System.out.println(this.name + "正在吃....");
}
}
class Dog extends Animal {
public String color;
public Dog(String name, int age, String color) {
//调用父类的带有2个参数的构造方法,来初始化父类当中成员,必须在第一行,所以,super()和this()是不能同时存在的
super(name, age);
this.color = color;
}
public void barks(){
System.out.println(this.name + "正在叫....");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog("旺财",10,"白色");
}
}
- 在子类构造方法中,并没有写任何关于基类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行基类的构造方法,然后执行子类的构造方法
- 子类对象中成员是由两部分组成的:(1)基类继承下来的.(2)子类新增加的部分
- 在构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整之后,再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化
- 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的
super()
调用,即调用基类构造方法 - 如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用,否则编译失败
- 在子类构造方法中,
super(...)
调用父类构造时,必须是子类构造函数中第一条语句 super(...)
只能在子类构造方法中出现一次,并且不能和this(...)
同时出现
问题十三:super和this
super和this都可以在成员方法中用来访问成员变量和调用其他的成员函数,并且都可以作为构造方法的第一条语句
(1)相同点
- 都是Java中的关键字
- 只能在类的非静态方法中使用,用来访问非静态成员方法和字段
- 在构造方法中调用时,必须是构造方法中的第一条语句,并且不能同时存在
(2)不同点
this是当前对象的引用,当前对象即调用实例方法的对象,super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用
在非静态成员方法中,this用来访问本类的方法和属性,super用来访问父类继承下来的方法和属性
在构造方法中:this(…)用于调用本类构造方法,super(…)用于调用父类构造方法,两种调用不能同时在构造方法中出现
构造方法中一定会存在super(…)的调用,用户没有写编译器也会增加,但是this(…)用户不写则没有
问题十四:继承方式
程序员写的类是对现实事物的抽象,在公司中遇到的项目往往业务比较复杂,如果涉及到的类很多,那么类之间的关系也会更加复杂
一般不希望出现超过三层的继承关系。如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了.
如果想从语法上进行限制继承, 可以使用 final 关键字
问题十五:final关键字
final关键字可以用来修饰变量、成员方法以及类
- 修饰变量或字段,表示常量,即不能修改
- 修饰类:表示此类不能被继承
- 修饰方法:表示该方法不能被重写
问题十六:继承与组合
组合:和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码复用的效果
组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段
继承表示对象之间是is-a的关系,比如:狗是动物,猫是动物
组合表示对象之间是has-a的关系,比如:汽车
组合和继承都可以实现代码复用,应该使用继承还是组合,需要根据应用场景来选择,一般建议:能用组合尽量用组合
例子
汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合,因为汽车是由这些部件组成的
// 轮胎类
class Tire{
// ...
}
// 发动机类
class Engine{
// ...
}
// 车载系统类
class VehicleSystem{
// ...
}
class Car{
private Tire tire; // 可以复用轮胎中的属性和方法
private Engine engine; // 可以复用发动机中的属性和方法
private VehicleSystem vs; // 可以复用车载系统中的属性和方法
// ...
}
// 奔驰是汽车
class Benz extend Car{
// 将汽车中包含的:轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}