java语言之面向对象

6.1面向对象思想及特征

6.1.1面向对象思想概述

      我们完成一个需求的步骤：首先是搞清楚我们要做什么，然后在分析怎么做，最后我们再代码体现。一步一步去实现，而具体的每一步都需要我们去实现和操作。这些步骤相互调用和协作，完成我们的需求。在上面的每一个具体步骤中我们都是参与者，并且需要面对具体的每一个步骤和过程，这就是面向过程最直接的体现。那么什么是面向过程开发呢? 面向过程开发，其实就是面向着具体的每一个步骤和过程，把每一个步骤和过程完成，然后由这些功能方法相互调用，完成需求。

面向过程的代表语言：C语言

        当需求单一，或者简单时，我们一步一步去操作没问题，并且效率也挺高。可随着需求的更改，功能的增多，发现需要面对每一个步骤很麻烦了。这时就开始思索，能不能把这些步骤和功能在进行封装，封装时根据不同的功能，进行不同的封装，功能类似的封装在一起。这样结构就清晰了很多。用的时候，找到对应的类就可以了。这就是面向对象的思想。

6.1.2面向对象的特征及特点

特征：

封装(encapsulation)；

继承(inheritance)；

多态(polymorphism)；

面向对象开发就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情。

特点：

（1）：是一种更符合我们思想习惯的思想。

（2）：可以将复杂的事情简单化。

（3）：将我们从执行者变成了指挥者，角色发生了转换。

6.2.1面向对象类与对象

6.2.1类与对象

（1）如何描述现实世界事物？

举例: 描述学生事物

姓名 , 年龄 , 性别 ....

学习 , 吃饭 , 睡觉 ....

属性:    就是该事物的描述信息

行为:    就是该事物能够做什么

我们学习编程语言,就是为了模拟现实中的事物,我们学习的Java语言最基本单位是类，所以，我们就应该把事物用一个类来体现。

由此我们就得到了现实中的事物和类的对应关系

事物                类

属性    ----------------- 成员变量

行为    ----------------- 成员方法

（2）定义类其实就是定义类的成员(成员变量和成员方法)

成员变量    和以前定义变量是一样的，只不过位置发生了改变。在类中，方法外。

成员方法    和以前定义方法是一样的，只不过把static去掉，static的作用。

（3）类与对象的概念

类：是一组相关的属性和行为的集合。

对象：是该类事物的具体体现。

举例：

类：学生；

对象：学习委员；

6.2.2类的定义举例

学生类的定义

（1）学生事物

属性:  姓名 , 年龄 ,   ...

行为:  吃饭 , 睡觉 , 上课  ...

（2）学生事物与学生类的对应关系

属性   -----  成员变量

行为   -----  成员方法

（3）学生类代码

学生类的使用

（1）文件名问题

在一个java文件中写两个类：一个基本的类，一个测试类。

建议：文件名称和测试类名称一致。

（2）如何使用

创建对象使用

（3）如何创建对象

格式：类名 对象名 = new 类名();

（4）如何使用成员变量

格式：对象名.变量名

（5）如何使用成员方法

格式：对象名.方法名(...)

6.2.3两个对象的内存图

6.3成员变量与局部变量

6.3.1成员变量与局部变量的区别

（1）在类中的位置不同

成员变量：在类中方法外。

局部变量：在方法定义中或者方法声明上（形参）。

（2）在内存中的位置不同

成员变量：在堆内存

局部变量：在栈内存

（3）生命周期不同

成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失。

局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失。

（4）初始化值不同

成员变量：有默认初始化值。

局部变量：没有默认初始化值，必须定义，赋值，然后才能使用。

（5）注意事项：:    局部变量名称可以和成员变量名称一样，在方法中使用的时候，采用的是就近原则。

6.3.2方法的形式参数是类名的时候如何调用

（1）Java中参数传递问题

形式参数

基本类型：形式参数的改变不影响实际参数。

引用类型：形式参数的改变直接影响实际参数。

（2）方法的参数是类名

如果你看到了一个方法的形式参数是一个类类型(引用类型)，这里其实需要的是该类的对象。

6.3.3匿名对象的概述

（1）什么是匿名对象

就是没有名字的对象。

（2）匿名对象应用场景

调用方法，仅仅只调用一次的时候。

匿名对象可以作为实际参数传递

6.4封装和private应用及this关键字

6.4.1封装的概述

（1）封装的引入

通过学生案例，给年龄赋值为负数引出数据问题。

然后通过private解决这个问题。最后说其实这就是封装。

（2）封装概述

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。

（3）封装好处

隐藏实现细节，提供公共的访问方式。

提高了代码的复用性。

提高安全性。

（4）封装原则

将不需要对外提供的内容都隐藏起来。

把属性隐藏，提供公共方法对其访问

6.4.2private应用

private最常见的应用：

(1):把成员变量用private修饰

(2):提供对应的getXxx()和setXxx()方法

（3）演示

6.4.3this关键字的概述和应用

（1）为什么要有this

当我们的局部变量和成员变量相同的时候,如果我们不使用this关键字,那么会导致一个问题:就是局部变量隐藏了成员变量的问题。

（2）this关键字特点

是当前类的对象引用。

它就代表当前类的一个对象。谁调用这个方法,那么该方法的内部的this就代表谁。

（3）this的应用场景

解决局部变量隐藏成员变量

6.5构造方法

6.5.1构造方法概述和格式

（1）构造方法概述和作用

创建对象,给对象中的成员进行初始化

（2）构造方法格式特点

方法名与类名相同

没有返回值类型，连void都没有

没有具体的返回值

6.5.2构造方法的重载及注意事项

（1）构造方法注意事项

如果我们没有给出构造方法，系统将自动提供一个无参构造方法。

如果我们给出了构造方法，系统将不再提供默认的无参构造方法。

注意：这个时候，如果我们还想使用无参构造方法，就必须自己给出。建议永远自己给出无参构造方法。

（2）给成员变量赋值的两种方式

setXxx()方法

构造方法

（3）输出成员变量值的方式

通过getXxx()分别获取然后拼接

通过调用show()方法搞定

6.6学生类及创建对象的步骤

6.6.1一个标准学生类的代码及测试

（1）案例演示

完善一下我们的学生的类。

（2）给成员变量赋值

setXxx()方法

构造方法

（3）输出成员变量值的方式

通过getXxx()分别获取然后拼接

通过调用show()方法搞定

6.6.2创建一个对象的步骤

Student s = new Student();

（1）:加载Student.class文件进内存。

（2）在栈内存为s开辟空间。

（3）在堆内存为学生对象开辟空间

（4）对学生对象的成员变量进行默认初始化

（5）对学生对象的成员变量进行显示初始化

（6）通过构造方法对学生对象的成员变量赋值

（7）学生对象初始化完毕，把对象地址赋值给s变量

6.7案例练习

6.7.1长方形案例练习

案例演示

需求：

定义一个长方形(RectangleDemo)类,定义求周长(length)和面积(area)的方法,然后定义一个测试类Test，进行测试。

6.8static关键字

6.8.1static关键字的引入

案例演示

通过一个案例引入static关键字。

人类：Person。每个人都有国籍，中国。

6.8.2static关键字的特点

( 1 )特点

随着类的加载而加载

优先于对象存在

被类的所有对象共享

举例：咱们班级的学生应该共用同一个班级编号。

（2）其实这个特点也是在告诉我们什么时候使用静态?

如果某个成员变量是被所有对象共享的，那么它就应该定义为静态的。

举例：

饮水机(用静态修饰)

水杯(不能用静态修饰)

（3）可以通过类名调用

其实它本身也可以通过对象名调用。

推荐使用类名调用。

静态修饰的内容一般我们称其为：与类相关的，类成员

6.8.3static的注意事项

（1）static的注意事项

在静态方法中是没有this关键字的如何理解呢?

静态是随着类的加载而加载，this是随着对象的创建而存在。

静态比对象先存在。

静态方法只能访问静态的成员变量和静态的成员方法简单记：静态只能访问静态,非静态可以访问静态的也可以访问非静态的。

6.9变量及JDK和math类

6.9.1静态变量和成员变量的区别

（1）所属不同

静态变量属于类，所以也称为类变量。

成员变量属于对象，所以也称为实例变量(对象变量)。

（2）内存中位置不同

静态变量存储于方法区的静态区。

成员变量存储于堆内存。

（3）内存出现时间不同

静态变量随着类的加载而加载，随着类的消失而消失。

成员变量随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失。

（4）调用不同

静态变量可以通过类名调用，也可以通过对象调用。

成员变量只能通过对象名调用。

6.9.2如何使用JDK提供的帮助文档

（1）找到文档，打开文档

（2）点击显示，找到索引，出现输入框

（3）你应该知道你找谁?举例：Scanner

（4）看这个类的结构(需不需要导包)

java.lang包下的内容不需要我们手动导入

其它包下的内容需要我们手动导入

类                        API文档

成员变量                字段摘要

构造方法                构造方法摘要

成员方法                方法摘要

（5）看这个类的说明(简单的了解一下)

（6）看开始版本

（7）看构造方法

（8）看成员方法

看左边:

是否是static的,如果是我们就不需要创建对象,直接可以使用类名调用该方法;看返回值,返回值是什么我就使用什么接收。

看右边:

看参数列表: 参数的个数 , 参数的类型 ; 要什么参数我是用的时候,就传递什么参数。

（9）然后使用

6.9.3学习Math类的随机数功能

打开JDK提供的帮助文档学习

（1）Math类概述

类包含用于执行基本数学运算的方法

（2）Math类特点

由于Math类在java.lang包下，所以不需要导包。

没有构造方法，因为它的成员全部是静态的。

（3）获取随机数的方法

public static double random():返回带正号的double 值，该值大于等于 0.0 且小于 1.0。

（4）我要获取一个1-100之间的随机数，肿么办

int number = (int)(Math.random()*100)+1;

6.9.4猜数字小游戏案例

案例演示:    

需求：猜数字小游戏(数据在1-100之间)