JAVA【01】 面向对象

一、面向对象

1、面向对象

面向对象： 是一种程序设计思想，计算机程序的设计实质上就是将现实中的一些事物的特征抽离出来描述成一些计算机事件的过程，这种抽象的过程中，我们把具体的事物封装成一个一个的整体进行描述，使被描述的对象具备一些系统性、整体性的的行为和特征，我们把这种设计思想称为面向对象。

2、三大特性：抽象—— 九九合一

什么是抽象？
抽象就是从大量的实体中抽取出共有的属性和行为，从而形成一般化概念的过程。

抽象模型
如果从一个抽象模型中去除足够多的细节，让该抽象模型变得足够通用，或者说足以适用于多个场景，这样的抽象模型在编程领域非常有用。

抽象的应用
经过对大量事物的抽象合归类，可以形成相应的类属层次。下图就是Java异常的类属层次。

3、三大特性：封装 —— 自己的秘密不给别人看

1、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。

2、封装的原则
（1）将不需要对外提供的内容都隐藏起来（private）。
（2）把实现细节隐藏，提供公共访问方式。

3、封装的好处：
（1）将外界的变化隔离，使程序具备独立、安全和稳定性。
（2）便于设计者使用，提高代码的复用性。

4、封装的方式
将某一功能、属性抽离出来，独立写成单独的方法或类设置访问权限。
（1）设置访问权限可以限定该功能或属性可以被特定的访问者访问，保证了程序的安全性和功能的稳定性。
（2）java对类和类中成员都定义了特定的访问修饰符。

在Java语言中，实现封装的关键字是private,提供接口的关键字是public。

4、三大特性：继承 —— 爸爸的东西，就是我的

继承：
是从已有的类中派生出新的类，新的类能吸收已有类的数据属性和行为，并能扩展新的功能，或者说将事物的共性的功能和属性抽取出来定义成一个父类，让后来具有更多样化的子类继承父类。

继承的好处：
（1）可减少程序设计的错误。
（2）做到了代码复用，可简化和加快程序设计，提高了工作效率。
（3）让类与类之间产生关系，有了关系才有多态的实现。

5、三大特性：多态 —— 兄弟姐妹各所其长

面向对象中的多态
在面向对象程序设计中，如果我们有许多不同的对象，每个对象都具有相应的执行代码。对每个对象发送同样的消息，每个对象的执行代码是不一样的,这就是面向对象程序设计中的多态。

Java中多态
在Java中，多态是通过动态绑定实现的，在通过父类的引用调用某子类对象的一个方法时，会自动执行由该子类重写后的版本。

多态的好处与缺陷

好处：提高了程序的扩展性。
缺陷：只能使用父类的引用访问父类的方法，无法访问子类的特有方法。

应用：

• 向上转型，自然转型
• 向下转型，强制父类引用向下转型

特点

（1）多态中成员函数的特点

• 编译时看引用变量所属的类中是否有方法
• 运行时看对象所属类的方法

（2）多态中成员变量的特点

• 无论编译或运行时都参看右边
• 多态中静态成员函数的特点
• 编译或运行时都参看左边

二、相关面试题

Q1：面向对象和面向过程的区别？

面向过程

优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗 资源;比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix 等一般采用面向过程开发，性能是 最重要的因素。

缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展

面向对象

优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特 性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护

缺点：性能比面向过程低

Q2：面向对象的特性以及你对这些特性的理解？

一、封装:

通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来，对数据的访问只能通过已定义的接口。面向对象 的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装；我 们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说，封装就是隐藏一切可隐藏的东西，只向外界提供最简单的编程 接口。

二、继承：

继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。提供继承信息的类被称为父类（超类、基类）；得到继 承信息的类被称为子类（派生类）。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性，同时继承也是封装程序中可变因素的 重要手段。

三、多态：

多态是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务，那么运行时的多态性可以解释为：当 A 系统访问 B 系统提供的服务时，B 系统有多种提供服务的方式，但一切对 A 系统来说都是透明的。

方法重载（overload）实现的是编译时的多态性（也称为前绑定）；

方法重写（override）实现的是运行时的多态性（也称为后绑定）。

运行时的多态是面向对象最精髓的东西，要实现多态需要做两件事：

• 方法重写：子类继承父类并重写父类中已有的或抽象的方法；

• 对象造型：用父类型引用引用子类型对象，这样同样的引用调用同样的方法就会根据子类对象的不同而表现出不同的行为。

四、抽象：

抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程，包括数据抽象和行为抽象两方面。抽象只关注对象有哪些属性和行为，并不关注这些行为的细节是什么。

注意：默认情况下面向对象有 3 大特性，封装、继承、多态，如果面试官问让说出 4 大特性，那么我们就把抽象 加上去。

Q3：Java中多态的实现机制？

Java中的多态：靠的是父类或接口定义的引用变量可以指向子类或具体实现类的实例对象， 而程序调用的方法在运行期才动态绑定，就是引用变量所指向的具体实例对象的方法， 也就是内存里正在运行的那个对象的方法，而不是引用变量的类型中定义的方法。

Q4：Java语言有哪些特点？

• 简单易学；
• 面向对象（封装，继承，多态）；
• 平台无关性（ Java 虚拟机实现平台无关性）；
• 可靠性；
• 安全性；
• 支持多线程（ C++ 语言没有内置的多线程机制，因此必须调用操作系 统的多线程功能来进行多线程程序设计，而 Java 语言却提供了多线程 支持）；
• 支持网络编程并且很方便（ Java 语言诞生本身就是为简化网络编程设 计的，因此 Java 语言不仅支持网络编程而且很方便）；
• 编译与解释并存；

Q5：JDK、JRE、JVM三者间的联系与区别？

JDK：Java Development Kit，它是功能齐全的 Java SDK。它拥有 JRE 所拥有 的一切，还有编译器（javac）和工具（如 javadoc 和 jdb）。它能够创建和编 译程序。

JRE：Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合， 包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。

二者比较

• 如果你只是为了运行一下 Java 程序的话，那么你只需要安装 JRE 就可以了。
• 如果你需要进行一些 Java 编程方面的工作，那么你就需要安装 JDK 了。

但是，这不是绝对的：

有时，即使你不打算在计算机上进行任何 Java 开发，仍然需要安装 JDK。

例如，如果要使用 JSP 部署 Web 应用程序，那么从技术上讲，只是在应用程序服务器中运行 Java 程序。那为什么需要 JDK 呢？因为应用程序服务器会将 JSP 转换为 Java servlet，并且需要使用 JDK 来编译servlet。