Java面向对象基础

初识面向对象

面向过程和面向对象

面向过程思想：

是把模型分解成一步一步的过程。步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么……
面向过程适合处理一些较为简单的问题

面向对象思想：

物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题！

对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握、从整体上合理分析，我们需要使用面向对象的思路、来分析整个系统。但是，具体到微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。

什么是面向对象

面向对象编程(Object-Oriented Progrsmming,OOP)是一种通过对象的方式，把现实世界映射到计算机模型的一种编程方法。

面向对象编程的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的形式封装数据。

面向对象的核心思想：

三大思想：面向对象思想从概念上讲分为以下三种OOA、OOD、OOP
- OOA：面向对象分析（Object Oriented Analysis）
- OOD：面向对象设计（Object Oriented Design）
- OOP：面向对象程序（Object Oriented Programming）
抽象
三大特性
- 封装性：所有的内容对外部不可见
- 继承性：将其他的功能继承下来继续发展
- 多态性：方法的重载本身就是一个多态性的体现

从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对象的抽象。

从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

方法

具体可参考 java方法，此处只做一些补充说明

方法的定义

修饰符

返回类型

break和return的区别

break:结束整个循环

continue:结束本次循环

return: 结束方法，返回一个结果

方法名

注意规范，首字母小写和驼峰原则。见名知意

参数列表

（参数类型，参数名）…

异常抛出

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名) throws 异常类型(如 IOException) {  
	...
	方法体
	...
	return 返回值;
}

方法的调用

静态方法和非静态方法

非静态方法不能通过类名直接调用，若要调用非静态方法，必须先实例化该方法所在类的对象，通过对象来调用。

静态方法可以通过类名直接调用，也可以通过对象调用。

//Demo.java
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Student.say1();
        //Student.say2();		错误，非静态方法不能通过类名直接调用
        Student stu = new Student();	//实例化对象
        stu.say1();
        stu.say2();    
    }
}
//Student.java
public class Student {
    //静态方法
    public static void say1(){
        System.out.println("静态方法");
    }
    //非静态方法
    public void say2(){
        System.out.println("非静态方法");
    }
}

静态方法是和类一起加载的，而非静态方法是在类实例化后才会起作用的，所以在类中，也不能在静态方法中去调用非静态方法

形参与实参

形式参数：是在定义函数名和函数体的时候使用的参数，目的是用来接收调用该函数时传入的参数。

实际参数：在调用有参函数时，主调函数和被调函数有数据传递关系。在主调函数中调用一个函数时，函数后面括号中的参数称为“实际参数”。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        //实际参数和形式参数的类型要对应
        int add = demo.add(1,2);    //1和2是实参
    }
    public int add(int a,int b){    //a和b是形参
        return a+b;
    }
}

实际参数是调用有参方法时真正传递的内容，而形式参数是用于接收实参内容的参数。

值传递与引用传递

Java中都是值传递。

后续会专门写一篇来讲述Java为什么都是值传递。

类与对象

类与对象的关系

类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事物整体描述/定义，但是并不能代表某一个具体的事物。比如Person类、Pet类、Car类等，这些类都是用来描述/定义某一类具体事物应该具备的特点和行为。

对象是抽象概念的具体实例。比如你就是个人的具体实例，你家的旺财就是狗的一个具体实例。能够体现出特点、展现出功能的是具体的实例，而不是一个抽象的概念。

类的定义格式

class 类名称{
	成员属性
	成员方法
}

属性定义格式：
	数据类型 属性名;
属性定义并赋值的格式：
	数据类型 属性名 = 初始化值;
方法定义格式：
	权限修饰符 返回值类型 方法名(形式参数列表){
		//方法体
		return 返回值；
	}

对象的创建

使用new关键字创建对象。

使用new关键字创建对象的时候，除了为对象分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。

一个类要想真正的进行操作，则必须依靠对象，对象的定义格式如下:
	类名称 对象名称 = new 类名称();

如果要想访问类中的属性或方法（方法的定义），则可以依靠以下的语法形式：
	访问类中的属性： 对象.属性 ;
	调用类中的方法： 对象.方法(实际参数列表) ;

构造方法（构造器）详解

一个类中即使什么都不写，也可以实例化该类的对象，那是因为，类中默认存在一个方法，就是构造器。

类中的构造器也称为构造方法，是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下两个特点：

必须和类的名字相同
必须没有返回类型，也不能写void

我们在使用new关键字实例化对象时,本质是在调用构造器,来初始化值。

构造器可以重载，但注意，一旦你定义了有参构造器，如果还想使用无参构造，无参构造器就必须也显式定义。

//Person.java

public class Person {
    //一个类即使什么都不写，它也会存在一个方法
    //默认构造器 public  Person(){}
    String name;
    //无参构造器 
    public  Person(){

    }
    //有参构造器：一旦定义了有参构造，无参构造器就必须显式定义
    public Person(String name){
        this.name = name;
    }
}
//Application.java

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //new 实例化对象
        Person person = new Person();
        Person person1 = new Person("brian");
        System.out.println(person.name);    //null
        System.out.println(person1.name);   //brian
    }
}

匿名对象

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没有对象名称的对象 就是匿名对象。 
匿名对象只能使用一次，因为没有任何的对象引用，所以将称为垃圾，等待被GC回收。 
只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成，这一点在以后的开发中将经常使用到。

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        int num = new Math().sum(100,20);		//匿名对象
    }
}
class Math {
    int sum(int x,int y){
        return x+y;
    }
}

创建对象内存分析

栈

Java栈的区域很小 , 大概2m左右 , 特点是存取的速度特别快

栈存储的特点是, 先进后出

存储速度快的原因:

栈内存, 通过 ‘栈指针’ 来创建空间与释放空间 !

指针向下移动, 会创建新的内存, 向上移动, 会释放这些内存 !

这种方式速度特别快 , 仅次于PC寄存器 !

但是这种移动的方式, 必须要明确移动的大小与范围 , 明确大小与范围是为了方便指针的移动 , 这是一个对于数据存储的限制, 存储的数据大小是固定的 , 影响了程序的灵活性 ~

所以我们把更大部分的数据存储到了堆内存中

存储的是:

基本数据类型的数据以及引用数据类型的引用!

例如:

int a =10;

Person p = new Person();

10存储在栈内存中 , 第二句代码创建的对象的引用(p)存在栈内存中

堆

存放的是类的对象 .

Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式:

所有类的对象都是通过new关键字创建

new关键字, 是指告诉JVM , 需要明确的去创建一个新的对象 , 去开辟一块新的堆内存空间:

堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时 , 不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间 , 也不需要关注内存占用时长 !

堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的

垃圾回收器回收堆内存的规则:

当栈内存中不存在此对象的引用时,则视其为垃圾 , 等待垃圾回收器回收 !