ObjectOrientedProgramming - 面向对象的编程(包、继承、多态的一部分:向下/向下转型,重写) -Java

x33g5p2x  于2021-11-22 转载在 Java  
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包 (package) 是组织类的一种方式.

包里存的基本上都是类,而这些类都是别人写好的。我们只需要拿着用。前提是导入对应的包

代码案例(打印数组):

import java.util.Arrays;// 导入包util包中的 Arrays 类, 图 1
public class ObjectOrientedProgramming {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,2,3,4,5};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        在输入 Arrays 的途中,编译器会给出提示,只要我们选择就能自动导入对应包中的类。
        // Arrays 是一个类,而toString 由类 来调用的,说明toString 是一个静态方法 (图2) 
        // 也就是说所有通过类调用的方法都是 静态的
    }
}
附图(缺少的那句代码,作用就是导入一个包。从包中拿出你需要的类)

图1

图2

经由上面一个简单的程序附图2,引申出一格问题: 什么是 package 和 import?

package (包)
   指:类所在的包
   
   import (引入包中的类)
   引入在类中需要的类(我们写的程序就是一个类,import 的作用就是 在我们写程序的时候, 引入我们所需要的类)

在java里,包肯定不止一个,那么就意味着 一个 类,可能有在不同包里都有它,只不过实现的功能不同。选择对应包中的类,编译器会自动帮你导入所需包中的类

例1

例2

既然知道包是怎么导入它当中的类,那么该如何使用? new它!

实例1(导入(包中的类)情况)

实例2(不导入(包中的类)情况)

前者都是导入包中的类,在程序中就可以使用该类。那我们只导入包呢?在程序中我们还可以使用它里面的类吗?

由结果得知: 不能,在Java中 只能导入一个具体的类,不能带入一个具体的包。

我们再来看看 用特殊的方法 导入一个类

import java.util.*; // * 在该代码中 表达的意识是 通配符。
  这么写是什么意思?
  导入这个包里所有类。

示例

疑问:util包中 有很多类,难道 “ impor java.util.*; ” 是一下子全部 都导入吗?

不是的,Java 处理的时候,需要哪个类,它才会给你那个类。
    就是说:Java不会提前给你任何类,当你需要某个类的时候,再给你。而且是要一个,给一个。
       不会说要一个,给你一大堆。

   这也是 Java 和 C 的区别之一。
   假设 include<stdio.h>
   C  通过 include 关键字,将 stdio.h 头文件里面的内容全部都拿过来,导入程序。
   这就好比  古时 朝廷 发赈灾款 给 某位大臣,这批钱,你怎么用都行。
   而不是 先排大臣过去,碰到一项需要开支的地方,再向朝廷申请 合适的 拨款数目
   
   如果你要问:Java 和 C 那个导入方式好,肯定是java。因为 Java 是用一个,给一个,用不到的,绝对不会给你。省空间。
   不像C一样,一股脑的全给你,管你用不用,这样就会造成空间的浪费,

那么 “ impor java.util.*; ” 和 “ impor java.util.具体的类名; ” ,那个更好?

impor java.util.具体的类名;   更好!

拿 前面 例子中 Date 举例,

由图我们发现 Date这个类, 在很多包中 都有。如果我们 同时使用两个包中的Date,且使用 通配符的导入模式。会怎么样?

import static - 静态导入

使用 import static 可以导入包中的 静态的 方法 和 字段
  方法:
  import static java.lang.具体的类.*;

实例

但是这种方法用的不多,虽然代码简单,但是阅读性不高。不建议这么写。(了解)

使用包的主要目的是保证类的唯一性

但是 如果一个项目很大,有50多人参与这个项目,有可能会出现 类名相同的情况。
此时包的作用就体现出来了。

在此之前,我们先来看包是如何创建的(包名 必须小写)

把类放进包里

方法:
    和我们平常在src目录下,新建clas文件(类)一样,直接反键new就行了。

使用我们自己创建的包中的类

包的访问权限控制

我们已经了解了类中的 public 和 private. private 中的成员只能被类的内部使用.
 如果某个成员变量不包含 public 和 private 关键字(不加任何的访问修饰限定词的时候), 这个成员变量就具有包的的权限,
 此时这个成员变量可以在包内部的其他类使用, 但是不能在包外部的类使用该成员变量

常见的包(系统包)

  1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
  2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
  3. java.net:进行网络编程开发包。
  4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
  5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
  6. java.io:I/O编程开发包。

面向对象的基本特征:

封装:不必要公开的数据成员和方法,使用private关键字进行修饰。意义:安全性。

继承:对共性的抽取。使用extends关键字进行处理的。 意义:可以对代码进行重复使用。

先来通过代码了解一些知识点,为了我们了解继承做铺垫

讲这些共有的特性抽离出来

继承的语法规则

基本语法

class 子类 extends 父类 { 
 
}

总结

使用 extends 指定父类.
子类会继承父类的所有 public 的字段和方法.
Java 中一个子类只能继承一个父类 (而C++/Python等语言支持多继承).

对于父类的 private 的字段和方法, 子类中是无法访问的.

子类构造的同时,要 帮助父类来进行构造

super关键字的用法,this的用法可以看这篇文章 类与对象

·子类继承父类,子类在内存中的情况

特殊情况 ( 子类的实例中, 也包含着父类的实例. 可以使用 super 关键字得到父类实例的引用 )

相当于 上图 wing,是鸟类自带的属性。不会被父类的构造方法的初始化所影响。

protected 关键字

刚才我们发现, 如果把字段设为 private, 子类不能访问. 但是设成 public, 又违背了我们 "封装" 的初衷.  
 两全其美的办法就是 protected 关键字.
     对于类的调用者来说, protected 修饰的字段和方法是不能访问的
    对于类的 子类 和 同一个包的其他类 来说, protected 修饰的字段和方法是可以访问的

访问权限图( private | default | protected | public)

No范围privatedefault(包权限)protectedpublic
1同一个包中的同类okokokok
2同一个包中的不同类nookokok
3不同包中的子类nonookok
4不同包中的非子类nononook

private: 类内部能访问, 类外部不能访问
默认(也叫包访问权限): 类内部能访问, 同一个包中的类可以访问, 其他类不能访问.
protected: 类内部能访问, 子类和同一个包中的类可以访问, 其他类不能访问.
public : 类内部和类的调用者都能访问

同一个包中的同一个类

同一个包中的不同类

不同包的子类(类的继承需要两个类都是public的类)

不同包的非子类

上面这些情况中,调用的成员变量都是有public修饰的,也就是说 只要我们 字段/属性/成员变量是被public 所修饰的,就意味着在哪里都能使用。

我们主要还是讲 protected,因为其他的,在前面都讲了。

同一个包中的同一个类

同一个包中的不同类

不同包的子类(前面protected 和 public几乎一样,但下面两点就是public 和 protected 的区别)

不同包的非子类

总结

protected 的出现为了防止继承的时候,非子类也能调用父类当中成员变量和方法,
   让父类数据,不会被随意调用,造成不可预料的效果。(就好比我举的例子,狗和鸟,狗不会飞,但是你让狗去继承鸟的翅膀,可能吗?)       
   
   protected 还有一个,一个好处: 即使不同类不同包,只要是子类,就可以去调用父类的数据

 时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们真正在公司中所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一
 系列复杂的概念, 都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多. 类之间的关系也会更加复杂.
  但是即使如此, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们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       .
   如果一个类不想被继承, 就可以使用 final 关键字.对其进行修饰

final 关键字

曾经我们学习过 final 关键字, 修饰一个变量或者字段的时候, 表示 常量 (不能修改)
   现在拓展一下:
   final 关键字也能修饰类, 此时表示被修饰的类就不能被继承.

final 关键字的功能是 限制 类被继承
“限制” 这件事情意味着 “不灵活”. 在编程中, 灵活往往不见得是一件好事. 灵活可能意味着更容易出错.
是用 final 修饰的类被继承的时候, 就会编译报错, 此时就可以提示我们这样的继承是有悖这个类设计的初衷的.

组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果
  你可以理解为 a part of 一部分
  例如:
  学生 和 老师 是 学校的一部分

  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.    
  这是我们设计类的一种常用方式之一.

  组合表示 has - a 语义 : the school  hava  students and teachers。
 在刚才的例子中, 我们可以理解成一个学校中 "包含" 若干学生和教师.   
 继承表示 is - a 语义 : dog is animal
  在上面的 "动物和猫" 的例子中, 我们可以理解成一只猫也 "是" 一种动物

多态 - 这里 只是铺垫,开个头,讲一个部分。

字面上理解: 语文层次: 一种食物多种形态。 但是这句话不要跟面试官,直接gg,这里只是 让你对多态先有个初步了解。

向上转型:

子类对象 给 父类 的 引用

什么情况下会发生向上转型?

1. 直接赋值

2. 函数的参数

3.作为函数的返回值

动态绑定(多态的基础)

当子类和父类中出现同名方法的时候, 再去调用会出现什么情况呢?

动态绑定的条件:

1.父类 引用 子类的对象
2.通过父类这个引用 调用 父类 和 子类 同名的覆盖(重写) 方法

重写 /覆盖 / 覆写

1.方法名相同
2. 参数的 个数 和 类型 相同
3. 最好返回值相同(协变类型:返回值可以不同。返回值的关系为父子类关系)
4. 父子类的关系

代码1

代码2 (动态绑定)

再来通过以下图片 来进一步了解 多态绑定

重写的注意事项

方法不可以是 static 方法

子类的访问修饰限定的访问范围一定要大于等于 父类 的 访问修饰限定

重写中子类的方法的访问权限 不能低于 父类的方法访问权限

private 方法 不能被重写

方法 被 final修饰 ,也不能被重写

方法的返回值不一样,也能被重写( 协变类型 )

特殊情况

重写 与 重载的区别

重载可 通过这篇文章进行参考方法的使用

1.方法名相同
2. 参数的 个数 和 类型 必须有一个不同(重写:参数的类型和个数都相同)
3. 返回值可以不同 (重写:协变类型可以返回值不同,一般情况返回值是一样)
4. 重载涉及静态绑定(重写:动态绑定)

编译时多态:利用重载来实现多态,在同一个类中定语多个同名的不同方法来实现多态

向下转型

向上转型: 父类引用 引用 子类对象
    那么向下转型:子类引用  引用 父类对象
    你可以这么去理解:父类 引用子类对象,子类b格提升。称为向上转型
     子类 引用 父类 ,父类b格降级,称为向下转型

但是不建议大家去写 向下转型!

处理方法

再介绍一个坑(在构造方法中调用重写的方法)

本文结束

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