*面向对象:深入理解Java三大特性:封装、继承和多态
1)封装
封装从字面上来理解就是包装的意思,专业点就是信息隐藏,是指利用抽象将数据和基于数据的操作封装在一起,使其构成一个不可分割的独立实体 。
好处:
- 1、良好的封装能够减少耦合。
- 2、类内部的结构可以自由修改。
- 3、可以对成员进行更精确的控制。
- 4、隐藏信息,实现细节。
2)继承
- 继承就是子类继承父类的属性和方法,使得子类对象(实例)具有父类的属性和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的方法。
- Java 语言只支持类的单继承,但可以通过实现接口的方式达到多继承的目的
子类方法的异常不可大于父类对应方法抛出异常的范围
this关键字用法
this.属性 // 调用成员变量,要区别成员变量和局部变量
this.() // 调用本类的某个方法
this() // 表示调用本类构造方法
- 调用当前类的方法;
- this() 可以调用当前类的构造方法;
- this 可以作为参数在方法中传递;
- this 可以作为参数在构造方法中传递;
- this 可以作为方法的返回值,返回当前类的对象。
super关键字用法
super.属性 // 表示父类对象中的成员变量
super.方法() // 表示父类对象中定义的方法
super() // 表示调用父类构造方法
- 指向父类对象;
- 调用父类的方法;
- super() 可以调用父类的构造方法。
**重写:**如果子类具有和父类一样的方法(参数相同、返回类型相同、方法名相同,但方法体可能不同),我们称之为方法重写。 方法重写用于提供父类已经声明的方法的特殊实现,是实现多态的基础条件。
重载 Overloading 方法名相同,但参数不一致
重写 Overriding 外壳不变,但是核心内容重写
3)多态
Java 多态是指在面向对象编程中,同一个类的对象在不同情况下表现出不同的行为和状态
- 子类可以继承父类的属性和方法,子类对象可以直接使用父类中的方法和变量。
- 子类可以对从父类继承的方法进行重新实现,使得子类对象调用这个方法时表现出不同的行为。
- 可以将子类对象赋给父类类型的变量,这样就可以通过父类类型的变量调用子类中重写的方法,实现多态
多态的前提条件有三个:
- 子类继承父类
- 子类覆盖父类的方法
- 父类引用指向子类对象
*抽象类和接口
接口和抽象类是Java面向对象设计的两个基础机制。
接口是对行为的抽象,它是抽象方法的集合,利用接口可以达到API定义和实现分离的目的。接口,不能实例化;不能包含任何非常量成员,任何field都是隐含着public static final的意义;同时,没有非静态方法实现,也就是说要么是抽象方法,要么是静态方法。Java标准类库中,定义了非常多的接口,比如java.util.List。
抽象类是不能实例化的类,用abstract关键字修饰class,其目的主要是代码重用。除了不能实例化,形式上和一般的Java类并没有太大区别,可以有一个或者多个抽象方法,也可以没有抽象方法。抽象类大多用于抽取相关Java类的共用方法实现或者是共同成员变量,然后通过继承的方式达到代码复用的目的。Java标准库中,比如collection框架,很多通用部分就被抽取成为抽象类,例如java.util.AbstractList。
基本设计原则
- 单一职责(Single Responsibility),类或者对象最好是只有单一职责,在程序设计中如果发现某个类承担着多种义务,可以考虑进行拆分。
- 开关原则(Open-Close, Open for extension, close for modification),设计要对扩展开放,对修改关闭。换句话说,程序设计应保证平滑的扩展性,尽量避免因为新增同类功能而修改已有实现,这样可以少产出些回归(regression)问题。
- 里氏替换(Liskov Substitution),这是面向对象的基本要素之一,进行继承关系抽象时,凡是可以用父类或者基类的地方,都可以用子类替换。
- 接口分离(Interface Segregation),我们在进行类和接口设计时,如果在一个接口里定义了太多方法,其子类很可能面临两难,就是只有部分方法对它是有意义的,这就破坏了程序的内聚性。- 对于这种情况,可以通过拆分成功能单一的多个接口,将行为进行解耦。在未来维护中,如果某个接口设计有变,不会对使用其他接口的子类构成影响。
- 依赖反转(Dependency Inversion),实体应该依赖于抽象而不是实现。也就是说高层次模块,不应该依赖于低层次模块,而是应该基于抽象。实践这一原则是保证产品代码之间适当耦合度的法宝。
*方法重写和重载
重写
重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。
即外壳不变,核心重写!
方法重写的规则:
- 参数列表与被重写方法的参数列表必须完全相同。
- 返回类型与被重写方法的返回类型可以不相同,但是必须是父类返回值的派生类(java5 及更早版本返回类型要一样,java7 及更高版本可以不同)。
- 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类的一个方法被声明为 public,那么在子类中重写该方法就不能声明为 protected。
- 父类的成员方法只能被它的子类重写。
- 声明为 final 的方法不能被重写。
- 声明为 static 的方法不能被重写,但是能够被再次声明。
- 子类和父类在同一个包中,那么子类可以重写父类所有方法,除了声明为 private 和 final 的方法。
- 子类和父类不在同一个包中,那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。
- 重写的方法能够抛出任何非强制异常,无论被重写的方法是否抛出异常。但是,重写的方法不能抛出新的强制性异常,或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常,反之则可以。
- 构造方法不能被重写。
- 如果不能继承一个类,则不能重写该类的方法。
重载
重载(overloading) 是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。
每个重载的方法(或者构造函数)都必须有一个独一无二的参数类型列表。
最常用的地方就是构造器的重载,
特点:重载发生在本类,方法名相同,参数列表不同,与返回值无关,只和方法名,参数的类型相关。
重载规则:
- 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样);
- 被重载的方法可以改变返回类型;
- 被重载的方法可以改变访问修饰符;
- 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常;
- 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
- 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。
相关面试题
面试题:重载(Overload)和重写(Override)的区别。重载的方法能否根据返回类型进行区分
区别:
- 方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
- 方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
- 方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。
重载方法是否能够根据返回类型进行区分
重载方法无法根据类型来区分, 它只能通过参数类型、参数个数来区分,但是对于重载的方法,是允许修改返回值类型、异常类型、访问等级,但是不能只根据这些类型类做重载。
为什们不能仅根据返回类型来区分重载呢?
原因是,在调用目标方法时,是无法指定返回值类型信息的,这个时候编译器并不知道你要调用哪个函数。
函数的返回值只是作为函数运行之后的一个"状态"他是保持方法的调用者与被调用者进行通信的关键。并不能作为某个方法的"标识"
内部类
https://gitee.com/code_to_attack/onJava8/blob/master/docs/book/11-Inner-Classes.md
Java语言特性
*参数传递
1. 什么是形参和实参
形参: 就是形式参数,用于定义方法的时候使用的参数,是用来接收调用者传递的参数的。
实参: 就是实际参数,用于调用时传递给方法的参数。实参在传递给别的方法之前是要被预先赋值的。
2. 什么是值传递和引用传递
值传递: 是指在调用方法时,将实际参数拷贝一份传递给方法,这样在方法中修改形式参数时,不会影响到实际参数。
引用传递: 也叫地址传递,是指在调用方法时,将实际参数的地址传递给方法,这样在方法中对形式参数的修改,将影响到实际参数。
也就是说值传递,传递的是副本。引用传递,传递的是实际内存地址。这是两者的本质区别,下面会用到。
总结
Java参数传递中,不管传递的是基本数据类型还是引用类型,都是值传递 。
当传递基本数据类型,比如原始类型(int、long、char等)、包装类型(Integer、Long、String等),实参和形参都是存储在不同的栈帧内,修改形参的栈帧数据,不会影响实参的数据。
当传参的引用类型,形参和实参指向同一个地址的时候,修改形参地址的内容,会影响到实参。当形参和实参指向不同的地址的时候,修改形参地址的内容,并不会影响到实参
*final关键字
- final 可以用来修饰类、方法、变量,分别有不同的意义,final 修饰的 class 代表不可以继承扩展,final 的变量是不可以修改的,而 final 的方法也是不可以重写的(override)。
- finally 则是 Java 保证重点代码一定要被执行的一种机制。我们可以使用 try-finally 或者 try-catch-finally 来进行类似关闭 JDBC 连接、保证 unlock 锁等动作。
- finalize 是基础类 java.lang.Object 的一个方法,它的设计目的是保证对象在被垃圾收集前完成特定资源的回收。finalize 机制现在已经不推荐使用,并且在 JDK 9 开始被标记为 deprecated。
*static关键字
被static关键字修饰的不需要创建对象去调用,直接根据类名就可以去访问。
特点:
- static是一个修饰符,用于修饰成员。(成员变量,成员函数)static修饰的成员变量 称之为静态变量或类变量。
- static修饰的成员被所有的对象共享。
- static优先于对象存在,因为static的成员随着类的加载就已经存在。
- static修饰的成员多了一种调用方式,可以直接被类名所调用,(类名.静态成员)。
- static修饰的数据是共享数据,对象中的存储的是特有的数据。
类初始化的顺序
- 父类静态变量
- 父类静态代码块
- 子类静态变量
- 子类静态代码块
- 父类普通变量
- 父类普通代码块
- 父类构造函数
- 子类普通变量
- 子类普通代码块
- 子类构造函数
Java数据类型
*基本数据类型
Java 中的数据类型有两类:
- 值类型(又叫内置数据类型,基本数据类型)
- 引用类型(除值类型以外,都是引用类型,包括 String、数组)
compareTo() 方法可以比较两个 BigDecimal 的值,如果相等就返回 0,如果第 1 个数比第 2 个数大则返回 1,反之返回-1