封裝和繼承

LemonSquash發表於2021-03-13

第一節：方法的引數傳遞、返回值

Java語言在給被呼叫方法的引數賦值時，採用傳值的方式：

基本型別資料傳遞的是該資料的值本身。
引用型別資料傳遞的也是這個變數的值本身，即物件的地址(引用)，而非物件本身。

1.1 基本資料型別傳遞

//類
public class PassValue{
    public void change(int x){
        x = 100;
        System.out.println("方法中x==" + x);
    }
}

//類
public class Test{
	 public static void main(String[] args){
        PassValue pv = new PassValue();
        int x = 5;
        System.out.println("方法呼叫之前x=="+ x);
        pv.change(x);
        System.out.println("方法呼叫之後x==" + x);
    }
}

1.2 引用資料型別傳遞

陣列、類、String(比較特殊特點：和基本型別一樣)

public class PassValue2{
    int x ;
    public void change(PassValue2 obj){
        obj.x = 100;
        System.out.println(“方法中obj.x==” + obj.x);
    }
}

public class Test{
   public static void main(String[] args){
        PassValue2 p = new PassValue2();
        p.x = 5;
        System.out.println(“方法呼叫之前p.x==” + p.x);
        p.change(p);
        System.out.println(“方法呼叫之後p.x==” + p.x);
    }
}

1.3基本型別和引用型別作為方法的返回值

基本型別返回的實際資料

引用型別返回的是物件的地址

第二節：封裝性

Java語言有三大特徵：

封裝（encapsulation）：對外部不可見,隱藏物件的屬性和實現細節。
繼承（inheritance）：一個類繼承另一個類的成員。
多型（Polymorphism）：每個物件表現的多樣性。

1.1 封裝的概念

什麼是封裝：在類中，對於不想被類外直接訪問的成員變數，進行私有化，同時對外提供一個公有的方法訪問私有的成員。

封裝成員變數兩個步驟：

第一步：新增private 修飾符

第二步：新增get和set方法

1.2 private

使用private訪問許可權實現成員變數的私有化，private修飾的成員變數就是私有成員變數，只能在類內部直接訪問，類外不能直接訪問

1.3 get和set方法

get方法表示訪問私有屬性的方法：

語法：
public 屬性型別 getXxx(){
  	return 屬性;
}

set方法表示修改私有屬性的值的方法：
public void setXxx(引數型別 引數){
  	this.xxx = 引數;
}

/**
 * 人類
 * 	屬性: 姓名 年齡 性別
 *  方法: eat study
 *  
 *  封裝：（1）把成員變數變成私有的  (2)  新增get和set方法
 * @author wgy
 *
 */
public class Person {
	private String name;
	private int age;
	private String sex;
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name=name;
	}
	
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		if(age>100||age<1) {
			this.age=18;
		}else {
			this.age=age;
		}
	}
	
	public String getSex() {
		return sex;
	}
	public void setSex(String sex) {
		if(sex.equals("男")||sex.equals("女")) {
			this.sex=sex;
		}else {
			this.sex="男";
		}
	}
	
	
	
	public void eat() {
		System.out.println(name+"開始吃飯...");
	}
	public void study() {
		System.out.println(name+"開始努力學習...");
	}
	public void show() {
		System.out.println("姓名:"+name+" 年齡:"+age+" 性別:"+sex);
	}
}

1.4 類設計原則

成員變數(屬性)私有化(用private修飾)，新增get和set方法
公開方法(用public修飾)

第三節：static關鍵字

static關鍵字可以修飾類成員：修飾成員變數、方法、程式碼塊、內部類等。

2.1 靜態屬性

所有本類物件所共有且相同的一個屬性，是類的公用變數，不會隨著物件的改變而改變的屬性。例如：圓周率。靜態屬性先於物件，不依賴於物件，可以直接通過類名直接訪問（類名.屬性名）。

public class Person{
    String name;
  	int age;
  	//人口總數
  	static int totalCount = 1300000000;
}
public class DemoPerson{
  	public static void main(String[]args){
    	System.out.println(Person.totalCount);//Person類中的totalCount屬性是一個靜態屬性，可以直接通過類名訪問
  	}
}

2.2 靜態方法

所有本類物件所共有且相同的一個公共方法，屬於類方法，先於物件的方法，不依賴於物件，可以直接通過類名直接呼叫（類名.方法名()）。

public class Person{
 	static int totalCount;
  	public static void calcTotalCount(){
    	System.out.println("統計人口方法");
      	totalCount=1350000000;
  	}
}
public class DemoPerson{
  	public static void main(String[]args){
    	Person.calcTotalCount();
  	}
}

靜態屬性和方法使用原則：

1如果這個變數或方法，不屬於每個物件，屬於整個類，就用靜態

2如果這個類是共用的，那麼類中的屬性和方法都用靜態，一般工具類中的方法都是靜態的，

如Arrays.方法名()

使用注意事項：

1 靜態方法中可以直接訪問靜態變數，不能直接訪問非靜態變數。

2 非靜態方法中可以直接訪問靜態變數和靜態方法。

3 靜態變數存在方法區中靜態域中

2.3 靜態程式碼塊

程式碼塊分為：區域性程式碼塊、動態程式碼塊、靜態程式碼塊

區域性程式碼塊：宣告在方法中的程式碼塊，使用範圍與宣告位置相關， 提前釋放變數。（瞭解）

動態程式碼塊：又稱構造程式碼塊或例項程式碼塊，宣告在類體中的程式碼塊，建立物件時自動執行一次，每建立一個物件就執行一次動態程式碼塊，初始化物件。（瞭解）

靜態程式碼塊：使用static關鍵字修飾的動態程式碼塊，在類載入時自動執行，並只執行一次，初始化類（記住）

2.4 靜態匯入（瞭解）

用import static代替import，靜態匯入包是JDK1.5中的新特性。

一般我們匯入一個類都用:import com...ClassName;而靜態匯入是這樣:import static com...ClassName.* ;這裡的多了個static，還有就是類名ClassName後面多了個.* ，意思是匯入這個類裡的靜態方法和屬性。

靜態匯入前

public class Demo {
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
        System.out.println(Integer.toHexString(36));
    }
}

靜態匯入後

import static java.lang.System.out;
import static java.lang.Integer.*;

public class Demo {
    public static void main(String [] args){
        out.println(MAX_VALUE);
        out.println(toHexString(36));
    }
}

這種方法建議在有很多重複呼叫的時候使用，如果僅有一到兩次呼叫，不如直接寫方便。

第四節：繼承性

4.1 繼承的概念

在原有類的基礎上，產生一個新的類，在新的類中可以訪問原有類中的非私有成員，並且可以新增一些自己獨有的成員，這個過程叫做繼承，簡單理解一個類繼承另外一個類。

4.2 繼承的好處

實現程式碼的重用和擴充套件
模擬現實世界的關係

4.3 類的繼承的使用

使用extends關鍵實現兩個類的繼承關係

被繼承的類：父類，超類，基類

繼承的類：子類，派生類

繼承符合: is a 關係

4.4 語法：

public class FatherClass{
	//屬性
	//方法
}
public class ChildClass extends FatherClass {
	//屬性
	//方法
}

編寫Person類：

屬性有：姓名、年齡，出生日期

方法有：showInfo();

編寫Student類：

屬性有：姓名、年齡，出生日期、學校

方法有：showInfo();

study();

使用繼承優化Student類。

public class Person {
	String name;
    int age;
	String birthday;
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("姓名:"+name+" 年齡:"+age+" 出生日期:"+birthday);
	}
	
}

public class Student extends Person{
	
	String school;
	
  
	public void study() {
		System.out.println(name+"好好學習天天向上");
	}
}

編寫動物類 (名字、顏色、品種)，列印方法，編寫狗狗類（親密度）和貓類（愛好）繼承動物類，狗狗類和貓類都有列印資訊的功能，狗狗有看家方法，貓類有玩球方法。

Animal類

/**
 * 動物類 
 *  (名字、顏色、品種)，列印方法
 * @author wgy
 *
 */
public class Animal {
	//暱稱
	String name;
	//顏色
	String color;
	//品種
	String strain;
	
	//列印資訊
	public void print() {
		System.out.println("動物資訊: 暱稱："+name+" 顏色:"+color+" 品種:"+strain) ;
	}
}

Dog類

/**
 * 狗狗類
 * @author wgy
 *
 */
public class Dog extends Animal{
	//親密度
	int love;
	

	
	public void lookHome() {
		System.out.println(name+" 正在給主人看家...........");
	}
	
}

Cat類

/**
 * 貓類
 * @author wgy
 *
 */
public class Cat extends Animal{
	//愛好
	String hobby;
	
	/**
	 * 玩球
	 * 
	 */
	public void playBall() {
		System.out.println(name+"正在玩球..........");
	}
}

4.5 子類物件例項化過程

1 先例項化父類物件
- 預設呼叫父類預設構造方法
2 再例項化子類物件

4.6 不能被子類繼承的成員：

1）私有成員：私有成員不能被子類繼承
2）構造方法：父類中的構造方法不能被子類繼承，但是會在子類的構造方法中呼叫（子類的構造方法中預設第一條語句是呼叫父類的預設構造方法）

4.7 繼承的特點

1）單繼承：一個子類只能有一個父類,一個父類可以有多個子類
2）傳遞性：繼承具有傳遞性

第五節：super關鍵字

5.1 super關鍵字：用法和this類似

this 表示當前物件的引用。

this用法：

用法1：呼叫本類的屬性，可以解決成員變數名和區域性變數名同名問題。

this.屬性名

用法2：呼叫本類的方法

this.方法名

用法3 ：呼叫本類中其他的構造方法。

this(引數);

注意：1只能用在構造方法中，必須是第一條語句

2只能呼叫一次

5.2 super的概念

super表示當前父類物件的引用。

5.3 super的使用規則

1）super.屬性：表示訪問父類中的屬性，當子類中定義了與父類同名的屬性時，若想在子類中訪問父類的同名屬性，需要使用super.屬性訪問

2）super.方法：表示呼叫父類中的方法，在子類中需要呼叫父類中沒有被重寫的方法時，需要使用super.方法呼叫

3）super()：表示呼叫父類的構造方法，注意：super()必須是子類構造方法中第一條語句
子類中構造方法預設第一條語句會呼叫父類的無引數構造方法super()，也可以手動呼叫父類中帶引數的構造方法

5.4 練習

public class Animal {
	//屬性
	String nickname;
	String color;
	String strain;
	
	//預設構造方法
	public Animal() {
		System.out.println("父類Animal的構造方法執行了..........");
	}
	
	//帶參構造方法()
	public Animal(String nickname,String color,String strain) {
		this.nickname=nickname;
		this.color=color;
		this.strain=strain;
	}
	
	
	//列印方法
	public void print() {
		System.out.println("本動物 暱稱:"+nickname+" 顏色:"+color+" 品種:"+strain);
	}
}

public class Dog extends Animal{
	
	
	int love;
	//預設構造方法
	public Dog() {
		super();//呼叫父類的預設構造方法
		System.out.println("Dog子類的構造方法執行了");
	}
	//帶參構造方法
	public Dog(String nickname,String color,String strain,int love) {
		super(nickname, color, strain);//呼叫父類的帶參構造
		this.love=love;
	}
	
	
	public void lookHome() {
		System.out.println(nickname+"正在給主人看家....");
		System.out.println("暱稱："+super.nickname);
		System.out.println("顏色:"+super.color);
		System.out.println("品種:"+super.strain);
		System.out.println("親密度:"+this.love);
		super.print();
	}
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Dog afu=new Dog();
		afu.nickname="阿福";
		afu.color="黑色";
		afu.strain="哈士奇";
		afu.love=100;
		afu.lookHome();
		System.out.println("----------------------------------------");
		//呼叫Dog的帶參構造
		Dog xiaohei=new Dog("小黑", "白色", "泰迪", 100);
		xiaohei.lookHome();
	}
}

this和super的區別:

(1) this表示當前物件的引用，super表示當前父類物件的引用

(2) this.屬性可以呼叫當前物件的屬性包括繼承的屬性，super.屬性可以呼叫父類的屬性

(3) this.方法() 可以呼叫當前物件的方法包括繼承的方法，super.方法()可以呼叫父類的方法

(4) this(引數) 呼叫本類中其他的構造方法，super(引數) 呼叫父類的構造方法

(5) this(引數)和super(引數)只能用在構造方法中，必須是第一條語句，只能呼叫一次，不能同時使用。

第六節：包和訪問許可權

為了便於管理大型軟體系統中數目眾多的類，解決類命名衝突的問題，Java引入了包（package）。

在使用許多類時，類和方法的名稱很難決定。有時需要使用與其他類相同的名稱。包基本上隱藏了類並避免了名稱上的衝突。

用package來宣告包，package語句必須是java原始檔中的第一條語句。(若無這條語句，則放置在無名包下)
在package語句中，用"."來指明包（目錄）的層次。包對應著檔案系統的目錄層次結構。
一般使用公司或組織的域名的倒置+專案名或模組名來表示包名。
- www.baidu.com 包名 com.baidu.oa
- www.alibaba.com 包名 com.alibaba.pay

6.1 建立包

public class Employee {
    private String name;        //姓名
    private int age;                //年齡
    private double salary;     //薪水

  	public Employee(){
        
    }
    public Employee(String name, int age, double salary){    //構造方法
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.salary = salary;
    }
  	//getter和setter省略
 }

6.2 匯入包

為使用定義在不同包中的Java類，需要import語句來引入所需要的類。

語法格式：

import package1[.package2…].類名

public class PackageDemo {	
    public static void main(String args[]){
        Employee employee = new Employee();
    }
}

注意：

要匯入某個包中的所有類可以用：包名.*

例如：import java.util.*;

在同一包中的類可以直接互相引用，無需import語句。

6.2 訪問許可權

許可權\使用範圍	本類	同包中類或同包子類	不同包子類	不同包類
public	v	v	v	v
protected	v	v	v	x
預設[default]	v	v	x	x
private	v	x	x	x

package a;
public class Person{
  	public String name;
  	protected int age;
  	char sex;
  	private double sal;
  	public Person(){}
  	public Person(String name, int age, char sex, double sal){
    	this.name = name;
      	this.age = age;
      	this.sex = sex;
      	this.sal = sal;
  	}
  	public static void main(String[]args){
    	Person p = new Person("張三", 12, 'm', 5000);
      	System.out.println(p.name);
      	System.out.println(p.age);
      	System.out.println(p.sex);
      	System.out.println(p.sal);
  	}
}

package a;
public class Student extends Person{
  	public static void main(String[]args){
    	Person p = new Person("張三", 12, 'm', 5000);
      	System.out.println(p.name);
      	System.out.println(p.age);
      	System.out.println(p.sex);
      	//System.out.println(p.sal);//同包子類中無法訪問父類中私有成員
  	}
}

package a;
public class Demo{
  	public static void main(String[]args){
    	Person p = new Person("張三", 12, 'm', 5000);
      	System.out.println(p.name);
      	System.out.println(p.age);
      	System.out.println(p.sex);
      	//System.out.println(p.sal);//同包類中無法訪問父類中私有成員
  	}
}

package b;
public class Student extends Person{
  	public static void main(String[]args){
    	Person p = new Person("張三", 12, 'm', 5000);
      	System.out.println(p.name);
      	System.out.println(p.age);
      	//System.out.println(p.sex);//不同包中子類中無法訪問預設許可權成員
      	//System.out.println(p.sal);
  	}
}

package b;
public class Demo{
  	public static void main(String[]args){
    	Person p = new Person("張三", 12, 'm', 5000);
      	System.out.println(p.name);
      	//System.out.println(p.age);//不同包中不能訪問受保護屬性
      	//System.out.println(p.sex);
      	//System.out.println(p.sal);//不同包類中無法訪問父類中私有成員
  	}
}

使用原則：

修飾類時：只能public 或預設的
修飾成員變數和方法：可以使用public 、預設、protected 、private
區域性變數不能訪問許可權修飾符。

第七節：方法重寫

方法過載（overload）：

1 同一個類中，方法名相同，引數列表不同（個數不同，型別不同，順序不同）

2 和返回值，訪問修飾符無關。

7.1 方法重寫

	在繼承過程中，子類中從父類繼承來的方法無法滿足自己的需求時，可以在子類中對父類方法進行完善，這個完善過程叫做方法重寫(override)，方法的重寫相當於在子類中覆蓋父類中的方法。

案例:

public class Animal {
	//屬性
	String nickname;
	String color;
	String strain;
	
	//預設構造方法
	public Animal() {
		System.out.println("父類Animal的構造方法執行了..........");
	}
	
	//帶參構造方法()
	public Animal(String nickname,String color,String strain) {
		this.nickname=nickname;
		this.color=color;
		this.strain=strain;
	}
	
	
	//列印方法
	protected Object printInfo() {
		System.out.println("本動物 暱稱:"+nickname+" 顏色:"+color+" 品種:"+strain);
		return 10;
	}
}


public class Dog extends Animal{
	
	
	int love;
	//預設構造方法
	public Dog() {
		super();//呼叫父類的預設構造方法
		System.out.println("Dog子類的構造方法執行了");
	}
	//帶參構造方法
	public Dog(String nickname,String color,String strain,int love) {
		super(nickname, color, strain);//呼叫父類的帶參構造
		this.love=love;
	}
	
	/**
	 * 看家
	 */
	public void lookHome() {
		System.out.println(nickname+"正在給主人看家....");
	}
	/**
	 * 重寫 :覆蓋
	 * 1 方法名相同
	 * 2 方法引數  返回值型別必須相同
	 * 3 訪問修飾符不能比父類嚴格
	 * 
	 * java特殊 1.7  返回值 可以和父類相容就可以，必須是引用型別
	 */
	
	public String printInfo() {
		System.out.println("狗狗資訊：暱稱:"+super.nickname+" 顏色:"+super.color+" 品種:"+super.strain+" 親密度:"+this.love);
		return "haha";
	}
}

7.2 方法重寫規則

訪問許可權其他修飾符返回值方法名(引數列表)

1 在繼承過程中，方法名、引數列表、返回值型別必須和父類相同

2 訪問修飾符不能比父類嚴格
java特殊 1.7 返回值可以和父類相容就可以，必須是引用型別

7.3 方法的重寫和方法的過載的區別

方法的過載：Overload，在同一個類中,方法名相同，引數類別不同，互為過載方法。

方法的重寫：Override，在繼承過程中，在子類中重寫父類中繼承來的方法，方法名、引數列表、返回值必須相同，訪問許可權不能比父類嚴格。

7.4 有關方法重寫之後的呼叫：

只要在子類中重寫了父類的方法，通過子類物件呼叫該方法一定是子類重寫的方法。

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