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  • 详细说明面向对象三大特征面向对象 把数据及对数据的操作方法放在一起,作为一个相互依存的整体–对象。对同类对象抽象其共性,形成类。类中的大多数数据,只能在本类的方法进行处理。类通过一个简单的外部...

    你怎么理解面向对象?详细说明面向对象的三大特征。

    • 面向对象

    把数据及对数据的操作方法放在一起,作为一个相互依存的整体–对象。对同类对象抽象其共性,形成类。类中的大多数数据,只能在本类的方法进行处理。类通过一个简单的外部接口与外界发生关系,对象与对象之间通过消息进行通信。程序流程由用户在使用中决定。简单讲就是说万物皆对象。

    • 三大特征

    1.封装:

    利用抽象数据类型将基本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。数据被保护在抽象数据类型的内部,使其尽可能的隐藏内部的细节,只保留一些接口使之与外部发生联系。用户无需知道对象内部的细节,但可以通过对象对外提供的接口来访问该对象。

    • 优点:
      减少耦合性:可以独立的开发、测试、优化、使用、理解和修改
      减轻维护的负担:可以更容易被程序员理解,并且在调试的时候可以不影响其他模块
      有效的调节性能:可以通过剖析确定哪块模块影响了系统的性能
      提高软件的可重用性
      降低了构建大型系统的风险:即使整个系统不可用,但是这些独立的模块有可能是可用的

    2.继承:

    	提高代码的复用性
    	让类与类之间产生了关系,给第三特征提供了前提
    	java中支持单继承,不直接支持多继承,但对C++中的多继承机制进行了改良
    	单继承:一个子类只能有一个直接父类
    	多继承:一个子类可以有多个直接父类(java中不允许,进行改良)不直接支持,是因为多个
    			父类终有相同成员,会产生调用不确定性
    		工程上的多继承:
    			被实际开发经验抛弃的多继承
    			工程开发中真正意义上的多继承是几乎不被实用的
    			多继承带来的代码复杂性远多于其带来的便利
    			多继承对代码维护上的影响是灾难性的
    			在设计方法时,任何多继承都可以用单继承代替
    	JAVA支持多层(多重)继承,C继承B,B继承A,就会出现一个继承体系
    	当要使用一个集成体系时,
    		1.查看该体系中的顶层类,了解该体系的基本功能
    		2.创建体系中的最子类对象,完成功能的使用
    		3.什么时候定义继承呢?
    			当类与类之间存在着所属关系的时候,就定义继承。xxx是yyy中的一种:格式(xxx extends yyy)
    	所属关系:(xxx is a  yyy.)的关系
    	成员函数:当子父类中出现成员函数一模一样的情况时,会运行子类的函数。这种现象称为覆盖操作。这是函数
    			在子父类中的特征。
    	函数的两个特征:
    		1.重载:在一个类中,overload
    		2.覆盖:子类中,覆盖也称为重写,复写。override
    		覆盖的注意事项:
    			1.子类方法覆盖父类方法时,子类权限必须大于父类的权限
    			2.静态只能覆盖静态,或被静态覆盖
    			什么时候使用覆盖操作?
    			当一个类进行子类的扩展时,子类需要保留父类的功能声明,但是要定义子类中该功能的特有内容时,
    			就使用覆盖操作完成。(子类当中用super完成)
    	抽象类的继承:
    	特点:1.方法只有声明没有实现时,该方法就是抽象方法,需要被abstract修饰。抽象方法必须定义在抽象类中,该类必须也被abstract修饰。
    	     2.抽象类不能被实例化,因为调用抽象方法没意义
    	     3.抽象类必须有其子类覆盖了所有的抽象方法后,该子类才可以实例化,否则,这个子类还是抽象类。
    	抽象类有构造函数吗?
    	 	有。用于给子类进行初始化。
    	 抽象类中可以不定义抽象方法吗?
    	 	可以的。但是很少见。目的就是不让该类创建对象。AWT的适配器就是这种类。
    	 	通常这个类中有方法体,但是没有内容。
    	 抽象关键字不可以和那些关键字共存吗?
    	 	private(私有)父类方法不能被子类覆盖
    	 	static(静态)静态和抽象不能共存在方法上,因为静态属于字节码,不需要对象就可以运行;而抽象方法没有方法体,运行没有意义,所以不能共存。(但是一个抽象类可以有静态方法;抽象类不能实现实例化,但是可以通过类名.方法名()来调用)
    	 	final(最后)不行
    	 抽象类和一般类的异同点:
    	 	相同点:都是描述事物的,都在内部定义了成员。
    	 	不同点:1.一般类有足够的信息描述事物。而抽象类描述事物的信息一般不足。
    	 	       2.一般类中不能定义抽象方法,抽象类中可以定义非抽象方法。
    	 	       3.一般类可以被实例化,抽象类不可以被实例化。
    	 抽象类一定是父类吗?
    	 	是的。因为需要子类覆盖其方法后才可以对子类实例化。
    

    3.多态

    定义:某一种事物的多种存在形态。

    例:猫这个对象对应的类型是猫类型

    Cat   x = new  Cat();  		
    

    同时猫也是动物中的一种,也可以把猫称为动物。
    父类引用指向子类对象。

    Animal  y = new  Cat ();
    

    动物是猫和狗具体事物中抽取出来的父类型。

    • 对象的多态性
      猫这类事物既具备猫的形态,又具备动物的形态。这就是对象的多态性。***
    • 简单说,就是一个对象对应着不同的对象。

    多态在代码中的体现:

    • 父类或者接口的引用指向子类的对象。
    • 多态的好处:

    提高代码的扩展性,前期定义的代码可以使用后期的内容。

    • 多态的弊端:

    前期定义的内容不能使用(调用)后期子类的特有内容。

    • 多态的前提:

    1.必须有关系、继承、实现。
    2.要有覆盖。

    • 自动类型提升
    Animal  x = new  Cat ( );
    

    猫对象提升为动物类型,但是特有功能无法访问。
    作用:限制对特有功能的访问。
    专业讲:向上转型
    如果还想用具体动物猫的特有功能,可以将该对象进行向下转型。

    Cat  c = (Cat) a ;
    

    向下转型的目的是为了使用子类中的特有方法。
    **

    注意:

    **

    对于转型,自始至终都是子类对象在做着类型的变化。

    `多态的特点:

    1、多态时,成员的特点:
    编译时,参考引用型变量所属的类中的是否有调用的成员变量。有,编译通过;没有,编译失败。
    运行时,参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员变量,并运行该所属类中的成员变量。
    简单说,编译和运行都参考等号的左边。
    2、成员函数(非静态)
    编译时:参考引用型变量所属的类中是否有调用的函数。有编译通过;没有,编译失败。
    3.静态函数
    编译时:参考引用型变量所属的类中是否含有调用的静态方法。
    运行时:参考引用型变量所属的类中是否含有调用的静态方法。
    简单说:编译和运行都看左边。
    其实对于静态方法,是不需要对象的,直接用类名调用即可。

    自动类型提升,猫对象提升为动物类型。但是,特有功能无法访问。

    Animal a = new Cat ( ) ;
    

    作用就是限制对特有功能的访问。
    专业讲:向上转型,将子类隐藏,就不用使用子类的特有方法。
    运行时:参考的是对象所属的类中是否有调用的函数。
    简单讲:就是编译看左边,运行看右边。

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  • JAVA面向对象三大特征

    千次阅读 2018-09-13 09:52:16
    JAVA面向对象三大特征: 1.封装 (英语:Encapsulation)是指一种将抽象性函式接口的实现细节部份包装、隐藏起来的方法。 封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。 ...

    JAVA面向对象三大特征:

    1.封装

    (英语:Encapsulation)是指一种将抽象性函式接口的实现细节部份包装、隐藏起来的方法。
    封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。
    要访问该类的代码和数据,必须通过严格的接口控制。
    封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码,而不用修改那些调用我们代码的程序片段。
    适当的封装可以让程式码更容易理解与维护,也加强了程式码的安全性。
    封装的优点
    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. 可以对成员变量进行更精确的控制。
    4. 隐藏信息,实现细节。

    2.继承

    继承是java面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类。
    继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。
    继承的特性
    子类拥有父类非private的属性,方法。
    子类可以拥有自己的属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
    子类可以用自己的方式实现父类的方法。
    Java的继承是单继承,但是可以多重继承,单继承就是一个子类只能继承一个父类,多重继承就是,例如A类继承B类,B类继承C类,所以按照关系就是C类是B类的父类,B类是A类的父类,这是java继承区别于C++继承的一个特性。
    提高了类之间的耦合性(继承的缺点,耦合度高就会造成代码之间的联系)。
    继承关键字
    继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承,而且所有的类都是继承于 java.lang.Object,当一个类没有继承的两个关键字,则默认继承object(这个类在 java.lang 包中,所以不需要 import)祖先类。
    implements关键字
    使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性,使用范围为类继承接口的情况,可以同时继承多个接口(接口跟接口之间采用逗号分隔)。
    super 与 this 关键字
    super关键字:我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问,用来引用当前对象的父类。
    this关键字:指向自己的引用。
    final关键字
    final 关键字声明类可以把类定义为不能继承的,即最终类;或者用于修饰方法,该方法不能被子类重写:

    3.多态

    多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
    多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作
    多态的优点
    1. 消除类型之间的耦合关系
    2. 可替换性
    3. 可扩充性
    4. 接口性
    5. 灵活性
    6. 简化性
    多态存在的三个必要条件
    继承
    重写
    父类引用指向子类对象
    虚方法
    我们将介绍在Java中,当设计类时,被重写的方法的行为怎样影响多态性。
    我们已经讨论了方法的重写,也就是子类能够重写父类的方法。
    当子类对象调用重写的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重写的方法。
    要想调用父类中被重写的方法,则必须使用关键字super。
    多态的实现方式:
    重写,接口,抽象类和抽象方法

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  • Java的三大特性:封装、继承和多态。 封装: 首先,属性可用来描述同一类事物的特征, 行为可描述一类事物可做的操作,封装就是要把属于同一类事物的共性(包括属性与行为)归到一个类中,以方便使用.比如人这个东东,可用...

    Java的三大特性:封装、继承和多态。

    封装:
            首先,属性可用来描述同一类事物的特征, 行为可描述一类事物可做的操作,封装就是要把属于同一类事物的共性(包括属性与行为)归到一个类中,以方便使用.比如人这个东东,可用下面的方式封装:
    人{
        年龄(属性一)
        身高(属性二)
        性别(属性三)
    
        做事(行为之一)
        走路(行为之二)
        说话(行为之三)
    }
    
    继承:
         由于封装,使得有共同特征的一类事物的所有描述信息都被归于一类之中,但我们知道,这并不是万能的,有些事物有共性,但还存在区别,比如教师,简单封装起来如下:
    教师{
        年龄(属性一)
        身高(属性二)
        性别(属性三)
    
        做事(行为之一)
        走路(行为之二)
        说话(行为之三)
    
        教书(行为之四)
    }
    上面对"教师"的封装,与对"人"的封装基本上差不多,只是多了一个特征行为:教书,
    教师有与人一样的共性, 但我们不能说"人教书",也就是不能把教书封装到"人"之中去,教书是教师的特征行为之一.  为了省事地封装教师(代码的复用,这只是继承存在的原因之一), 可以让教师去继承人,如:
     教师 extends 人{
        教书(行为之三)
    }
    这样,我们就不用重新定义那些已经被"人"这一个类所封装的那些属性与行为了,而只需要使用继承的方式,在人的基础上拓展教师专有的行为,即"教书"即可把教师描述出来;这样的结果, 即是教师也同时拥有"人"之中所封装的一切属性与行为, 还拥有自己的特征行为"教书".
    
    多态:
         多态的概念发展出来,是以封装和继承为基础的(其实我觉得抽象也应该算是面向对象的大特征之一,要封装,抽象是必须的)
    
    简单的理解一下多态,比如:
         人这个类,封装了很多人类共有的特性, 
         教师是人的子类,继承了人的属性与行为,当然教师有自己的特征行为,比如教书授课;
         学生是人的子类,继承了人的属性与行为,当然学生有自己的特征行为,比如学习做作业;
        
         现在,当我们需要去描述教师与学生各自的行为的时候, 我们可以分开来说"教师在授课",  "学生做作业",  但如果我们要站在抽象的角度,  也就是从教师与学生的父类"人"的角度, 来同时描述他们各自的行为时,我们怎么描述?"人在授课"?"人在做作业"?这是不是怪怪的很不合适?不合适的问题就在于, 对于行为主体,我们使用了抽象层次的东东"人",而对于行为本身, 我们却使用了具体的东东"授课"与"教书". 怎么解决呢? 那就需要解决抽象与具体的矛盾问题. 
    既然是站在抽象在角度来描述,那我们把行为抽象一下,不就能同时描述了吗?比如"人在做事"(教师授课与学生做作业都可以说成人在做事),这样就解决了抽象层次与具体层次之间的矛盾.
    
    到了这一步, 我们可以把两个描述: "教师在做事", "学生在做事" 两者统一为"人在做事",
    然后, 我们可以在"教师"的"做事"行为中去调用教师自己的特征行为"授课",
    在"学生"的"做事"行为中去调用学生自己的特征行为"做作业", 
    所以,当调用"人"去"做事"的时候,如果这个人是教师,那他所做的事实际上就是"教书",
    如果这个人是学生,那他所做的事实际上就是"做作业".
    也就是说在这里"人"是多态的, 在不同的形态时,特征行为是不一样的, 这里的"人", 同时有两种形态,一种是教师形态,一种是学生形态,所对应的特征行为分别是"授课"与"做作业".
    
    完成上述的描述过程, 其实就是多态机制的体现.
    
    多态, 就是站在抽象的层面上去实施一个统一的行为,到个体(具体)的层面上时, 这个统一的行为会因为个体(具体)的形态特征而实施自己的特征行为.
    
    多态比起封装与继承来说要复杂很多, 上面的描述很简单, 不用去死抠多态两个字,
    其实只要明白: 
    能站在抽象的角度去描述一件事, 
    而针对这件抽象的事, 对于每个个体(具体)又能找到其自身的行为去执行, 这就是多态.

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  • Java面向对象编程三大特征 - 封装

    千次阅读 多人点赞 2020-03-25 20:45:49
    本文关键字:Java、面向对象三大特征、封装。封装是面向对象编程中的三大特征之一,在对封装性进行解释时我们有必要先了解一些面向对象的思想,以及相关的概念。

    写在前面:博主是一只经过实战开发历练后投身培训事业的“小山猪”,昵称取自动画片《狮子王》中的“彭彭”,总是以乐观、积极的心态对待周边的事物。本人的技术路线从Java全栈工程师一路奔向大数据开发、数据挖掘领域,如今终有小成,愿将昔日所获与大家交流一二,希望对学习路上的你有所助益。同时,博主也想通过此次尝试打造一个完善的技术图书馆,任何与文章技术点有关的异常、错误、注意事项均会在末尾列出,欢迎大家通过各种方式提供素材。

    • 对于文章中出现的任何错误请大家批评指出,一定及时修改。
    • 有任何想要讨论和学习的问题可联系我:zhuyc@vip.163.com。
    • 发布文章的风格因专栏而异,均自成体系,不足之处请大家指正。

    Java面向对象编程三大特征 - 封装

    本文关键字:Java、面向对象、三大特征、封装


    封装是面向对象编程中的三大特征之一,在对封装性进行解释时我们有必要先了解一些面向对象的思想,以及相关的概念。当我们想要去描述一系列的关系时我们要用到的最基本结构就是类,其中存在着成员变量和方法,用于记录属性和表达行为,相关知识请进传送门:Java中的基本操作单元 - 类和对象

    一、名词解读

    为了解释封装的概念和作用,需要先来了解一下几个相关的概念,这有助于我们接下来的理解。

    1. 权限修饰符

    当我们在一个类中定义成员变量时,会指定一个变量的类型,除此之外,还会有修饰符的部分,在此给出定义成员变量的规范格式:

    // 定义变量
    [修饰符] 变量类型 变量名称;
    [修饰符] 变量类型 变量名称 = 初始值;
    

    修饰符起到的作用从字面就可以解释,起到一个修饰和限定的作用,可以使用在成员变量之前的修饰符可以是:publicprotectedprivate、final、static。
    修饰符与修饰符之间的顺序没有强制要求,其中public、protected、private被称为权限修饰符,可以用来限定类的属性和方法的访问权限,指明在哪些包的哪些类中能够调用到这些属性或方法,是一种一定会存在的修饰符。需要注意的是,这三个单词不能同时出现,当这三个单词都不出现的时候会被认为是默认访问权限,所以权限修饰符一共有四种:private、默认、protected、public。

    2. 权限对应关系表

    • private:私有权限,只能在定义的类中访问,在其他类中创建的实例均无法访问
    • 默认:同包可访问权限,在没有声明权限修饰符时为默认权限,允许在同包的其他类访问
    • protected:受保护权限,允许有继承关系的子类访问
    • public:公共权限,允许任何类访问

    3. 属性访问

    由于权限修饰符在封装特性中的作用只是实现封装性的一种途径,所以在这里只演示private与public的作用,权限修饰符的其他作用将在后续的文章中继续介绍。

    src
    └──edu
        └──sandtower
            └──bean
                │    Person.java
            └──test
                │    Test.java
    

    以上为实体类与测试类所在的目录结构,Person实体类所在包:edu.sandtower.bean,Test测试类所在包:edu.sandtower.test,相应代码如下:

    package edu.sandtower.bean;
    
    public class Person{
        // 声明公开属性
        public String name;
        // 声明私有属性
        private double money;
    }
    
    package edu.sandtower.test;
    
    import edu.sandtower.bean.Person;
    
    public class Test{
        public static void main(String[] args){
            // 在test包中的Test类中创建Person实例
            Person person = new Person();
            person.name = "小张";// 编译通过,可以访问name属性
            person.money = 500.0;// 编译失败,无法访问money属性
        }
    }
    

    从上面的例子可以看出,虽然依然是使用Person自己的实例在进行属性的调用,但是我们是在另外一个包中的类发生的调用,所以是不能够访问到private修饰的属性的,在刚开始学习时一定要注意区分。

    二、概念阐释

    1. 封装有什么用

    通过使用权限修饰符,我们可以限定类的成员的被访问权限,那为什么要这样做呢?在很多场景下,我们需要确保我们对属性值的操作均是有效操作,不能违背某些规则。
    比如,我们定义了一个Person类,具有name和money两个属性,在买东西时需要扣掉相应的金额,原始写法如下:

    public class Person{
        public String name;
        public double money;
    }
    
    public class Test{
        public static void main(String[] args){
            Person person = new Person();
            person.money = 500;// 初始金额500元
            System.out.println("购买一张桌子,花费200元");
            person.money -= 200;
            System.out.println("购买二手PSP,花费350元");
            person.money -= 350;
            System.out.println("目前余额为:" + person.money);// -50
        }
    }
    

    可以看到,经过代码操作以后可能会导致money的属性为负。看官甲:你自己不加判断赖代码?没错,这个问题我们可以增加判断代码来解决,由于这个操作是对money属性值的操作,我们将它封装成一个方法写在实体类中,于是有了改进之后的代码:

    public class Person{
        public String name;
        public double money;
    
        // 定义一个方法,用于设置money属性的值
        public void setMoney(double money){
            if(money >= 0){
                this.money = money;
            }
        }
    }
    
    public class Test{
        public static void main(String[] args){
            Person person = new Person();
            person.money = 500;// 初始金额500元
            System.out.println("购买一张桌子,花费200元");
            person.setMoney(person.money - 200);
            System.out.println("购买二手PSP,花费350元");
            person.setMoney(person.money - 350);
            System.out.println("目前余额为:" + person.money);// 300
        }
    }
    

    经过上面的改进,我们可以确保money的值不为负数,同时可以看到,当在实体类中定义方法后,使用者需要修改属性值时直接调用方法就可以保证不出问题。但是由于属性值依然可以被直接访问,还不能保证万无一失,于是我们利用权限修饰符使得变量不能被直接访问,同时需要定义一个能够取得属性值的方法。

    public class Person{
        public String name;
        // 声明money属性为private权限
        private double money;
    
        // 定义一个方法,用于设置money属性的值
        public void setMoney(double money){
            if(money >= 0){
                this.money = money;
            }
        }
        // 定义一个方法,用于获取money属性的值
        public double getMoney(){
            return this.money;
        }
    }
    
    public class Test{
        public static void main(String[] args){
            Person person = new Person();
            person.money = 500;// 初始金额500元
            System.out.println("购买一张桌子,花费200元");
            person.setMoney(person.getMoney() - 200);
            System.out.println("购买二手PSP,花费350元");
            person.setMoney(person.getMoney() - 300);
            System.out.println("目前余额为:" + person.getMoney());// 300
        }
    }
    

    通过以上的案例,我们可以看到进行封装有以下几个作用:

    • 防止类的属性被外部代码随意的修改和访问,保证数据的完备性
    • 将对属性的操作转换为方法,更加灵活和安全
    • 使用封装可以隐藏实现的细节:使用者只需要作用,不需要知道过程
    • 在类的定义结构中修改,提高了代码的可维护性,同时又可以不影响外部的使用
    • 通过封装方法可以有效减少耦合
      • 耦合:模块与模块之间,代码与代码之间的关联程度,对属性封装后,和调用相关的代码就会变得相对简单,可以降低耦合

    2. 如何进行封装

    在进行封装时都是出于对属性保护的考虑,可以按照以下两个步骤来进行:

    • 使用权限修饰符
      • 使用private作用在属性上,关闭直接访问的入口
      • 使用public作用在方法上,提供调用的入口
    • 定义与属性存取相关的方法

    在属性关闭后,我们需要通过方法来获取属性的值以及对属性值进行修改。由于有了方法结构,我们就可以对存入的数据进行判断,对不符合逻辑的数据进行处理。

    3. 常规封装方法

    明白了封装的作用后,我们可以通过自定义方法的方式完成对属性的封装。封装方法和类中定义的其他方法在结构上没有任何的区别,同样都是普通的方法,区别主要在于体现在用途方面:

    • 普通方法主要表达该类所能产生的行为
    • 封装方法主要为属性的访问和使用提供了一个入口,作用相对单一

    在进入到框架的学习之后,很多对实体类属性自动赋值的操作都是通过调用封装方法实现的,所以我们必须要知道常规封装方法的名称定义和类型设置规则。
    对于属性来说我们只会进行两种操作:存和取。那么相应的封装方法应该有一对儿

    • get代表取用:既然是取值,那么就要把属性值进行返回,方法的返回值类型与属性类型相同
    • set代表存储:既然是存值,那么就要在参数列表中接收想要存入的值,类型与属性类型相同

    对于命名方面只要遵从驼峰命名法就好,以get或set开头,大写属性名称的首字母,其余不变,看下面一个例子:

    public class Person{
        // 使用private声明属性
        private String name;
        private double money;
    
        // 使用public声明方法,作为操作属性的入口
        public void setName(String name){
            this.name = name;
        }
        public String getName(){
            return this.name;
        }
        public void setMoney(double money){
            // 如有需要,可以在方法中可以自定义其他逻辑
            this.money = money;
        }
        public double getMoney(){
            return this.money;
        }
    }
    

    由于常规封装方法定义的格式和名称都相对固定,所以一般的编译器都自带自动生成封装方法的功能,这样既方便又能降低出错率,大家一定要掌握。

    • Eclipse:

    属性定义完成后,选择source菜单 -> Generate Getters and Setters…
    在这里插入图片描述
    点击Select All(选择所有属性) -> Generate
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    • IDEA:

    与Eclipse类似,在定义好类的私有属性后,使用快捷键:Alt + Insert

    可以一次性选择多个属性 -> 点击OK

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