編程體系結構(06)：Java面向對象

本文源碼：GitHub·點這裏 || GitEE·點這裏

1、基礎概念

一、面向對象概念

面向對象編程的主要思想是把構成問題的各個事務分解成各個對象，創建對象的目的不是爲了完成一個步驟，而是爲了描敘一個事物在整個解決問題的步驟中的行爲。

二、類和對象

對象：真實存在惟一的事物；在應用程序中對象是數據和動做的結合體，不只可以進行操做，同時還可以記錄下操做結果。

類：抽象的概念，實際就是對某種類型事物的共性屬性與行爲的抽取；例如User[名稱.年齡.性別]類用來描述用戶的基礎信息。

Java開發中如何理解面向對象：構建合適的對象接口API體系，建立合適的對象，解決合適的問題，例如JDK的API已經定義好的類，經過這些類建立對象直接使用；經過自定義類來建立對象使用，在MVC中模式中，不一樣業務功能建立不一樣的接口和類系統。

三、屬性和方法

類中變量

位置區別：

• 成員變量是定義在方法以外，類內；
• 局部變量是定義在方法以內。

做用區別：

• 成員變量的做用是用於描述一類事物的公共屬性的。
• 局部變量的做用就是提供一個變量給方法內部使用而已。

初始值區別：

• 成員變量是有默認的初始值。
• 局部變量是沒有默認的初始值的，必需要先初始化才能使用。

生命週期：

• 隨着對象的建立而存在，隨着對象的消失而消失。
• 局部變量在調用了對應的方法時執行到了建立該變量的語句時存在，局部變量一旦出了本身的做用域那麼立刻從內存中消失。

類中方法

對一個類功能的具體描述，多是類方法或者對象方法；

• 類方法，又叫靜態方法，使用類直接調用，經常使用工具類；
• 對象方法，又叫實例方法，使用類對象調用，常見API方法；

構造方法

構造函數的做用是用來給對應的對象進行初始化處理，沒有返回值類型的，構造函數的函數名必需要與類名一致，若是一個類沒有顯式的聲明一個構造方法，那麼java編譯器會爲該類添加一個無參的構造函數的，若是一個類已經顯式的寫上一個構造方法時,那麼java編譯器則不會再爲該類添加一個無參的構造方法，構造函數是能夠在一個類中以重載的形式存在多個。

四、接口

接口是一個特殊的類，接口的成員變量默認的修飾符爲：public-static-final，接口中的方法都是抽象的方法，默認的修飾符：public-abstract，接口不能建立對象且沒有構造方法的，接口是給類去實現時使用的，非抽象類實現接口，必需要把接口中全部方法所有實現。

接口的做用：程序的解耦，定義實現類的約束規範，若是須要拓展特別功能，也能夠基於接口形式實現。

類與接口之間關係：多實現關係；接口與接口之間關係：多繼承關係。

五、重載與重寫

方法重寫

父類的功能沒法知足子類的需求時，能夠進行方法的重寫即子父類使用同名的函數，且子類重寫的方法使用@Override註解，這裏存在繼承的關係。

• 方法名與形參列表必須一致；
• 子類的權限修飾符必需要大於或者等於父類的權限修飾符；
• 子類的返回值類型必需要小於或者等於父類的返回值類型；
• 子類拋出的異常類型要小於或者等於父類拋出的異常類型；

方法重載

在一個類中存在兩個或者兩個以上的同名函數,稱做爲方法重載，函數名要一致，形參列表不一致（形參的個數或形參的類型不一致）。

六、包與權限

權限修飾符

權限修飾符就是控制被修飾的成員的範圍可見性，分爲：public、private、protected、default(沒有修飾)。在不一樣包下面只有public 與 protected 能夠訪問，並且protected必須是在繼承關係下才可以訪問。

包package

包能夠理解爲計算機系統中的文件夾，用來解決類名重複產生衝突的問題，包名所有小寫，語句必須位於java文件中中第一個語句。

2、基本特徵

封裝

把類中內部的實現細節進行隱藏，只暴露對外的接口，例如實際開發場景中通常實體類的全部成員屬性（成員變量）都要封裝起來，能夠被認爲是一個保護屏障，防止該類的代碼和數據被外部類定義的代碼隨機訪問，適當的封裝可讓程序代碼更容易理解與維護，增強安全性。

繼承

在現有父類的基礎上在從新構建一個新類即子類，經過子類對象能夠訪問父類非私有的成員變量和成員方法，以及重寫父類中的非私有成員方法，繼承的做用就是能提升代碼的複用性。

多態

多態指一個對象能夠具有多種形態，例如：父類的引用類型變量指向了子類的對象；接口的引用類型變量指向了接口實現類的對象；這種狀況是存在於繼承或者實現關係中，多態狀況下，子父類存在同名的成員變量時，訪問的都是父類的成員，除了在同名非靜態函數時纔是訪問子類的。

3、經常使用關鍵字

一、This關鍵字

this關鍵字表明瞭所屬函數的調用者對象，若是存在同名成員變量與局部變量時，在方法內部默認是訪問局部變量的數據，能夠經過this關鍵字指定訪問成員變量的數據，在一個構造函數中能夠調用另一個構造函數初始化對象。

二、Static關鍵字

static修飾成員變量：若是有數據須要被共享給全部對象使用時，那麼就可使用static修飾。

static修飾成員函數：該靜態方法不依賴於任何對象就能夠進行訪問，非靜態成員方法/變量都必須依賴具體的對象纔可以被調用。

static修飾代碼塊：static關鍵字用來包裝靜態代碼塊以提高程序性能，靜態代碼塊能夠置於類中的任何地方，在類初次被加載的時候，會依次執行一次每一個靜態代碼塊。

三、Super關鍵字

super關鍵字表明瞭父類空間的引用，子父類存在着同名的成員時，在子類中默認是訪問子類的成員，能夠經過super關鍵字指定訪問父類的成員；建立子類對象時，默認會先調用父類無參的構造方法，能夠經過super關鍵字指定調用父類的構造方法。

四、Instanceof關鍵字

instanceof關鍵字的做用：判斷一個對象是否屬於指定的類別，對象與指定的類別必需要存在繼承或者實現的關係。在強制類型轉換以前一般會使用該關鍵字先判斷，而後在進行轉換。

五、Final關鍵字

final修飾類：代表該類不能被繼承，final類中的成員變量能夠根據須要設爲final，可是要注意final類中的全部成員方法都會被隱式地指定爲final方法。

final修飾方法：鎖定方法防止任何繼承類修改它的含義；第二個緣由是效率，父類的final方法是不能被子類所覆蓋的。

final修飾變量：成員變量被標識爲常量，只能被賦值一次，賦值後值再也不改變，當函數的參數類型聲明爲final時，說明該參數是隻讀型的。

六、Abstract關鍵字

abstract修飾類：該抽象類不能被實例化，抽象類與接口的不一樣之處，接口中不能有實例方法去實現業務邏輯，而抽象類中能夠有實例方法，並實現業務邏輯，抽象類不能使用final關鍵字修飾，由於final修飾的類是沒法被繼承，而對於抽象類來講就是須要經過繼承去實現抽象方法。

abstract修飾方法：抽象方法沒有方法主體，與接口方法有點相似，抽象方法不能用private修飾，由於抽象方法必須被子類實現，抽象方法也不能用static修飾，抽象類.抽象方法這樣的操做沒有意義。

4、場景分析

一、設計模式

面向對象與設計模式是以前幾年很火熱的概念，面試時必問的問題，在編程中想用好設計模式，前提理解面向對象機制，都是對問題的高度向上抽象封裝，向下逐層解決實現，提升代碼的複用性、可讀性、靈活性、可維護性強，最主要是格調高。

二、IO流體系

若是想理解面向對象和設計模式的代碼，在Java中能夠重點讀讀IO流體系的API，頂級接口，向下實現，包裝類，擴展類，是真的把這兩大理念用到極致了，固然IO流最爲文件處理的核心，也值得讀讀源碼。

三、MVC開發模式

在MVC的開發模式中，業務層接口，業務層實現；數據庫接口，數據訪問實現，也是面向對象的最基礎用法接口與接口的實現類。

5、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile

推薦閱讀：編程體系整理

序號	項目名稱	GitHub地址	GitEE地址	推薦指數
01	Java描述設計模式,算法,數據結構	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆☆
02	Java基礎、併發、面向對象、Web開發	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆
03	SpringCloud微服務基礎組件案例詳解	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆
04	SpringCloud微服務架構實戰綜合案例	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆☆
05	SpringBoot框架基礎應用入門到進階	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆
06	SpringBoot框架整合開發經常使用中間件	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆☆
07	數據管理、分佈式、架構設計基礎案例	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆☆
08	大數據系列、存儲、組件、計算等框架	GitHub·點這裏	GitEE·點這裏	☆☆☆☆☆