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五、Java类和对象

1、概述

1.1、基本概念

类是具有相同属性和行为的一组对象的集合，包含数据和操作，数据被称为成员变量，操作被称为方法

对象是类的实例，即对象 = 数据 + 行为或者对象 = 状态 + 操作

类抽象的、概念上的定义，对象是一个具体的、实际存在的个体，即一个实例

1.2、类的特性

封装：提供多种访问的权限，目的是：隐藏类中成员变量和方法的细节

继承：提供从已存在的类创建新的类的机制

多态：方法执行的多样性，表现为：覆盖和重写

1.3、定义类

Java程序设计的基本单位就是类，Java源文件就是由若干个类构成的

// 格式
声明类{
	成员变量的声明
    方法的声明及实现
    构造方法
    代码块
    内部类
}

// 定义类的格式
[修饰符] [abstract|finally] class 类名 [extends 父类] [implements 接口列表]{ // 注：修饰符：省略 或者 public
		// 声明成员变量
    	[修饰符] [static] [final] 数据类型 成员变量名 [ = 表达式]  // static: 类成员变量 ；final: 常用于声明常量
         // 注：修饰符：public、private、protected、省略
         // 尽可能用private
         
         // 声明方法
         [修饰符] [static] [finally] 返回值类型 方法名([参数列表]) [throws 异常类]{
            		语句序列
                     [return [返回值]]
        }
        // 注：修饰符：public、private、protected、省略  
        // throws 异常类：声明方法抛出指定异常
}

1.4、变量

1.4.1、分类

名称	定义位置	作用域
成员变量	在类中声明	整个类
局部变量	在方法中声明	该方法

1.4.2、补充

对成员变量的操作只能在方法中

在一个确定的域中，变量名应该是唯一的

1.4.3、成员变量和局部变量的区别

	成员变量	局部变量
访问权限	整个类都可以访问	只在所属区域有效
内存位置	堆内存	栈内存
默认值	有	无
存在时间	随着对象的创建存在，随着对象的删除消失	随着所属区域的结束释放

2、基本操作

2.1、创建对象的步骤

2.1.1、对象的声明

声明完后，无实体，不能调用，仅仅在栈内存中开辟了一个空间

// 格式
类名 对象名；
Mydate data;

2.1.2、实例化

在堆中开辟了空间，可以调用

// 格式
对象名 = new 类名([参数列表])

//也可声明和实例合成一步
类名 对象名 = new 类名([参数列表])

2.2、使用对象

对象时一种引用型变量，变量中存放着引用，指向堆中的地址

2.3、构造方法

创建对象时自动调用，名字与所在类完全相同，不会被子类继承

3、成员变量

	静态成员变量	普通成员变量
别名	类成员变量	实例成员变量
形式区别	有static修饰	无static修饰
存储位置	方法区(共享区域区)的静态区	堆内存中
	对该类的所有对象都一致	区分同一类创建的各个对象
调用方式	类名和对象都可调用	只能被对象调用

4、静态初始化块

不包含在任何方法体中

当类被载入时，静态代码块被执行，且只执行一次

可以用来进行初始化

类是在第一次被使用时进行载入

class A{
	static{
        //静态代码块
    }
}

5、成员变量初始化顺序

静态成员变量定义时直接给出初始值 > 静态初始化 > 实例成员变量定义时给出初始值 > 初始化块 > 构造方法

6、方法

	实例方法	类方法
区别	除构造方法外的其他方法	声明时使用static修饰
调用	可以调用类方法和实例方法	只能调用类方法
操作	可以操作类成员变量和实例成员变量	只能操作类成员变量
	只能被对象调用	类和对象都可调用

7、匿名对象

不定义对象的引用，直接调用这个对象的方法的对象

new 类名().方法名();

用处：

1、该对象只使用一次

2、将匿名对象作为实参传递给一个方法调用

8、this引用

代指使用当前对象的成员变量

不可以出现在类方法中

// 使用this调用本类重载的构造方法时，this()必须是第一条语句
class Person{
    int age;
    Person(int age){
        this.age = age;
    }
    Person(){
        this(30);
        this.age = 20;
    }
}

9、继承

9.1、基本概念

由已有的类创建新的类的机制

Java不支持多重继承，即一个类只能由一个父类

若没有声明父类，默认继承Object类

// 格式
[修饰符] class 子类名 [extends 父类名]{
    
}

9.2、继承原则

1、子类继承父类的成员变量

2、子类继承父类除构造方法外的方法

3、子类可以增加自己的成员变量和方法

4、子类可以重新定义父类的成员变量贺方法

5、子类不能删除父类的成员变量和方法

6、重写时，重写后的方法不能拥有比重写前更严格的访问权限、不能比被重写前产生更多的异常

9.3、补充

this代表本类对象的引用

super代表一个父类空间

9.4、super

1、调用被子类隐藏的成员变量和方法

2、调用父类的构造方法，必须在子类的构造方法中使用，且必须是子类构造方法的第一条，本质上来说并不是创建一个“独立的父类“，而是为了完成当前对象的父类型特征的初始化操作

9.5、访问控制

类的访问权限：public、缺省

	public	protected	default	private
当前类的方法	√	√	√	√
同一包内	√	√	√	×
其他包内的继承类	√	√	×	×
其他包内的非继承类	√	×	×	×

10、多态

方法的多态：方法的重写、方法的重载

类型的多态：子类是一种父类类型

10.1、类型的多态

父类引用能够被赋值为子类对象，反之则不行

父类 = 父类

父类 = 子类

子类 = 父类

10.2、上转型对象

zi是fu的子类或者间接子类，当用子类zi创建一个对象，并把这个对象的引用放到父类声明的对象中时，称这个对象是子类zi对象的上转型对象，上转型对象的实体是子类负责创建的，但上转型对象会失去原对象（子类）的一些成员变量和功能

上转型对象的成员变量同父类一致

上转型对象的方法同子类一致

11、abstract类和final类

// abstract修饰的类称为抽象类
abstract class A{
    
}

// final类不能被继承，即不能有子类
final class A{
    
}

11.1、abstract类

特点：

1、构造方法、类方法不能被声明为抽象方法

2、抽象方法只允许声明，不允许实现，而且不允许同时使用final和abstract

3、不能用new运算符创建对象：如果一个非抽象类是某个抽象类的子类，则必须重写全部抽象方法为不使用abstract修饰的方法

11.2、final关键字

修饰类	不能被继承
修饰成员变量	不能改变，通常与static同时使用，定义一个常量
修饰方法	不能被重写

11.3、final类

// 声明最终类
public final class 类名
    
// 声明最终方法
public final 返回类型 方法名([参数列表])

12、接口

12.1、基本操作

可以增加很多类都需要实现的功能，使用相同的接口不一定有继承关系

通过interface声明一个接口

interface 接口名 [extends 父接口]

接口只允许有方法体，不允许实现

如果一个类实现了某个接口，必须实现这个接口的所有方法，即为这些方法提供方法体

// 使用implements表示实现了一个或多个接口
interface A implements B,C……{
    
}

接口是引用类型

12.2、接口回调

把使用某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明的接口变量，那么该接口变量就可以调用贝类实现的接口中的方法

interface A{
    void shout();
}
class dog implements A{
    void shout(){
        System.out.println("Wang!");
    }
}
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        A a;
        a = new dog();
        a.shout(); //Wang!
    }
}

13、接口和抽象类的比较

接口	抽象类
抽象方法	抽象方法和非抽象方法
只能有常量	常量变量都有
没有构造方法	可以有构造方法

接口是特殊的抽象类

14、内部类

14.1、基本概念

内部类同外部类一样，在外部类中相当于外部类的一个成员

外部类的成员变量在内部类仍有效

内部类的方法也可以调用外部类的方法

14.2、内部类分类

	定义位置	说明
成员内部类	类的内部	外部类的实例成员；在没有外部类的实例的情况下，内部类不能实例化；可以用任何修饰符修饰
局部内部类	方法或语句块内	只能在他的方法内使用
匿名类	没有类名的局部内部类
嵌套顶级类	使用static修饰的成员内部类

// 局部内部类的声明
外部类实例.new 内部类();

15、浅拷贝与深拷贝

对于基本数据类型，可以通过赋值语句完成复制

对于引用型数据类型，通过赋值语句不能完成真正意义上的复制

浅拷贝：仅仅复制他所考虑的对象

深拷贝：复制他所考虑的对象和扶植的对象所引用的对象

六、Java异常处理

1、程序错误与处理

类型	发现	说明	举例
语法错	编译时发现	违反语法规范	使用未定义的变量
逻辑错	系统无法发现	程序员考虑失误
语义错	运行时发现	在语义上出现错误	除数为0

2、异常处理机制

// 格式
try{
    
}catch(){
    
}finally{
    
}

3、Java的错误和异常

3.1、错误

程序运行时遇到的硬件、操作系统、其他软件或操作的错误

当产生错误时，会抛出Error类对象

2.3、异常

在硬件操作系统正常时，程序运行时遇到的运行错误

Java的异常处理机制使程序能够捕获和处理异常

4、程序错误与处理

通过异常处理机制，使程序具有处理错误的能力，运行错误时也不会导致程序终止

在没有发生异常的情况下：try—finally

发生异常的情况下：try—catch—finally

5、java的异常处理

5.1、catch子句捕获异常的匹配规则

1、抛出异常对象与catch子句的参数类型相同

2、抛出对象为catch子句参数类的子类

3、按照先后次序补货抛出异常对象，只捕获一次

建议：

1、多个catch子句需要按照子类到父类的次序进行排列

2、通常最后一个catch子句的异常类声明为Exceptuion

5.2、Exception的输出方法

getMessage()

5.3、方法声明抛出异常的throws子句

如果一个方法将产生异常，而该方法不想处理或不能处理该异常，可以在方法声明时，采用throws子句声明该方法将抛出异常

抛出后，必须捕获并处理该异常

[修饰符] 返回值类型 方法([参数列表])[throws 异常类]

抛出自定义异常对象的throw语句也必须由try语句捕获并处理

自定义的异常类通过扩展Throwable子类来创建自定义异常类，但是，通常更多的是扩展Exception类

6、注意事项

1、子类在覆盖父类方法时，父类的方法如果抛出了异常，则子类的方法只能抛出父类的异常或者父类异常的子类

2、父类抛出多个异常，则子类只能抛出父类异常的子集

3、如果父类的方法没有抛出异常，则子类覆盖是绝对不能抛出异常的，只能try文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-470301.html

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