访问控制权限
# 访问控制权限(封装)
访问控制权限又称为封装
,它是面向对象三大特性中的一种,我之前在学习过程中经常会忽略封装, 心想这不就是一个访问修饰符么,怎么就是三大特性的必要条件了?后来我才知道,如果你信任的下属 对你隐瞒bug,你是根本不知道的。
访问控制权限其实最核心就是一点:只对需要的类可见。
Java中成员的访问权限共有四种,分别是public、protecteds、default、private,它们的可见性如下
private | default | protected | public | |
---|---|---|---|---|
同一类 | √ | √ | √ | √ |
同一包中的类 | √ | √ | √ | |
子类 | √ | √ | ||
其他包中的类 | √ |
√ 表示的是可以进行访问。
# 1. 继承
继承是所有OOP(Object Oriented Programming)
语言和Java语言都不可或缺的一部分。只要我们创建了一个类,就隐式的继承自Object父类,只不过没有指定。如果你显示指定了父类,那么你继承于父类,而你的父类继承于Object类。
,如上图所示,如果使用了 extends显示指定了继承,那么我们可以说 Father是父类,而Son是子类,用代码表示如下
# 1.1 继承的实现
# 1. 继承的概念
继承是面向对象三大特征之一,可以使得子类具有父类的属性和方法,还可以在子类中重新定义,以及追加属性和方法
- 实现继承的格式
继承的关键字是extends
;
格式
:class 子类 extends 父类 { };
- 继承带来的好处
继承可以让类与类之间产生关系,子父类关系,产生子父类后,子类则可以使用父类中非私有的成员。
- 示例
public class Fu {
public void show() {
System.out.println("show方法被调用");
}
}
// Zi继承Fu
public class Zi extends Fu {
public void method() {
System.out.println("method方法被调用");
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象,调用方法
Fu f = new Fu();
f.show();
Zi z = new Zi();
z.method();
z.show();
}
}
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# 2. 继承的好处和弊端
- 继承好处
提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)。
提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改,修改一处即可)。
- 继承弊端
继承让类与类之间产生了关系,类的耦合性增强了,当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化,削弱了子类的独立性。
- 继承的应用场景:
使用继承,需要考虑类与类之间是否存在is..a的关系,不能盲目使用继承。
is..a的关系:谁是谁的一种,例如:老师和学生是人的一种,那人就是父类,学生和老师就是子类
# 1.2 继承中的成员访问特点
# 1. 继承中变量的访问特点
在子类方法中访问一个变量,采用的是就近原则。
子类局部范围找
子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)
示例代码
class Fu {
int num = 10;
}
class Zi {
int num = 20;
public void show(){
int num = 30;
System.out.println(num);
}
}
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
z.show(); // 输出show方法中的局部变量30
}
}
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# 2. super
- this&super关键字:
this:代表本类对象的引用
super:代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)
this和super的使用分别
成员变量:
this.成员变量 - 访问本类成员变量
super.成员变量 - 访问父类成员变量
成员方法:
this.成员方法 - 访问本类成员方法
super.成员方法 - 访问父类成员方法
构造方法:
this(…) - 访问本类构造方法
super(…) - 访问父类构造方法
# 3. 继承中构造方法的访问特点
注意:子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法。
子类会继承父类中的数据,可能还会使用父类的数据。所以,子类初始化之前,一定要先完成父类数据的初始化,原因在于,每一个子类构造方法的第一条语句默认都是:super()。
问题:如果父类中没有无参构造方法,只有带参构造方法,该怎么办呢?
通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法。
在父类中自己提供一个无参构造方法。【推荐】
# 4. 继承中成员方法的访问特点
通过子类对象访问一个方法
子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)
# 5. super内存图
对象在堆内存中,会单独存在一块super区域,用来存放父类的数据。
# 6. 方法重写
- 方法重写概念
子类出现了和父类中一模一样的方法声明(方法名一样,参数列表也必须一样)。
- 方法重写的应用场景
当子类需要父类的功能,而功能主体子类有自己特有内容时,可以重写父类中的方法,这样,即沿袭了父类的功能,又定义了子类特有的内容。
- Override注解
用来检测当前的方法,是否是重写的方法,起到【校验】的作用
- 方法重写的注意事项
- 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
- 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)
public class Fu {
private void show() {
System.out.println("Fu中show()方法被调用");
}
void method() {
System.out.println("Fu中method()方法被调用");
}
}
public class Zi extends Fu {
/* 编译【出错】,子类不能重写父类私有的方法*/
@Override
private void show() {
System.out.println("Zi中show()方法被调用");
}
/* 编译【出错】,子类重写父类方法的时候,访问权限需要大于等于父类 */
@Override
private void method() {
System.out.println("Zi中method()方法被调用");
}
/* 编译【通过】,子类重写父类方法的时候,访问权限需要大于等于父类 */
@Override
public void method() {
System.out.println("Zi中method()方法被调用");
}
}
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# 1.3. 继承的注意事项
- Java中类只支持单继承,不支持多继承。
错误范例:class A extends B, C { }
- Java中类支持多层继承
public class Granddad {
public void drink() {
System.out.println("爷爷爱喝酒");
}
}
public class Father extends Granddad {
public void smoke() {
System.out.println("爸爸爱抽烟");
}
}
public class Mother {
public void dance() {
System.out.println("妈妈爱跳舞");
}
}
public class Son extends Father {
// 此时,Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法
}
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# 2. 多态
# 2.1 多态的概述
# 1. 什么是多态?
同一个对象,在不同时刻表现出来的不同形态
多态指的是同一个行为具有多个不同表现形式。是指一个类实例(对象)的相同方法在不同情形下具有 不同表现形式。封装和继承是多态的基础,也就是说,多态只是一种表现形式而已。
# 2. 多态的前提
要有继承或实现关系
要有方法的重写(父类方法)
要有父类引用指向子类对象
# 2.2 多态中的成员访问特点
# 1. 成员访问特点
- 成员变量
编译看父类,运行看父类
- 成员方法
编译看父类,运行看子类
# 2. 示例
动物类
public class Animal {
public int age = 40;
public void eat() {
System.out.println("动物吃东西");
}
}
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猫
public class Cat extends Animal {
public int age = 20;
public int weight = 10;
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void playGame() {
System.out.println("猫捉迷藏");
}
}
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测试类
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
//有父类引用指向子类对象
Animal a = new Cat();
System.out.println(a.age);
// System.out.println(a.weight);
a.eat();
// a.playGame();
}
}
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# 2.3 多态的好处和弊端
# 好处
提高程序的扩展性。定义方法时候,使用父类型作为参数,在使用的时候,使用具体的子类型参与操作
# 弊端
不能使用子类的特有成员。
# 2.4 多态中的转型
# 1. 向上转型
父类引用指向子类对象就是向上转型
# 2. 向下转型
格式:子类型 对象名 = (子类型)父类引用;
# 3. 示例
动物类
public class Animal {
public int age = 40;
public void eat() {
System.out.println("动物吃东西");
}
}
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猫
public class Cat extends Animal {
public int age = 20;
public int weight = 10;
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void playGame() {
System.out.println("猫捉迷藏");
}
}
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测试类
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
//多态
//向上转型
Animal a = new Cat();
a.eat();
// a.playGame();
//向下转型
Cat c = (Cat)a;
c.eat();
c.playGame();
}
}
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# 2.5 多态的案例
请采用多态的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试。
动物类
public class Animal {
private String name;
private int age;
public Animal() {
}
public Animal(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void eat() {
System.out.println("动物吃东西");
}
}
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猫
public class Cat extends Animal {
public Cat() {
}
public Cat(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
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狗
public class Dog extends Animal {
public Dog() {
}
public Dog(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃骨头");
}
}
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测试类
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建猫类对象进行测试
Animal a = new Cat();
a.setName("加菲");
a.setAge(5);
System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
a.eat();
a = new Cat("加菲", 5);
System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
a.eat();
}
}
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# 3. 组合
组合其实不难理解,就是将对象引用置于新类中即可。组合也是一种提高类的复用性的一种方式。如果 你想让类具有更多的扩展功能,你需要记住一句话多用组合,少用继承。
public class SoccerPlayer {
private String name;
private Soccer soccer;
}
public class Soccer {
private String soccerName;
}
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代码中SoccerPlayer引用了 Soccer类,通过引用Soccer类,来达到调用soccer中的属性和方法。
组合和继承是有区别的,它们的主要区别如下。
特征 | 组合 | 继承 |
---|---|---|
关系 | 组合是一种has-a的关系,可以理解为有一 个 | 继承是一种is-a的关系,可以理解为是一 个 |
耦合性 | 组合的双方是一种松耦合的关系 | 继承双方紧耦合 |
是否具有多 态 | 组合不具备多态和向上转型 | 继承是多态的基础,可以实现向上转型 |
时期 | 组合是运行期绑定 | 继承是编译期绑定 |
关于继承和组合孰优孰劣的争论没有结果,只要发挥各自的长处和优点即可,一般情况下,组合和继承 也是一对可以连用的好兄弟。
# 4. 代理
除了继承和组合外,另外一种值得探讨的关系模型称为代理。代理的大致描述是,A想要调用B类 的方法,A不直接调用,A会在自己的类中创建一个B对象的代理,再由代理调用B的方法。例如如下代码
public class Destination {
public void todo(){
System.out.println("control...");
}
}
public class Device {
private String name;
private Destination destination;
private DeviceController deviceController;
public void control(Destination destination){
destination.todo();
}
}
public class DeviceController {
private Device name;
private Destination destination;
public void control(Destination destination){
destination.todo();
}
}
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# 5. 向上转型
向上转型代表了父类与子类之间的关系,其实父类和子类之间不仅仅有向上转型,还有向下转型,它们 的转型后的范围不一样
向上转型:通过子类对象(小范围)转化为父类对象(大范围),这种转换是自动完成的,不用强制。
向下转型:通过父类对象(大范围)实例化子类对象(小范围),这种转换不是自动完成的,需要强制指定。
# 6. 修饰符
# 6.1 package
# 1. 包的概念
包就是文件夹,用来管理类文件的
# 2. 包的定义格式
package 包名; (多级包用.分开)
例如:package com.heima.demo;
# 3. 带包编译&带包运行
带包编译:javac –d . 类名.java
- 例如:javac -d . com.heima.demo.HelloWorld.java
带包运行:java 包名+类名
- 例如:java com.heima.demo.HelloWorld
# 6.2 import
- 导包的意义
使用不同包下的类时,使用的时候要写类的全路径,写起来太麻烦了。为了简化带包的操作,Java就提供了导包的功能。
- 导包的格式
格式:import 包名;
范例:import java.util.Scanner;
- 示例
没有使用导包,创建的Scanner对象
package com.heima;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 1. 没有导包,创建Scnaner对象
java.util.Scanner sc = new java.util.Scanner(System.in);
}
}
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使用导包后,创建的Scanner对象
package com.heima;
import java.util.Scanner;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 1. 没有导包,创建Scnaner对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
}
}
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# 6.3 final
final的意思是最后的、最终的,它可以修饰类、属性和方法。
final修饰类时,表明这个类不能被继承。final类中的成员变量可以根据需要设为final,但是要注 意final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。
final修饰方法时,表明这个方法不能被任何子类重写,因此,如果只有在想明确禁止该方法在子 类中被覆盖的情况下才将方法设置为final。
final修饰变量分为两种情况,一种是修饰基本数据类型,表示数据类型的值不能被修改;一种是 修饰引用类型,表示对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。
# 6.4 static
# 1. 修饰属性和方法
static是Java中的关键字,它的意思是静态的,static可以用来修饰成员变量和方法,static用在没有创建对象的情况下调用方法/变量。
- 用static声明的成员变量为静态成员变量,也成为类变量。类变量的生命周期和类相同,在整个应 用程序执行期间都有效。
static String name = "cxuan";
- 使用static修饰的方法称为静态方法,静态方法能够直接使用类名.方法名进行调用。由于静态方 法不依赖于任何对象就可以直接访问,因此对于静态方法来说,是没有this关键字的,实例变量 都会有this关键字。在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态方法,
static void printMessage(){
System.out.println("cxuan is writing the article");
}
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# 2. 静态代码块
static除了修饰属性和方法外,还有静态代码块的功能,可用于类的初始化操作。进而提升程序的性 能。
public class StaicBlock {
static{
System.out.println("I'm A static code block");
}
}
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由于静态代码块随着类的加载而执行,因此,很多时候会将只需要进行一次的初始化操作放在static代 码块中进行。