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前言

面向对象简称 OO（Object Oriented），20 世纪 80 年代以后，有了面向对象分析（OOA）、 面向对象设计（OOD）、面向对象程序设计（OOP）等新的系统开发方式模型的研究。
 

对 Java 语言来说，一切皆是对象。把现实世界中的对象抽象地体现在编程世界中，一个对象代表了某个具体的操作。一个个对象最终组成了完整的程序设计，这些对象可以是独立存在的，也可以是从别的对象继承过来的。对象之间通过相互作用传递信息，实现程序开发。

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一、面向对象的基本概念

 
 

1、对象

Java 是面向对象的编程语言，对象就是面向对象程序设计的核心。所谓对象就是真实世界中的实体，对象与实体是一一对应的，也就是说现实世界中每一个实体都是一个对象，它是一种具体的概念。对象有以下特点：
 
对象具有属性和行为。
对象具有变化的状态。
对象具有唯一性。
对象都是某个类别的实例。
一切皆为对象，真实世界中的所有事物都可以视为对象。
 

例如，在真实世界的学校里，会有学生和老师等实体，学生有学号、姓名、所在班级等属性（数据），学生还有学习、提问、吃饭和走路等操作。学生只是抽象的描述，这个抽象的描述称为“类”。在学校里活动的是学生个体，即张同学、李同学等，这些具体的个体称为“对象”，“对象”也称为“实例”。

 
 

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2、类

在面向对象中，类和对象是最基本、最重要的组成单元。类实际上是表示一个客观世界某类群体的一些基本特征抽象。对象就是表示一个个具体的东西。所以说类是对象的抽象，对象是类的具体。
 
举例说明一下：

人类所具有的一些特征，这些特征包括属性（一些参数、数值)以及方法（一些行为，他能干什么）。每个人都有身高、体重、年龄、血型等属性，人会劳动、会直立行走、会用自己的头脑去创造工具等方法。人之所以能区别于其他类型的动物，是因为每个人都具有“人”这个群体的属性与方法。

“人类”只是一个抽象的概念，它仅仅是一个概念，是不存在的实体！但是所有具备“人类”这个群体的属性与方法的对象都叫人！这个对象“人”
是实际存在的实体！每个人都是“人”这个群体的一个对象。

老虎为什么不是人？因为它不具备“人”这个群体的属性与方法，老虎不会直立行走，不会使用工具等，所以说老虎不是人！也就是说，类是概念模型，定义对象的所有特性和所需的操作，对象是真实的模型，是一个具体的实体。

 

 
得出的结论是：
(1)类是描述了一组有相同特性（属性）和相同行为（方法）的一组对象的集合。
(2)对象执行的操作称为类的方法。

 
 

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二、面向对象的三大特征

1、封装

（1）概述

封装是一种信息隐蔽技术，它体现于类的说明，是对象的重要特性。

封装使数据和加工该数据的方法（函数）封装为一个整体，以实现独立性很强的模块，使得用户只能见到对象的外特性（对象能接受哪些消息，具有那些处理能力），而对象的内特性（保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法）对用户是隐蔽的。

封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开，使用者不必知晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。

 

（2）原则

将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问

private的成员变量，提供对应的getXxx()/setXxx()方法

 
代码如下（示例）：

非私有变量访问

首先建立一个Person类，里面有非私有的成员变量name和age。

public class Person {String name;int age;
}

 
再建立一个测试类，创建一个Person类的对象，直接访问Person类中的成员变量，打印信息，此时我们可以看到，非私有的成员变量是可以直接创建对象然后进行访问的。

public class Demo {public static void main(String[] args) {Person p=new Person();p.name="王大";p.age=15;System.out.println(p.name+"今年"+p.age+"岁了");}
}//王大今年15岁了

 
 
 

私有变量访问

首先创建一个Cat类，里面有两个私有成员变量color和type

public class Cat {private String color;private String type;
}

 
再创建一个测试类，创建一个Cat类的对象，再直接调用成员变量，此时我们发现代码报错，移动鼠标到红色处，会出现 ‘color’ has private access in ‘封装.Cat’，
 

 
 
可以由上图看到直接访问私有成员变量是不行的，所以我们用上面提到的
“private的成员变量，提供对应的getXxx()/setXxx()方法”,给Cat类里的私有成员变量提供get和set方法，快捷键是Alt+Insert—>Generate—>Getter and Setter,生成后的效果如下：

    public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public String getType() {return type;}public void setType(String type) {this.type = type;}

对上图的解释：

setXXX方法是用于接收外界传入的值，this是一个关键字，代表所在类的对象引用（方法被哪个对象调用，this就代表哪个对象），故this.color指代Car类的成员变量color，等号右边的color指方法setColor传入的形参color。

getXXX方法是用于外界访问的，return返回的是成员变量的值。

 
 
这时再回到测试类中，先用setColor和setType设置变量的值，再用getColor和getType获取变量的值，并打印。

public class Demo {public static void main(String[] args) {Cat c=new Cat();c.setColor("blue");c.setType("英短");System.out.println(c.getColor());System.out.println(c.getType());}
}//blue 英短

 
 

（3）总结

封装的好处就是通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性；把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性。
 
 

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2、继承

（1）概述

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，通过extends关键字实现继承。

注意：不能盲目使用继承关系，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：猫和动物，苹果和水果

注意：继承只能单继承或者多层继承
错误范例：

class A extends B, C { }

正确范例：

    class A {}   class B extends A{ }   class C extends B{ }

 
 

（2）继承的好处和弊端

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)

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

 
 

（3）继承中各元素的访问特点

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…)

 
继承中构造方法的访问特点:

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
1.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
2.每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()
 
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？
1.通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2.在父类中自己提供一个无参构造方法
推荐：自己给出无参构造方法

 
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l 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

 
 

（4）super关键字

super概念：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)
this关键字：代表本类对象的引用

 
this和super的使用区别：

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

 
 

（5）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)

 
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。

 
方法重写的注意事项：

1. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
2. 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)

 
 

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3、多态

（1）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

2.多态的前提条件有哪些

要有继承/实现关系
要有方法重写
要有父类引用指向子类对象

 
 

（2）多态中成员访问特点

多态中成员变量的访问特点是什么

     编译看左边、运行看左边

 
多态中成员方法的访问特点是什么

    编译看左边、运行看右边

 
代码如下（示例）：

    public class Animal {String name;public void eat(){System.out.println("动物吃东西");}}public class Cat extends Animal{String color;@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}}public class Demo {public static void main(String[] args) {Animal a=new Cat();a.name="加菲";  a.color="blue";  //color报错a.eat();   //输出"猫吃鱼"}}

先创建一个Animal类，里面有成员变量name和成员方法eat；又创建一个Cat类，里面又成员变量color和重写的父类的方法eat；此时在测试类Demo中，创建一个Cat对象赋给Animal的引用a，这就是多态的基本写法。

根据成员变量的访问特点"编译看左边、运行看左边"，得知引用a只能调用等式左边的父类中的成员变量name，而无法访问等式右边的子类中的成员变量color;

根据成员方法的访问特点"编译看左边、运行看右边"，得出引用a可以调用子类中重写的父类的方法eat。若父类无该方法，则会报错；若子类无该方法，则是调用父类中的eat方法。

 
 

（3）多态的好处和弊端

好处:
提高了代码的扩展性。
定义方法时，如果将父类型作为参数，在使用方法时，可以传递任意子类对象

弊端:
不能使用子类特有的成员

 
 

（4）多态中的转型

向上转型
       父类引用指向子类对象其实就是向上转型。

 
向下转型
       将父类型的引用转换成具体的子类对象。

 
 
代码如下：（其中Dog是Animal的子类）

    Animal a = new Dog(); //向上转型Dog d=(Dog) a;   //向下转型

 
 

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学无止境