1、面向对象基础

1.1、面向对象思想

1.1.1、概述

    面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。
    面向对象是相对于面向过程来讲的,指的是把 相关的数据和方法组织为一个整体 来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。
面向过程到面向对象思想层面的转变:
    面向过程关注的是执行的过程,面向对象关注的是具备功能的对象。
    面向过程到面向对象,是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变。
    
    此概念如果直接去理解的话可能会比较抽象,因为大家缺少对原始的面向过程的开发语言的了解,下面我们举一个栗子

1.1.2、举一个栗子

我们通过生活中的一个脑筋急转弯, 来理解这个概念。
    问:
        把大象装进冰箱 , 需要分几步?
    回答:
        面向过程回答:
            3步:1把冰箱门打开, 2把大象装进去 , 3把冰箱门关闭
        面向对象回答:
            2步:1招一个能操作冰箱的工人(对象),2指挥工人装大象
    思考:
        如果问题改成:    把100只大象依次关进冰箱,共分为几步?
        面向过程的回答: 此处需要省略N字。。。
        面向对象的回答还是2步:
        1招一个能操作冰箱的工人(对象) , 2指挥工人把大象依次装进去。
        
    
    结论:
        从上述的栗子中, 我们发现面向过程很死板 ,是很难适应变化的 。 而面向对象更灵活,可复用性更高。

1.1.3、栗子好吃, 我们再举一个

我们再描述一个生活的场景:
    场景:
        当我们独自生活时,  我们经常纠结一日三餐怎么吃。
        面向过程:
            每天亲力亲为: 买菜 - 做饭 - 吃饭 - 洗碗 的过程。
        面向对象:
            招聘一个保姆,每天等吃即可。
            
    场景升级:
        假设你是一个富豪, 拥有一座占地3000亩地的庄园 ,不再是只关注吃饭问题 , 还有花草树木修剪,泳池维护清洗,卫生打扫,洗衣做饭。。。。。。
        面向过程:
            此处省略看着就累的N字。
        面向对象:
            招聘一个管家, 然后让管家招聘 园丁、泳池维护工、保姆等等。
            

    结论:
        从上述的栗子中, 我们发现面向过程,我们需要关注很繁琐的过程 。 
        而面向对象不用关注具体的细节,更关注的是统筹架构的问题。
        
        其实我们进行大型应用开发时, 就如上述的例子一样, 如果我们写程序只关注过程的话, 代码量达到一定层次以后, 就很难再编写下去了。
        如果采用面向对象的思想来设计编写程序 , 我们 

1.1.4、三大思想

面向对象思想从概念上讲分为以下三种:OOA、OOD、OOP
    OOA:面向对象分析(Object Oriented Analysis)
    OOD:面向对象设计(Object Oriented Design)
    OOP:面向对象程序(Object Oriented Programming

1.1.5、三大特征

    封装性:所有的内容对外部不可见
    继承性:将其他的功能继承下来继续发展
    多态性:方法的重载本身就是一个多态性的体现

1.2、类与对象

对象:万物皆对象,客观存在的事物都是对象。

类:是对现实生活中具有相同属性和行为的事物的抽象。

类的特征:类是对象的数据类型(类是一个自定义的数据类型)

​ 类是具有相同属性和行为的一组对象的集合。

1.2.1、两者关系
    类表示一个共性的产物,是一个综合的特征,而对象,是一个个性的产物,是一个个体的特征。
    (类似生活中的图纸与实物的概念。)
    
    类必须通过对象才可以使用,对象的所有操作都在类中定义。
    类由属性和方法组成:
        · 属性:对象具有的各种特征,每个属性都有特定的值(就相当于人的一个个的特征)
        · 方法:具备的功能或能完成的工作(就相当于人的一个个的行为,例如:说话、吃饭、唱歌、睡觉)
    
    类和对象是抽象和具体的关系:类是对象的抽象,对象是类的实体。
1.2.2、类的定义格式
class 类名称{
    成员属性
    成员方法
}
1.2.3、属性与方法
属性定义格式:
    数据类型 属性名;
属性定义并赋值的格式:
    数据类型 属性名 = 初始化值;
    
    
方法定义格式:
    权限修饰符 返回值类型 方法名(形式参数列表){
        //方法体
        return 返回值;
    }
1.2.4、对象的创建与使用
一个类要想真正的进行操作,则必须依靠对象,对象的定义格式如下:
    类名称 对象名称 = new 类名称() ;
    
如果要想访问类中的属性或方法(方法的定义),则可以依靠以下的语法形式:
    访问类中的属性:    对象.属性 ;
    调用类中的方法:    对象.方法(实际参数列表) ;
1.2.5、成员变量与局部变量
定义位置是否有默认值作用域初值生命周期
成员变量定义在类中有默认值在整个类的内部没有赋值可以直接使用随着对象的创建开始,随着对象的消亡结束
局部变量定义在方法中没有默认值在定义他的方法内部必须赋值才可以使用从声明开始,到定义变量的结束的大括号的位置

ps: 局部变量名称和成员变量同名,<font color=red>局部变量优先</font>,根据就近原则

1.3、创建对象内存分析

1.3.1、栈

栈(Stack): Java中一个线程一个栈区,每一个栈中的元素都是私有的,不被其他栈所访问。

Java栈的区域很小 , 大概2m左右 , 特点是存取的速度特别快
栈存储的特点是: 先进后出。

存储速度快的原因: 
    栈内存, 通过 '栈指针' 来创建空间与释放空间 !
    指针向下移动, 会创建新的内存, 向上移动, 会释放这些内存 !
    这种方式速度特别快 , 仅次于PC寄存器 !
    但是这种移动的方式, 必须要明确移动的大小与范围 , 
    明确大小与范围是为了方便指针的移动 , 这是一个对于数据存储的限制, 存储的数据大小是固定的 , 影响了程序的灵活性 ~
    所以我们把更大部分的数据 存储到了堆内存中 。

存储的是: 
    基本数据类型的数据 以及 引用数据类型的引用!
    例如: 
    int  a  =10;
    Person p = new Person();
    10存储在栈内存中 ,  第二句代码创建的对象的引用(p)存在栈内存中

1.3.2、堆

被所有的线程共享

存放的是类的对象 . 

Java是一个纯面向对象语言, 限制了对象的创建方式: 所有类的对象都是通过new关键字创建

new关键字, 是指告诉JVM , 需要明确的去创建一个新的对象 , 去开辟一块新的堆内存空间: 

堆内存与栈内存不同, 优点在于我们创建对象时 , 不必关注堆内存中需要开辟多少存储空间 , 也不需要关注内存占用时长 !

堆内存中内存的释放是由GC(垃圾回收器)完成的 


垃圾回收器 回收堆内存的规则: 

    当栈内存中不存在此对象的引用时,则视其为垃圾 , 等待垃圾回收器回收 !


例如: 

    Person p0 = new Person();
    Person p1 = p0;
    Person p2 = new Person();

1.3.3、方法区

也叫作静态区,跟堆一样,被所有的线程共享

存放的是
    -   类信息
    -   静态的变量
    -   常量
    -   成员方法

方法区中包含了一个特殊的区域 ( 常量池 )(存储的是使用static修饰的成员)

1.3.4、PC寄存器

PC寄存器保存的是 当前正在执行的 JVM指令的 地址 !

在Java程序中, 每个线程启动时, 都会创建一个PC寄存器 !    

1.3.5、本地方法栈

保存本地(native)方法的地址 !

1.4、构造方法(构造器)

1.4.1、回顾对象创建
Person p = new Person();

在右侧Person后面出现的小括号, 其实就是在调用构造方法 !
1.4.2、概述
作用:
    用于对象初始化。
执行时机:
    在创建对象时,自动调用
特点:
     所有的Java类中都会至少存在一个构造方法 
     如果一个类中没有明确的编写构造方法,  则编译器会自动生成一个无参的构造方法, 构造方法中没有任何的代码!
     
     如果自行编写了任意一个构造器, 则编译器不会再自动生成无参的构造方法。
1.4.3、定义格式
定义的格式: 
    与普通方法基本相同, 区别在于:  方法名称必须与类名相同, 没有返回值类型的声明 !
案例:
     public class Demo3{
        public static void main(String[] args){
            Person p = new Person();
            p = new Person();
            p = new Person();
            p = new Person();
        }
    }
    class Person{
        public Person(){
            System.out.println("对象创建时,此方法调用");
        }
    }
1.4.4、构造方法设计
建议自定义无参构造方法,不要对编译器形成依赖,避免错误发生。
当类中有非常量成员变量时,建议提供两个版本的构造方法,一个是无参构造方法,一个是全属性做参数的构造方法。
        当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时,建议不提供任何版本的构造。

1.5、方法的重载

方法名称相同, 参数类型或参数长度不同, 可以完成方法的重载 !  方法的重载与返回值无关!
方法的重载 ,可以让我们在不同的需求下, 通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。 

1.6、构造方法的重载

一个类, 可以存在多个构造方法 : 
参数列表的长度或类型不同即可完成构造方法的重载 ~ 

构造方法的重载 ,可以让我们在不同的创建对象的需求下, 调用不同的方法来完成对象的初始化! 

1.7、匿名对象

没有对象名称的对象 就是匿名对象。

匿名对象只能使用一次,因为没有任何的对象引用,所以将成为垃圾,等待被GC回收。
只使用一次的对象可以通过匿名对象的方式完成,这一点在以后的开发中将经常使用到。
最后修改:2022 年 08 月 12 日
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