java基础快速入门--面向对象（基础）

类与对象

看一个养猫问题
张老太养了两只猫：一只名字叫小白，今年三岁，白色。还有一只叫小花，今年一百岁，花色。请编写一个程序，当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示张老太没有这只猫猫

使用现有的技术解决

/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/12 14:55*/
public class Object01 {public static void main(String[] args) {/*张老太养了两只猫：一只名字叫小白，今年三岁，白色。还有一只叫小花，今年一百岁，花色。请编写一个程序，当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示张老太没有这只猫猫*///一、单独变量来解决 => 不利于数据的管理（把一只猫的信息拆解）//第一只猫信息String cat1Name = "小白";String cat1Color = "白色";int cat1Age = 3;//第二只猫信息String cat2Name = "小花";String cat2Color = "花色";int cat2Age = 100;//二、数组 => （1）数据类型体现不出来// （2）只能通过[下标]获取信息，造成变量名字和内容的对应关系不明确// (3) 不能体现猫的行为String[] cat1 = {"小白", "3", "白色"};String[] cat2 = {"小花", "100", "花色"};}
}

现有技术解决的缺点分析
- 不利于数据的管理
- **效率低======>引出我们的新知识：类与对象（OOP）**

一个程序就是一个对象，有很多事务（对象[属性，行为]）
类与对象的关系示意图
- 对上图说明
  - 类就是数据类型，比如Cat
  - 对象就是一个具体的实例

快速入门-面向对象的方式解决养猫问题

/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/12 14:55*/
public class Object01 {public static void main(String[] args) {/*张老太养了两只猫：一只名字叫小白，今年三岁，白色。还有一只叫小花，今年一百岁，花色。请编写一个程序，当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示张老太没有这只猫猫*///使用oop面向对象解决//实例化一只猫（创建一只猫对象）/*** 一、new Cat()；创建一只猫* 二、Cat cat1 = new Cat(); 把创建的猫赋给cat1* 三、cat1、cat2就是一个对象*/Cat cat1 = new Cat();cat1.name = "小白";cat1.age = 3;cat1.color = "白色";Cat cat2 = new Cat();cat2.name = "小花";cat2.age = 100;cat2.color = "花色";//怎么访问对象的属性呢//第一只猫信息：小白 3 白色//第二只猫信息：小花 100 花色System.out.println("第一只猫信息：" + cat1.name + " " + cat1.age + " " + cat1.color);System.out.println("第二只猫信息：" + cat2.name + " " + cat2.age + " " + cat2.color);}
}/*** 使用面向对象的方式来解决养猫问题* 字定义一个猫类  Cat -> 字定义的数据类型*/
class Cat {//属性String name;//名字int age;//年龄String color;//颜色}

对象在内存中存在的形式
属性/成员变量
- 基本介绍
  - 从概念或叫法上看：成员变量 = 属性 = field（即成员变量是用来表示属性的）
  - 属性时类的一个组成部分，一般是基本数据类型，也可以是引用类型（对象，数组）
    - ```
    class Car {String name;//属性，成员变量，字段 fielddouble price;String color;String[] master;//属性可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型（对象，数组）
    }
```
- 注意事项和细节说明
  - 属性的定义语法同变量，示例：访问修饰符属性类型属性名；
    - 访问修饰符：控制属性的访问范围，有四种访问修饰符：public proctected default private
  - 属性的定义类型可以为任意类型，包含基本类型和引用类型
  - 属性如果不赋值，有默认值，规则和数组一致
如何创建对象
- 先声明在创建
  Cat cat;//声明对象
  cat = new Cat();//创建对象
- 直接创建
  Cat cat = new Cat();
如何访问属性
- 基本语法
  - 对象名.属性名
    cat.name;
    cat.age;
    cat.color;
类与对象的内存分配机制
- java内存的结构分析
  - 栈：一般存放基本数据类型（局部变量）
  - 堆：存放对象（Cat cat,数组等）
  - 方法区：常量池（常量，比如字符串），类加载信息
- java创建对象的流程简单分析
  Person p = new Person();
  p.name = “jack”;
  p.age = 10;
  - 先加载Person类信息（属性和方法信息，只会加载一次）
  - 在堆中分配空间，进行默认初始化（看规则）
  - 把地址赋值给p，p就指向对象
  - 进行指定初始化

成员方法

基本介绍

在某些情况下，我们要需要定义成员方法（简称方法）。比如人类：除了有一些属性外（年龄，姓名…）,我们人类还有一些行为，比如：可以说话，跑步…，通过学习，还可以做算术题，这时就要用成员方法才能完成

成员方法快速入门

一：添加speak成员方法，输出我是一个好人
二：添加cal01方法，可以计算从1+…+100的结果
三：添加getSum成员方法，可以计算两个数的和

/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/12 16:45*/
public class Method01 {public static void main(String[] args) {//方法使用//1、方法写好后，如果不去调用，不会生效Person person = new Person();//speak方法输出我是一个好人//al01方法输出：5050//getSum方法输出：3person.speak();person.al01();System.out.println(person.getSum(1, 2));}
}/*** 一：添加speak成员方法，输出我是一个好人* 二：添加cal01方法，可以计算从1+...+100的结果* 三：添加getSum成员方法，可以计算两个数的和*/
class Person {String name;int age;public void speak() {System.out.println("speak方法输出我是一个好人");}public void al01() {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 100; i++) {sum += i;}System.out.println("al01方法输出：" + sum);}public String getSum(int num1, int num2) {return "getSum方法输出：" + (num1 + num2);}
}

方法递归调用

基本介绍

简单的说：递归就是方法自己调用自己，每次调用时传入不同的变量，递归有助于编程者解决复杂问题，同时可以让代码变得更简洁

递归能解决什么问题？

各种数学问题：汉诺塔，阶乘问题，迷宫问题等
各种算法中也会使用到递归：比如快排，归并排序，二分查找，分治算法等
将用栈解决的问题–>递归代码比较简洁

递归重要规则

执行一个方法时，就创建一个新的受保护的独立空间（栈空间）
方法的局部变量是独立的，不会相互影响，比如变量n
如果方法中使用的是引用类型变量（比如数组，对象），就会共享该引用类型的数据
递归必须向退出递归的条件逼近，否则就是无限递归，出现stackoverflowerror
当一个方法执行完毕，或者遇到return，就会返回，遵守谁调用，就将结果返回给谁，同时当方法执行完毕或者返回时，该方法也就执行完毕

递归练习

猴子吃桃子问题：有一堆桃子，猴子第一天吃了其中的一半，并在多吃了一个！以后每天猴子都吃其中的一半，然后在多吃一个，当到第十天时，想再吃时（即还没吃），发现只有一个桃子了，问题：最初共多少个桃子

方法重载（OverLoad）

快速入门案例

package com.demo.a;/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/13 18:22*/
public class OverLoadDemo1 {public static void main(String[] args) {//使用方法System.out.println(new MyCalculator().calculate(1, 2));//3System.out.println(new MyCalculator().calculate(1, 2.2));//3.2System.out.println(new MyCalculator().calculate(1.1, 2));//3.1System.out.println(new MyCalculator().calculate(1, 2, 3));//6}
}/*** 下面的四个calculate方法构成了重载*/
class MyCalculator {//两个整数的和int calculate(int n1, int n2) {return n1 + n2;}//一个整数，一个double的和double calculate(int n1, double n2) {return n1 + n2;}//一个整数，一个double的和double calculate(double n1, int n2) {return n1 + n2;}//三个整数的和int calculate(int n1, int n2, int n3) {return n1 + n2 + n3;}
}

注意事项和使用细节
- 方法名：必须相同
- 形参列表：必须不同（形参类型或个数或顺序，至少有一样不同，参数名无要求）
- 返回类型：无要求
练习
- 编写程序，类Methods中定义三个重载方法并调用。方法名字定义，参数字定义，在main方法中调用三个方法

可变参数

基本概念

java允许将同一个类中多个同名通功能但参数个数不同的方法，封装成一个方法

基本语法

访问修饰符返回类型方法名(数据类型… 形参名){}

快速入门案例：可以计算2个数的和，3个数的和，4，5…

package com.demo.a;/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/15 19:14*/
public class VarParameterDemo {public static void main(String[] args) {System.out.println(sum(1, 2, 3));//6System.out.println(sum());//0System.out.println(sum(123, 4134));//4257}/*** int... 表示接收的是可变参数，类型是int，即可以接收多个int(0->多)* 使用可变参数时，可以当作数组来使用* 遍历nums求和即可** @param nums* @return*/public static int sum(int... nums) {int sum = 0;for (int num : nums) {sum += num;}return sum;}
}

注意事项

可变参数的实参可以为0个或任意多个
可变参数的实参可以为数组
可变参数的本质就是数组
可变参数可以和普通类型的参数一起放在形参列表，但必须保证可变参数在最后
一个形参列表中只能出现一个可变参数
public int sum(int… a, String… b)//错误

作用域

基本使用

面向对象中，变量作用域是非常重要知识点，相对来说不是特别好理解

在java编程中，主要的变量就是属性（成员变量）和局部变量
我们说的局部变量一般是指在成员方法中定义的变量
java中作用域的分类
- 全局变量：也就是属性，作用域为整个类体
- 局部变量：也就是除了属性之外的其他变量，作用域为定义它的代码块中
全局变量可以不赋值，直接使用，因为有默认值，局部变量必须赋值后，才能使用，因为没有默认值
注意事项和细节
- 属性和局部变量可以重名，访问时遵循就近原则
- 在同一个作用域中，比如在同一个成员方法中，两个局部变量，不能重名
- 属性生命周期较长，伴随着对象的创建而创建，伴随着对象的死亡而死亡，局部变量，生命周期较短，伴随着它的代码块执行而创建，伴随着代码块的结束而死亡，即在一次方法调用过程中
- 作用域范围不同
  - 全局变量：可以被本类使用，或其他类使用（通过对象调用）
  - 局部变量：只能在本类中对应的方法中使用
- 修饰符不同
  - 全局变量/属性可以加修饰符
  - 局部变量不能加修饰符

构造方法/构造器

看一个需求

前面我们创建人类的对象时，是先把一个对象创建好后，在给他的年龄和姓名属性赋值，如果现在我要求，在创建人类的对象时，就直接指定这个对象的年龄和姓名，该怎么做？这时就可以使用构造器

基本语法

[修饰符] 方法名(形参列表){方法体
}public class Person{String name;int age;//构造器/***一、构造器没有返回值，也不能写void*二、构造器的名称和类Person一样*/public Person(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}
}

构造器的修饰符可以默认
构造器没有返回值
方法名和类名字必须一样
参数列表和成员方法一样的规则
构造器的调用系统完成

基本介绍

构造方法又叫构造器（constructor），是类的一种特殊的方法，它的主要作用是完成对新对象的初始化，它有几个特点

方法名和类名相同
没有返回值
构造器时完成对象的初始化，而不是创建对象
在创建对象时，系统会自动的调用该类的构造器完成对象的初始化
如果程序员没有定义构造方法，系统会自动给类生成一个默认午餐构造方法，比如Person(){} ，使用javap指令反编译看看
一旦定义了自己的构造器，默认的构造器就覆盖了，就不能使用默认的午餐构造器，除非显示的定义一下，即：Person(){}

对象创建流程分析

加载Person类信息，只会加载一次
在堆中分配空间（地址）
完成对象初始化[3.1默认初始化，age=0 name=null]

this关键字

package com.demo.a;/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/19 15:51*/
public class ThisDemo {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog("大壮", 18);dog.info();//大壮 18}
}class Dog {String name;int age;//    public Dog(String dName, int dAge) {//构造器
//        name = dName;
//        age = dAge;
//    }//如果我们构造器的形参，能够直接写成属性名，就更好了/*** 但是出现了一个问题，根据变量的作用域原则* 构造器的name是局部变量，而不是属性* 构造器的age是局部变量，而不是属性* ==> 引出this关键字来解决** @param name* @param age*/public Dog(String name, int age) {//构造器name = name;age = age;}public void info() {//成员方法，输出属性X信息System.out.println(name + " " + age);}
}

什么是this

java虚拟机会给每个对象分配this，代表当前对象。坦白的讲，要明白this不是件容易的事

使用this解决前面变量命名的问题

package com.demo.a;/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/19 15:51*/
public class ThisDemo {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog("大壮", 18);dog.info();//大壮 18}
}class Dog {String name;int age;//    public Dog(String dName, int dAge) {//构造器
//        name = dName;
//        age = dAge;
//    }//如果我们构造器的形参，能够直接写成属性名，就更好了/*** 但是出现了一个问题，根据变量的作用域原则* 构造器的name是局部变量，而不是属性* 构造器的age是局部变量，而不是属性* ==> 引出this关键字来解决** @param name* @param age*/
//    public Dog(String name, int age) {//构造器
//        name = name;
//        age = age;
//    }public Dog(String name, int age) {//构造器//this.name 就是当前对象的属性this.name = name;//this.age 就是当前对象的属性this.age = age;}public void info() {//成员方法，输出属性X信息System.out.println(name + " " + age);}
}

小结：简单的说，哪个对象调用，this就代表哪个对象
注意事项和使用细节
this关键字可以用来访问本类的属性，方法，构造器
this用于区分当前类的属性和局部变量
访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表)
访问构造器语法：this（参数列表）；注意只能在构造器中使用
this不能在类定义的外部使用，只能在类定义的方法中使用

package com.demo.a;/*** @author L.yn* @version 1.0* @date 2021/12/19 16:24*/
public class ThisDemo1 {public static void main(String[] args) {//T(String name, int age)构造器//f2方法//f1方法//f1方法new T().f2();}
}class T {String name;int age;//访问构造器语法：this（参数列表）；注意只能在构造器中使用//注意：访问构造器语法：this(参数列表)必须放置在第一条语句public T() {this("aa", 19);}public T(String name, int age) {System.out.println("T(String name, int age)构造器");}//访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表)public void f1() {System.out.println("f1方法");}public void f2() {System.out.println("f2方法");//第一种方式f1();//第二种方式this.f1();}
}