JavaSE-05笔记【面向对象02】

文章目录

1. 类之间的关系
2. is-a、is-like-a、has-a
- 2.1 is-a
- 2.2 is-like-a
- 2.3 has-a
3. Object类
- 3.1 toString()
- 3.2 finalize()（了解即可）
- 3.3 == 与 equals 方法
4. package 和 import
- 4.1 package
- 4.2 import
- 4.3 JDK 常用开发包
5. 访问权限控制
- 5.1 private
- 5.2 protected
- 5.3 default
6. 内部类（可读性较差，能不使用尽量不使用）
- 6.1 实例内部类
- 6.2 静态内部类
- 6.3 局部内部类
- 6.4 匿名内部类

1. 类之间的关系

泛化关系，类和类之间的继承关系及接口与接口之间的继承关系
关联关系，类与类之间的连接，一个类可以知道另一个类的属性和方法，在 java 语言中使用实例变量体现。
聚合关系，是关联关系的一种，是较强的关联关系，是整体和部分的关系，如：汽车和轮胎，它与关联关系不同，关联关系的类处在同一个层次上，而聚合关系的类处在不平等的层次上，一个代表整体，一个代表部分，在 java 语言中使用实例变量体现。
合成关系，也是关联关系的一种，是比聚合关系强的关联关系，如：人和四肢，整体对象决定部分对象的生命周期，部分对象每一时刻只与一个对象发生合成关系，在 java 语言中使用实例变量体现。
依赖关系，依赖关系是比关联关系弱的关系，在 java 语言中体现为返回值，参数，局部变量和静态方法调用。

2. is-a、is-like-a、has-a

2.1 is-a

Student is a people，凡是能够满⾜is a的表示“继承关系”。

public class A {public void method1() {}
}
public class B extends A {public void method1() {}
}

2.2 is-like-a

Cooker is like a menu 或者 driver is like a GPS，凡是能够满足 is like a 关系的表示“实现关系” ，通常为类实现接口（前类后接口）。

public interface I {public void method1() ;
}
public class A implements I {public void method1() {//实现}
}

2.3 has-a

I has a pen，凡是能够满⾜has a关系的表示存在“关联关系”，通常以“属性”的形式存在。

public class A {private B b;
}
public class B {
}

3. Object类

a) Object 类是所有 Java 类的根基类；
b) 如果在类的声明中未使用 extends 关键字指明其基类，则默认基类为 Object 类。
如：

public class User {...}
相当于
public class User extends Object {...}

3.1 toString()

返回该对象的字符串表示。通常 toString 方法会返回一个“以文本方式表示”此对象的字符串，Object 类的 toString 方法返回一个字符串，该字符串由类名加标记@和此对象哈希码的无符号十六进制表示组成，Object 类 toString 源代码如下：
getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())
在进行 String 与其它类型数据的连接操作时，如：System.out.println(student);，它自动调用该对象的 toString()方法。

package Object;public class ToStringTest01 {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();person.id = 200;person.name = "张三";//因为它调用了 Object 中的 toString 方法//输出的格式不友好，无法看懂System.out.println(person);}
}
//class Person extends Object { //和以下写法等同
class Person{int id;String name;
}

输出结果（Object是包名，后续会学习到）：
在这里插入图片描述
覆写Person中的toString方法：

package Object;public class ToStringTest02 {public static void main(String[] args) {Person01 person = new Person01();person.id = 200;person.name = "张三";//System.out.println(person.toString());//输出结果为：{id=200, name=张三}//因为 println 方法没有带 Person 参数的//而 Person 是 Object，所以他会调用 println(Object x)方法//这样就是产生 object 对其子类 Person 的指向，而在 Person 中//覆盖了父类 Object 的 toString 方法，所以运行时会动态绑定//Person 中的 toString 方法，所以将会按照我们的需求进行输出System.out.println(person);}}
//class Person extends Object { //和以下写法等同
class Person01{int id;String name;public String toString() {return "{id=" + id + ", name=" + name + "}";}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

3.2 finalize()（了解即可）

此方法在 Object 类中的实现代码为：
protected void finalize() throw Throwable{} //只有方法体，里面没有代码。
**注意：**这个方法由JVM垃圾回收器负责调用，不需要手动调用，有需要的话重写即可。
垃圾回收器（Garbage Collection），也叫 GC，垃圾回收器主要有以下特点：

当对象不再被程序使用时，垃圾回收器将会将其回收；
垃圾回收是在后台运行的，我们无法命令垃圾回收器马上回收资源，但是我们可以告诉他，尽快回收资源（System.gc 和 Runtime.getRuntime().gc()）；
垃圾回收器在回收某个对象的时候，首先会调用该对象的 finalize 方法；
GC 主要针对堆内存；
单例模式的缺点（暂未了解）。

finalize方法执行时机：
当垃圾收集器将要收集某个垃圾对象时将会调用 finalize，建议不要使用此方法，因为此方法的运行时间不确定，如果执行此方法出现错误，程序不会报告，仍然继续运行。

如下代码：

package Object;public class FinalizeTest01 {public static void main(String[] args) {Person02 person = new Person02();person.id = 1000;person.name = "张三";//将 person 设置为 null 表示 person 不再执行堆中的对象//那么此时堆中的对象就是垃圾对象//垃圾收集（GC）就会收集此对象//GC 不会马上收集，收集时间不确定//但是我们可以告诉 GC，马上来收集垃圾，但也不确定，会马上来//也许不会来person = null;//通知垃圾收集器，来收集垃圾System.gc();}
}
class Person02{int id;String name;//此方法垃圾收集器会调用public void finalize() throws Throwable { //这里抛出异常，后续会学到System.out.println("Person.finalize()");}
}

运行结果：
在这里插入图片描述
注意如下写法没有意义：

public class FinalizeTest02 {public static void main(String[] args) {method1();}private static void method1() {Person person = new Person();person.id = 1000;person.name = "张三";//这种写法没有多大的意义，//执行完成方法，所有的局部变量的生命周期全部结束//所以堆区中的对象就变成垃圾了（因为没有引用指向对象了）person = null;}}class Person{int id;String name;public void finalize() throws Throwable { System.out.println("Person.finalize()");}
}

3.3 == 与 equals 方法

等号“==”
等号可以比较基本类型和引用类型，等号比较的是值，特别是比较引用类型，比较的是引用的内存地址。

如下代码：

package Object;public class EqualsTest01 {public static void main(String[] args) {int a = 100;int b = 100;//可以成功比较//采用等号比较基本类型，它比较的就是具体的值System.out.println((a == b)?"a==b":"a!=b");Student s1 = new Student();s1.id = 1001;s1.name = "张三";Student s2 = new Student();s2.id = 1001;s2.name="张三";//输出为 s1!=s2//采用等号比较引用类型比较的是引用类型的地址（地址也是值）//这个是不符合我们的比较需求的//我们比较的应该是对象的具体属性，如：id 相等，或 id 和 name 相等System.out.println((s1 == s2)?"s1==s2":"s1!=s2");Student s3 = s1;//输出为 s1==s3//因为 s1 和 s3 指向的是一个对象，所以地址一样//所以采用等号比较引用类型比较的是地址System.out.println((s1 == s3)?"s1==s3":"s1!=s3");String str1 = "abc";String str2 = "abc";//输出 s1==s2System.out.println((str1==str2)?"str1==str2":"str1=str2");}}
class Student{int id;String name;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

采用 equals 比较两个对象是否相等

package Object;public class EqualsTest02 {public static void main(String[] args) {String s1 = "abc";String s2 = "abc";//输出 s1==s2System.out.println((s1==s2)?"s1==s2":"s1=s2");//与上创建String字符串的方式不一致，这两种方式的区别后续学习String时会了解到，输出s3!=s4String s3 = new String("abc");String s4 = new String("abc");System.out.println((s3==s4)?"s3==s4":"s3!=s4");//输出 s3 等于 s4，所以确定 String 的 equals 比较的是具体的内容System.out.println(s3.equals(s4)? "s3 等于 s4": "s3 不等于 s4");Animal a1 = new Animal();a1.id = 1001;a1.name = "张三";Animal a2 = new Animal();a2.id = 1001;a2.name="张三";//输出：a1 不等于 a2//因为它默认调用的是 Object 的 equals 方法//而 Object 的 equals 方法默认比较的就是地址,Object 的 equals 方法代码如下：// public boolean equals(Object obj) {// return (this == obj);// }//如果不准备调用父类的 equals 方法，那么必须覆盖父类的 equals 方法行为System.out.println(a1.equals(a2)? "a1 等于 a2": "a1 不等于 a2");}
}
class Animal{int id;String name;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

进一步完善，覆写equals方法：

package Object;public class EqualsTest03 {public static void main(String[] args) {Animal01 a1 = new Animal01();a1.id = 11;a1.name = "元宝";Animal01 a2 = new Animal01();a2.id = 11;a2.name = "元宝";System.out.println((a1.equals(a2))?"a1与a2相等":"a1与a2不相等");}
}class Animal01{int id;String name;// 覆盖父类方法，加入自己的比较规则@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if(this == obj){return true;}// 确定比较类型为Animal01，同一类型才具有可比性if(obj instanceof Animal01){// 强制向下转型Animal01 animal01 = (Animal01)obj;// 如果id相等就认为相等if(this.id == animal01.id){return true;}}return false;}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

判断是否相等的总结：

若为基本数据类型。使用==即可，比较的是值是否相等；
若为引用数据类型，由于==仅是比较地址是否相等，必须使用equals()方法，需要覆写定义规则来进行具体的判断。

4. package 和 import

4.1 package

包(package)其实就是目录，特别是项目比较大，java 文件特别多的情况下，我们应该分目录管理，在 java
中称为分包管理。
包的命名规范：

包最好采用小写字母
包的命名应该有规则，不能重复，一般采用公司网站逆序，
如com.sunny.项目名称.模块名称：com.sunny.exam

package 必须放到所有语句的第一行，注释除外

package packagetest;public class PackageTest01 {public static void main(String[] args) {}
}

此时，若使用命令行编译运行PackageTest01，应带上包名，即：java packagetest PackageTest01。

4.2 import

如何使用包下的class 文件=>采用import引入所需要使用的类
如下代码：

user包中有User类：

package user;public class User {int id;String name;public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

测试：

package packagetest;import user.User;
//可以采用 * 通配符引入包下的所有类
//此种方式不明确，但简单
//其中，*只代表类名，不能代表包，所以包的路径必须到最后一层包名再.*
//import user.*;public class PackageTest02 {public static void main(String[] args) {User user = new User();user.setId(10000);user.setName("张三");}
}

如果都在同一个包下就不需要 import 引入了，在实际开发过程中不应该这样做，必须建立包！
由于String、System等类在java.lang包中，这个包中的类一律不用导。

4.3 JDK 常用开发包

java.lang，此包Java语言标准包，使用此包的内容无需import引入；
java.sql，提供JDBC接口类，连接数据库时使用；
java.util，提供常用工具类；
java.io，提供各种输入输出流。

5. 访问权限控制

java 访问级别修饰符主要包括：private、protected 和 public，可以限定其他类对该类的属性和方法的使用权限。

修饰符	类的内部	同一个包里	子类	任何地方
private	√	×	×	×
default	√	√	×	×
protected	√	√	√ （不同包中的子类也可以）	×
public	√	√	√	√

注意：以上对类的修饰只有：public 和 default，内部类除外。

5.1 private

private 声明的变量或方法，只能在同一个类中使用。

package accesstest;public class PrivateTest {public static void main(String[] args) {A a = new A();//无法访问System.out.println(a.id);}
}class A{private int id;
}

编译报错：
在这里插入图片描述

为了访问private属性或方法，需要在该类中定义public方法，比如setter和getter方法访问private类型的属性。

5.2 protected

采用 protected 声明的变量或方法只有子类或同一个包下的类可以调用。

在同一个包（accesstest.protectedtest）下，建立类 ProtectedTest01、A，并建立 B 继承 A。

package accesstest.protectedtest;public class ProtectedTest01 {public static void main(String[] args) {A a = new A();//可以正确调用，在同一个包下System.out.println(a.id);a.method1();A b = new B();b.method1();B b1 = new B();b1.method3();}
}class A{//采用 protected 声明的变量protected int id = 100;public void method1() {System.out.println(id);}//采用 protected 声明的方法protected void method2() {System.out.println("A.method2()");}
}class B extends A{public void method1() {//子类可以正确调用System.out.println(id);}public void method3() {//子类可以正确调用method2();}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

access.protectedtest1 包下建立类 C1，在 access.protectedtest2 下建立 ProtectedTest02、C2 继承 C1、C3 类。

package accesstest.protectedtest2;import accesstest.protectedtest1.C1;public class ProtectedTest02 {public static void main(String[] args) {C1 c1 = new C1();//无法访问，不能在其他类中访问 protected 声明的方法或变量System.out.println(c1.id);C1 c2 = new C2();((C2) c2).method2();}
}class C2 extends C1{public void method2() {//可以调用，主要原因 C2 是 C1 的子类//所以可以访问 protected 声明的变量System.out.println(id);method1();}
}
class C3 {//不能在其他类中访问 protected 声明的方法或变量new C1().method1();
}

编译报错：
在这里插入图片描述

注释上述编译报错行后运行结果：
在这里插入图片描述

5.3 default

如果 class 不采用 public 修饰，那么此时的 class，只能被该包下的类访问，其他包下无法访问。

package accesstest.test;class D {public void method(){System.out.println("D.method()");}
}

package accesstest.defaulttest;//不能访问，只有在一个类中或在同一个包下可以访问
import accesstest.test.D;public class DefaultTest {public static void main(String[] args) {D d = new D();}
}

package accesstest.defaulttest;//在子类中也不能访问
import accesstest.test.D;public class E extends D {
}

编译报错：
在这里插入图片描述

package accesstest.test;public class defaultTest1 {public static void main(String[] args) {//可以在同一个包中访问D d = new D();d.method();}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

6. 内部类（可读性较差，能不使用尽量不使用）

在一个类的内部定义的类，称为内部类，主要分为：

实例内部类：类似于实例变量；
静态内部类：类似于静态变量；
局部内部类：类似于局部变量。

三种内部类均可以使用public、protected、default(不写)、private修饰。

6.1 实例内部类

创建实例内部类，外部类的实例必须已经创建；
实例内部类会持有外部类的引用；
实例内部类不能定义 static 成员，只能定义实例成员。

如下代码：

package innerclasstest;public class InnerClassTest01 {private int a;private int b;public InnerClassTest01(int a, int b) {this.a = a;this.b = b;}private class Inner1{int i1 = 0;int i2 = 1;int i3 = a;int i4 = b;//不能有static成员static int i5 = 20;}}

编译报错：
在这里插入图片描述
测试：

package innerclasstest;public class InnerClassTest01 {private int a;private int b;public InnerClassTest01(int a, int b) {this.a = a;this.b = b;}private class Inner1{int i1 = 1;int i2 = 2;//可以直接使用外部类的实例变量int i3 = a;int i4 = b;//不能有static成员
//        static int i5 = 20;}public static void main(String[] args) {//通过外部类创建内部类InnerClassTest01.Inner1 inner1 = new InnerClassTest01(10,20).new Inner1();System.out.println(inner1.i1);System.out.println(inner1.i2);System.out.println(inner1.i3);System.out.println(inner1.i4);}
}

运行结果：
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6.2 静态内部类

静态内部类不会持有外部的类的引用，创建时可以不用创建外部类；
静态内部类可以访问外部的静态变量，如果访问外部类的成员变量必须通过外部类的实例访问；

如下代码：

package innerclasstest;public class InnerClassTest02 {static int a = 100;int b = 300;static class Inner2{//在静态内部类中可以定义实例变量int i1 = 10;int i2 = 20;//在静态内部类中可以定义静态变量static int i3 = 100;//可以直接使用外部类的静态变量static int i4 = a;//不能直接引用外部类的实例变量int i5 = b;//采用外部类的引用可以取得外部类的实例变量的值int i6 = new InnerClassTest02().b;}
}

编译报错：
在这里插入图片描述
测试：

package innerclasstest;public class InnerClassTest02 {static int a = 100;int b = 300;static class Inner2{//在静态内部类中可以定义实例变量int i1 = 10;int i2 = 20;//在静态内部类中可以定义静态变量static int i3 = 200;//可以直接使用外部类的静态变量static int i4 = a;//不能直接引用外部类的实例变量
//        int i5 = b;//采用外部类的引用可以取得外部类的实例变量的值int i6 = new InnerClassTest02().b;public static void main(String[] args) {//可以直接创建静态内部类对象InnerClassTest02.Inner2 inner2 = new InnerClassTest02.Inner2();System.out.println(inner2.i1);System.out.println(inner2.i2);System.out.println(inner2.i3);System.out.println(inner2.i4);System.out.println(inner2.i6);}}
}

运行结果：
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6.3 局部内部类

局部内部类是在方法中定义的，它只能在当前方法中使用。和局部变量的作用一样；
局部内部类和实例内部类一致，不能包含静态成员。

如下代码：

package innerclasstest;public class InnerClassTest03 {private int a = 200;public void method1(int temp){//在方法中定义局部内部类class Inner3{int i1 = 100;//可以访问外部内的成员变量int i2 = a;int i3 = temp;//不能定义静态变量static int i4 = 4;}//使用局部内部类Inner3 inner3 = new Inner3();System.out.println(inner3.i1);System.out.println(inner3.i2);System.out.println(inner3.i3);}
}

编译报错：
在这里插入图片描述
测试：

package innerclasstest;public class InnerClassTest03 {private int a = 200;public void method1(int temp){//在方法中定义局部内部类class Inner3{int i1 = 100;//可以访问外部内的成员变量int i2 = a;int i3 = temp;//不能定义静态变量
//            static int i4 = 4;}//创建局部内部类对象Inner3 inner3 = new Inner3();System.out.println(inner3.i1);System.out.println(inner3.i2);System.out.println(inner3.i3);}public static void main(String[] args) {InnerClassTest03 innerClassTest03 = new InnerClassTest03();innerClassTest03.method1(300);}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

6.4 匿名内部类

匿名内部类是一种特殊的内部类，该类没有名字。
缺点：太复杂、乱，可读性差；不可重复使用，就是看着高端，自己不写，能看懂别人写的就行。

不使用匿名内部类示例：

package innerclasstest;public class InnerClassTest04 {public static void main(String[] args) {MyInterface myInterface = new MyInterfaceImpl();myInterface.add();}}interface MyInterface{void add();
}class MyInterfaceImpl implements MyInterface{@Overridepublic void add() {System.out.println("---------add---------");}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

使用匿名内部类

package innerclasstest;public class InnerClassTest05 {public static void main(String[] args) {InnerClassTest05 innerClassTest05 = new InnerClassTest05();innerClassTest05.method1(new MyInterface01(){//对接口的实现，覆写其中的add()方法//这个表面上看上去好像是在直接new 接口MyInterface，但是实际上并不是，后面的{}代表类对接口的实现@Overridepublic void add() {System.out.println("-------add-------");}});}private void method1(MyInterface01 myInterface01){myInterface01.add();}}interface MyInterface01{void add();
}