Java学习笔记 07、面向对象—重要知识点

文章目录

• ​​前言​​
• ​​一、main方法介绍​​
• ​​二、static关键字​​
• ​​三、类成员—代码块​​
• ​​四、final关键字​​
• ​​五、abstract关键字​​

• ​​介绍abstract​​
• ​​抽象类​​
• ​​匿名抽象类​​
• ​​应用场景​​

• ​​六、Interface接口​​

• ​​1、介绍Interface​​
• ​​2、接口特性​​

• ​​实现多接口​​
• ​​接口多继承​​
• ​​匿名接口类​​
• ​​接口注意点(3点)​​

• ​​3、接口实例演示​​

• ​​接口与多态应用​​

• ​​4、接口面试题​​

• ​​七、内部类​​

• ​​1、介绍内部类及分类​​
• ​​2、内部类属性方法调用​​
• ​​3、三个主要问题​​

• ​​实例化内部类​​
• ​​区分内部类与外部类属性​​
• ​​开发中内部类应用(Comparable接口)​​

• ​​参考资料​​

前言

      去年四月份大一下半学期正式开始学习Java，一路从java基础、数据库、jdbc、javaweb、ssm以及Springboot，其中也学习了一段时间数据结构。

      在javaweb期间做了图书商城项目、ssm阶段做了权限管理项目，springboot学了之后手痒去b站看视频做了个个人博客项目(已部署到服务器，正在备案中)。期间也不断进行做笔记，总结，但是越学到后面越感觉有点虚，觉得自己基础还有欠缺。

      之后一段时间我会重新回顾java基础、学习一些设计模式，学习多线程并发之类，以及接触一些jvm的相关知识，越学到后面越会感觉到基础的重要性，之后也会以博客形式输出学习的内容。

      现在整理的java知识基础点是在之前学习尚硅谷java课程的笔记基础之上加工汇总，部分图片会引用尚硅谷或网络上搜集或自己画，在重新回顾的过程中也在不断进行查漏补缺，尽可能将之前困惑的点都解决，让自己更上一层楼吧。

      博客目录索引：博客目录索引(持续更新)

一、main方法介绍

​​main()​​：作为程序的入口，是一个普通的静态public方法，虚拟机中执行会去找main()方法，若不存在就会报错，存在即执行。

main方法能与控制台进行交互。

public class Main{
    public static void main(String[] args){
    }
}

其中的args参数我们也可以进行赋值并输出：

①命令行中赋值并输出

首先编译成字节码文件，接着输入​​java Main "参数1" 1 2 3 ​​后面空格分隔的参数值会赋予到args中，就可以对其进行操作了！！

②IDEA中设置参数

左上角选择你当前运行的java源代码名称—Edit Configuration

在Program argumnets中设置参数即可

二、static关键字

​​static​​：共享的，可以修饰属性、方法、代码块、内部类(无构造器)。

• 修饰属性：此属性就是类中的静态属性，创建多个对象都有一份共享的属性，一个对象修改的话，其他对象拥有的属性也会更改。

• 静态变量会随着类的加载而加载，放置在缓存区(方法区的静态域)，可以通过​​类.静态变量​​直接调用，而不用先创建实例再获取。
• 类的加载早于对象的加载，加载时间发生在如实例化对象、类名调用静态变量的几个情况下。由于类的加载只有一次，静态变量在内存中只会存在一份。

• 修饰方法：也就是静态方法，随着类的加载而加载，通过​​类.静态方法​​调用。
• 一般常量也使用static修饰。

注意点：静态方法中，不能使用this,super关键字，并且静态方法中不能调用非静态的属性及方法。(因为静态方法是随着类加载而加载，实例化对象则是在运行阶段)。

相关设计模式：单例模式

三、类成员—代码块

类的成员：方法、属性、构造器、内部类、代码块

代码块：也称为Block、初始化块，分别非静态代码块与静态代码块。

语法：

class Person{
    //非静态代码块
    {
    
    }
    
    //静态代码块
    static{
        
    }
}

• 非静态代码块：可在创建属性时，对属性进行初始化

• 创建实例时执行，每创建一次就会执行一次。
• 若是有多个代码块，按照顺序执行。
• 可包裹静态、非静态的属性及方法。

• 静态代码块：为静态属性赋值

• 随着类的加载而执行，只执行一次
• 若是有多个静态代码块，根据顺序执行(可合在一个静态代码块中)
• 只能包裹静态属性与方法

使用场景：连接数据库时，加载properties配置文件。

四、final关键字

final：表示常量，最终的意思

​​final​​可修饰结构：类、方法、类变量、局部变量

• 修饰类：此类不能被其他类所继承。
• 修饰方法：此方法不能被重写。
• 修饰变量：此变量为常量，可初始化位置有直接初始化、代码块中初始化、构造器中初始化(只能有一处)。
• 修饰局部变量

• 形参：表示常量，在方法中不可对其重新赋值(调用方法时会传参)。
• 方法中参数：表示常量，不可二次赋值。

初始化举例：下面演示的是不同变量，同一个变量赋过值后无法再重新赋值

class Person{
    public final double MONEY = 20; //1.直接赋值
    public final int NAME;  
    public final String MAJOR;
    public Person(){
        NAME = 10;  //2.在构造器中赋值
    }
    {
        MAJOR = "数学";   //3.在代码块中赋值
    }
}

final使用于方法实例：Object的getClass方法​​public final native Class<?> getClass();​​

final使用于类实例：常用类​​String​​​，​​public final class String​​

final使用于变量：String类中的参数​​private final char value[];​​

五、abstract关键字

介绍abstract

abstract：可修饰类与方法

修饰类：抽象类，一般来说在开发中会提供抽象类子类，让子类进行实现

• 无法进行实例化
• 一定有构造器，方便子类对象实例化时候调用

修饰方法：抽象方法

• 有抽象方法的必定是抽象类
• 抽象方法只有方法的声明，没有方法体，例如​​public abstract void walk();​​
• 若子类继承了抽象类，必须重写父类所有抽象方法，否则该子类依旧是抽象类

注意点：①abstract不能修饰属性，构造器等结构。②不能修饰private属性，静态方法，final方法

抽象类

抽象类：主要是用来模型化那些父类无法确定全部实现，而由其子类提供具体实现对象的类。

下面就是一个简单的子类继承抽象类实现抽象方法：目的是要是实现抽象类调用其walk方法

abstract class Person{
    public abstract void walk();
}

class Student extends Person{
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("student走路中.....");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Person student = new Student();
        Person.walk();//student走路中.....
    }

}

匿名抽象类

匿名抽象类：对于抽象类我们是无法直接实例化的，但我们可以通过匿名抽象类的方式来进行实例化，需要注意的是这个实例化对象并非是该抽象类，可以看成其匿名子类，实现抽象方法即可使用。

好处：当我们需要使用某个抽象类中的方法时，一般来说要重新定义一个类来继承抽象类并实现方法，之后将该子类实例化使用实现方法，这里可以直接创建一个匿名子类对象，直接重写方法用。

使用的例子还是上面抽象类里的例子：

abstract class Person{
    public abstract void walk();
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        //多态：创建匿名抽象类并实例化
        Person person = new Person() {
            @Override
            public void walk() {
                System.out.println("student走路中.....");
            }
        };
        person.walk();//student走路中.....
    }

}

这里使用多态来进行方法调用。

应用场景

需求描述及不合理方案

描述：上面几个动物原本是根据不同的科类划分继承的，现在需要给几个动物如cat、dog这几个动物家养的几个小动能，如何设计最合理？

这里有几个不太合理方案：当做示例

• 方案一：直接将宠物方法加在​​Animal​​类中。

• 优点：其下所有动物类都可以马上继承其方法，其他新增加的动物也会取得同样行为。
• 缺点：让原本不是宠物的动物赋予了其方法，很不合理！

• 方案二：与方案一相同，加​​Animal​​类中，不过这里添加的是抽象方法。

• 优点：其他所有动物类都会重写该方法，定义合理的动作。
• 缺点：注意其他动物例如老虎狮子，根本完全没必要有并且重写其方法。

• 方案三：直接把放方法写入到指定的动物身上。

• 优点：避免其他动物有其宠物的行为。
• 缺点：对于相同的行为方法，不一样的家宠动物会出现例如doFriendly()、beFriendly()方法，调用时可能会出现不同方法调用。

理清需求以及合理方案

需求描述总结：

• 一种可以让宠物行为只应用到宠物身上方法
• 确保所有的宠物的类都有相同的方法定义的方法。
• 可以应用到多态

合理方案：在cat、dog之上创建一个抽象类名为Pet，并且创建带有宠物的方法，这样指定动物就能够继承其方法，并且还能够使用多态，通过Pet类来进行声明接收。

相关关系见下图，真的秒呀：

六、Interface接口

1、介绍Interface

定义成员，通过implements来实现接口

​​Interface​​：接口仅仅只是有相同的行为特征，继承是"是不是"的关系，接口是"能不能"的关系，也支持多态，可以取代具体的子类或抽象父类作为参数或返回类型，那么就可以传入任何实现该接口的东西。

接口定义成员：

• JDK7之前：只能定义全局常量(​​public static final​​)与抽象方法(​​public abstract​​)，并且这些前缀可不写效果依旧。

interface Skill{
    int flyTime = 100;//默认与右边相同：public static final int flyTime = 100;
    void fly();//默认与右边相同：public abstract void fly();
}

• JDK8：除了全局常量和抽象方法，还可以定义静态、默认方法(技术角度来看是合法的，看起来违背了接口理念)

• 静态方法(static)：可通过​​接口.静态方法​​直接调用方法，并执行方法体。
• 默认方法(default)：可通过创建实现类(先实现接口)对象，调用接口的默认方法，执行方法体。

//接口
interface Skill{
    //静态方法
    static void walk(){
        System.out.println("走路....");
    }
    //默认方法：包含实现体
    default void fly() {
        System.out.println("fly......");
    }
}
//实现接口
class Person implements Skill{

}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        //直接接口调用
        Skill.walk();//走路....
        //实现类调用默认方法
        new Person().fly();//fly......

    }

}

注意：接口没有构造器！！！

相关设计模式：代理模式、工厂模式

2、接口特性

实现多接口

格式：​​class 类名称 extends 类 implements 接口1，接口2{}​​

特点：弥补了Java单继承的局限性。

接口冲突案例：实现多个接口时都有同名同参数方法需要重写其方法

interface Skill{
    //默认方法
    default void fly() {
        System.out.println("skill接口的fly......");
    }
}

interface Clothes{
    //默认方法
    default void fly() {
        System.out.println("clothes会飞......");
    }
}

//实现两个接口
class Student implements Skill,Clothes {
    //重写方法
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("student自己会飞");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        new Student().fly();//student自己会飞
    }

}

说明：实现多个接口时，若是都有同名同参数，会出现接口冲突，需要对冲突方法进行重写，否则会报错！！

接口多继承

多继承：接口与接口之间是可以继承的，并且能够多继承！

interface AA{
    void sleep();
}

interface BB{
    void walk();
}

//这里使用到了extends继承
interface CC extends AA,BB{
    
}

注意：如果类实现多继承的接口，那么必须实现所有的抽象方法，才能进行实例化；没有实现抽象方法的则会变为抽象类。

匿名接口类

接口类的实现方式：就是创建一个类实现其接口。

匿名接口类：与匿名抽象类有点类似，如下

interface USB{
    void start();

    void stop();
}

//Flash驱动
class Flash implements USB{

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Flash开始准备工作.....");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Flash结束传输工作.....");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        //接口类实例化
        USB usb = new Flash();
        
        //匿名接口类 (可作为参数传递到方法中，实现多态)
        new USB() { //也可用USB u = new USB(){实现} 多态形式接收
            @Override
            public void start() {
                System.out.println("xxx驱动启动了.....");
            }

            @Override
            public void stop() {
                System.out.println("xxx驱动结束运行了.....");
            }
        };
    }
}

接口注意点(3点)

下面的接口与类是接下来注意点中的使用部分：

interface Skill{
    //默认方法
    default void fly() {
        System.out.println("skill接口的fly......");
    }
}

class Person{
    //与接口同名同参数方法
    public void fly(){
        System.out.println("Person的fly...");
    }
}

注意点如下：

1. 实现接口，若是其接口有默认方法可以进行重写。
2. 若是​​继承父类​​以及​​实现的接口​​中都有​​同名同参数的方法​​时，子类再没有重写情况下，会调用父类中的方法。

//继承Person以及实现Skill接口   extends写在前
class Student extends Person implements Skill{
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        //调用的是父类的方法
        new Student().fly();//fly......
    }

}

1. 对于父类、接口以及自己重写的方法该如何去调用同名同参数的方法？三种

//继承Person以及实现Skill接口   extends写在前
class Student extends Person implements Skill{
    
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Student自己会飞啦");
    }

    //测试调用不同的fly方法
    public void executeMethod(){
        fly();//调用自己重写的fly()方法
        super.fly();//调用父类的fly()方法
        Skill.super.fly();//调用实现接口的fly()方法，若是有其他接口也如这样调用
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        new Student().executeMethod();
    }
}

1. 针对于父类、接口的属性获取方式：

class A{
    public int m = 5;
}

interface B{
    int m=6;
}

class C extends A implements B{
    public C(){
        System.out.println(super.m);//直接super.属性，与上面获取父类方法一致
        System.out.println(B.m);//直接B.属性，因为接口中属性是static
    }
}


public class Main {
    public static void main(String[] args){
        new C();
    }
}

3、接口实例演示

接口与多态应用

接口与我们生活中的USB接口也有类似的地方，会定义一些传输数据，以及例如传输数据、开始与结束的方法。

使用：满足多态，实际上定义了一种规范，在开发中很多都面向接口编程。

实例：接口的一种使用方式

//定义了USB的两个规范方法
interface USB{
    void start();

    void stop();
}

//Flash驱动
class Flash implements USB{

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Flash开始准备工作.....");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Flash结束传输工作.....");
    }
}

//打印机驱动
class Printer implements USB{

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("Printer开始准备工作.....");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("Printer结束传输工作.....");
    }
}

//电脑主机
class Computer{

    /**
     * 用于主机进行装配驱动并传输数据
     * @param usb 多态，传入不同驱动
     */
    public void transferData(USB usb){
        usb.start();
        System.out.println("传输数据.....");
        usb.stop();
    }
}


public class Main {
    public static void main(String[] args){
        new Computer().transferData(new Flash());
        System.out.println("更换设备....");
        new Computer().transferData(new Printer());
    }
}

• USB接口：相当于一种规范，让不同的驱动实现其中的固定步骤。
• Flash、Printer实现类：用于实现USB接口的方法，两个驱动都有其不一样的启动与结束
• Computer类：单独电脑类，其中传输方法中的参数就是需要指定驱动类传入，这样的话我想用哪个驱动传入进来即可

包含了多态的使用！

4、接口面试题

题1：一个类、一个接口，类与接口中有相同属性名，如何调用获取

interface A{
    int x=0;
}

class B{
    int x=1;
}

public class C extends B implements A{
    public void pX(){
        System.out.println(super.x);
        System.out.println(A.x);
    }
    public static void main(String[] args) {
        new C().pX(); 
    }
    
}

对于继承父类：​​super.属性​​

对于实现接口属性：​​接口名.属性​​ 因为属性默认为public static final静态常量，所以可直接接口名获取

七、内部类

1、介绍内部类及分类

内部类：java中允许将一个B类声明放入到A类中，那么B就是内部类，A就是外部类。

//类,也称外部类
class A{
    
    //内部类
    class B{
        
    }
}

分类：

• 成员内部类：静态、非静态
• 局部内部类：方法内，代码块内，构造器内

分类举例如下：

class Person{
    //1.1静态成员内部类
    static class A{
        
    }
    //1.2非静态成员内部类
    class B{
        
    }
    
    public void method(){
        //2.1 局部内部类(局部方法中)
        class C{
            
        }
    }
    {
        //2.2 局部内部类(代码块中)
        class D{
            
        }
    }
    
    public Person(){
        //2.3 局部内部类(构造器中)
        class E{
            
        }
    }
}

2、内部类属性方法调用

成员内部类：一方面作为外部类的成员，另一方面作为一个类

• 作为外部类成员：可调用外部类的接口；可static修饰；可使用四种权限符
• 作为一个类：可定义属性、方法、构造器等，可被final修饰，可被abstract修饰

①针对于static内部类：其内部方法中无法调用外部类的属性及方法，因为想要调用首先外部类必须是静态的，但是作为外部类是不能被static修饰的。

②针对于非static内部类：其内部方法可以调用外部属性与方法。

• 外部类属性与方法(static)：​​外部类名.属性​​​ 或​​外部类名.方法​​
• 外部类属性与方法(非static)：​​外部类名.this.属性​​​ 或​​外部类名.this.方法名​​

示例演示：

②中的调用外部类属于与方法(static)：正常通过类名调用即可

class Person{

    private static String name;

    public static void eat(){
        System.out.println("eat吃东西");
    }

    //内部类(非静态)
    class P{
        private String name;

        public void eat(){
            //调用外部类静态属性
            Person.name = "123";
            //调用外部类静态方法
            Person.eat();
        }
    }
}

②中的调用外部类属于与方法(非static)：需要类名+this，与之前实现接口调用属性有点类似

class Person{

    private String name;

    public void eat(){
        System.out.println("eat吃东西");
    }

    //内部类(非静态)
    class P{
        private String name;
        
        public void eat(){
            //调用外部类属性(非静态)
            Person.this.name = "123";
            //调用外部类方法(非静态)
            Person.this.eat();
        }
    }
}

3、三个主要问题

实例化内部类

内部类也分为两种：静态与非静态

class Person{
    //静态内部类
    static class A{
        public void show(){
            System.out.println("我是A的show()");
        }
    }

    //内部类
    class B{
        public void show(){
            System.out.println("我是B的show()");
        }
    }
}

根据上面的代码我们准备好了静态内部类以及内部类：

• 静态内部类实例：​​Person.A a = new Person.A();​​ 直接创建静态内部类实例
• 内部类实例：

//首先实例化外部类
Person person = new Person();
//接着再实例化内部类，很合理
Person.B b = person.new B();

区分内部类与外部类属性

见代码：之前内部属性调用也有说明

class Person{
    //①外部类属性
    String name="小明";
    public class Bird{
        //②内部类属性
        String name="麻雀";
        
        //③参数属性
        void show(String name){
            //输出外部类的name
            System.out.println(Person.this.name);  //调用Person类中的this(相当于Bird)的name属性
            //输出成员内部类Bird的name
            System.out.println(name);              //直接name，就是离得最近的形参
            //输出show中的形参name
            System.out.println(this.name);         //this(指的是Person类) 调用这个类的属性
        }
    }
}

开发中内部类应用(Comparable接口)

【1】返回局部内部类实现comparable接口的匿名实例

class MyTest{

    //返回一个非匿名接口实现类
    public Comparable<Object> getComparable(){
        //实现Comparable接口
        class MyComparable implements Comparable<Object>{

            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return 0;
            }
        }
        return new MyComparable();
    }
}

【2】不实现接口实现类，直接返回匿名接口类对象

class MyTest{

    //返回一个匿名接口类
    public Comparable<Object> getComparable(){
        return new Comparable<Object>() {
            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return 0;
            }
        };
    }
}

参考资料

[1]. java类什么时候加载？，加载原理机制是怎么样的？

[2]. 书籍《head first java 2.0》

我是长路，感谢你的阅读，如有问题请指出，我会听取建议并进行修正。
欢迎关注我的公众号：长路Java，其中会包含软件安装等其他一些资料，包含一些视频教程以及学习路径分享。
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