JAVA入门之面向对象（一）

至此，java中关于数组的学习已经基本总结完毕，接下来要学习的是面向对象。

1.面向对象三条主线

1.Java类及类的成员：属性、方法、构造器；代码块、内部类
2.面向对象的三大特征：封装性、继承性、多态性、（抽象性）；
3.其它关键：this、super、static、final、abstract、interface、package、import等

2.面向过程与面向对象的区别

“人把大象装进冰箱”
1.面向过程：强调的是功能行为，以函数为最小单位，考虑怎么做
1⃣️把冰箱打开
2⃣️抬起大象，装进冰箱
3⃣️把冰箱门关闭
2.面向对象：强调具备了功能的对象，以类/对象为最小单位，考虑谁来做

     人{
        打开(冰箱){
            冰箱.开开();
        }
        抬起(大象){
            大象.进入(冰箱);
        }
        关闭(冰箱){
            冰箱.闭合();
        }
    }
    冰箱{
        开开{ };
        闭合{ };
    }
    大象{
        进入(冰箱){ };
    }

3.Java类及类的成员

类（class）：是对一类事物的描述，是抽象的、概念上的定义
对象（object）：实际存在的该类事物的每个个体，因而也称为实例（instance）。
~~面向对象程序设计的重点是类的设计~~
~~类的设计，其实就是类的成员的设计~~
属性：对应类中的成员变量
行为：对应类中的成员方法
在这里插入图片描述
创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类

类和对象的使用（面向对象思想落地的实现）
1.创建类，设计类的成员
2.创建类的对象
3.通过“对象.属性”或“对象.方法”调用对象的结构

如果创建了一个类的多个对象，则每个对象都独立的拥有一套类的属性。（非static的）意味着，如果我们修改一个对象的属性a，则不影响另外一个对象属性a的值。

在这里插入图片描述
堆（heap）：此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是—所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
栈（stack）：指的是虚拟机栈。虚拟机栈用于存储局部变量等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，是对象在堆内存的首地址）。方法执行完，自动释放。
方法区（method area）：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

在这里插入图片描述

4.Java类中属性的使用

属性（成员变量） vs 局部变量
1.相同点：
1.1定义变量的格式：数据类型变量名 = 变量值
1.2先声明，后使用
1.3变量都有其对应的作用域

2.不同点：
2.1在类中声明的位置的不同
属性：直接定义在类的一对{ }内
局部变量：声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量
2.2关于权限修饰符的不同
属性：可以在声明属性时，指明其权限，使用权限修饰符
常用的权限修饰符：private、public、缺省、protected ---->封装性
目前，大家声明属性时，都使用缺省就可以了
局部变量：不可以使用权限修饰符
2.3默认初始化值的情况：
属性：类的属性，根据其类型，都有默认初始化值
整型（byte、short、int、long）：0
浮点型（float、double）：0.0
字符型（char）：0（或‘\u0000’）
布尔型（boolean）：false
引用数据类型（类、数组、接口）：null
局部变量：没有默认初始化值
意味着，在调用局部变量之前，一定要显式赋值
特别的，形参在调用时，赋值即可
2.4在内存中加载的位置
属性：加载到堆空间中（非static）
局部变量：加载到栈空间

public class PersonTest {
	public static void main(String[] args){
		Person p1 = new Person();
		System.out.println(p1.name);
		System.out.println(p1.age);
		System.out.println(p1.isMale);
		p1.talk("英语");
		p1.eat();
	}
}

class Person{
	//属性（或成员变量）
	public String name;
	int age;
	boolean isMale;
	
	public void talk(String language){//language：形参，也是局部变量
		System.out.println("我们使用"+language+"进行交流");	
	}
	public void eat(){
		String food = "烙饼";//局部变量
		System.out.println("北方人喜欢吃"+food);
	}
}

在这里插入图片描述

5.Java类中方法的声明和使用

方法：描述类应该具有的功能
比如：
Math类：sqrt( )\random( )…
Scanner类：nextXxx( )…
Arrays类：sort( )\binarySearch( )\toString( )\equals( )…
方法分类

	无返回值	有返回值
无形参	void 方法名( ){ }	返回值的类型方法名( ){ }
有形参	void 方法名(形参列表){ }	返回值的类型方法名(形参列表){ }

方法的声明：
权限修饰符返回值类型方法名(形参列表){方法体}
注意：static、final、abstract来修饰的方法，后面再说

具体说明：
1.关于权限修饰符（默认方法的权限修饰符先都使用public）：Java规定的4种权限修饰符：private、public、缺省、protected（讲封装性的时候再细说）
2.返回值类型：有返回值 vs 无返回值
2.1如果方法有返回值，则必须在方法声明时，指定返回值类型。同时，方法中，需要使用return关键字来返回指定类型的变量或常量：”return 数据“；如果方法没有返回值，则方法声明时，使用void来表示。通常，没有返回值的方法中，就不使用return，但是，如果使用的话，只能”return;“来表示结束此方法的意思。
2.2我们定义方法该不该有返回值？
①题目要求
②凭经验：具体问题具体分析
3.方法名：属于标识符，遵循标识符的规则和规范，”见名知意“
4.形参列表：方法可以声明0个，1个，或多个形参。
4.1格式：数据类型1 形参1，数据类型2 形参2，…
4.2我们定义方法时该不该定义形参？
①题目要求
②凭经验：具体问题具体分析

return关键字的使用：
1.使用范围：使用在方法体中
2.作用：
①结束方法
②针对于有返回值类型的方法，使用“return 数据”方法
3.注意点：return关键字后面不可以声明执行语句

方法的使用：
在方法的使用中，可以调用当前类的属性或方法(这里的方法可以是同一类的其他方法又或者其他类的方法)
特殊的，方法A中又调用了方法A：递归方法【自己调用自己】
注意：方法中

6.练习

/**
 * 对象数组题目
 * 定义类Student，包含三个属性：学号number(int)、年级state(int)、成绩score(int)
 * 创建20个学生对象，学号为1到20，年级和成绩都由随机数确定。
 * 问题一：打印出3年级(state值为3)的学生信息
 * 问题二：使用冒泡排序按学生成绩排序，并遍历所有学生信息
 * 提示：
 * 1）生成随机数：Math.random()，返回值类型double；
 * 2）四舍五入取整：Math.round(double d)，返回值类型long。
 * @author 123
 *
 */
public class StudentTest {
	public static void main(String[] args){
		Student[] stus = new Student[20];
		for(int i = 0; i<stus.length; i++){
			//给数组元素赋值
			stus[i] = new Student();
			//给Student对象的属性赋值
			stus[i].number = i+1;
			//年级：[1,6]
			stus[i].state = (int)(Math.random()*(6-1+1)+1);
			//成绩：[0,100]
			stus[i].score = (int)(Math.random()*(100-0+1)+0);
		}
		
		//问题一：打印出3年级（state值为3）的学生信息
		System.out.println("3年级学生信息：");
		for(int i = 0;i<stus.length;i++){
			if(stus[i].state == 3){
				System.out.println(stus[i].info());
			}
		}
		//问题二：使用冒泡排序按学生成绩排序，并遍历所有学生信息
		for(int i = 0;i<stus.length-1;i++){
			for(int j = 0;j<stus.length-1-i;j++){
				if(stus[j].score>stus[j+1].score){
					//如果需要交换顺序，交换的是数组元素，Student对象，而不仅仅是每个元素中的分数属性！！！！
					Student temp = stus[j];
					stus[j] = stus[j+1];
					stus[j+1] =temp;
				}
			}
		}
		System.out.println("按照成绩排序后：");
		//遍历学生数组
				for(int i = 0;i<stus.length;i++){
					System.out.println(stus[i].info());
				}
	}
	
}

class Student{
	int number;
	int state;
	int score;
	//显示学生信息的方法
	public String info(){
		return "学号："+number+","+"年级："+state+","+"分数："+score;
    }
}

进行优化封装后：

public class StudentTest {
	public static void main(String[] args){
		Student[] stus = new Student[20];
		for(int i = 0; i<stus.length; i++){
			//给数组元素赋值
			stus[i] = new Student();
			//给Student对象的属性赋值
			stus[i].number = i+1;
			//年级：[1,6]
			stus[i].state = (int)(Math.random()*(6-1+1)+1);
			//成绩：[0,100]
			stus[i].score = (int)(Math.random()*(100-0+1)+0);
		}
		
		StudentTest test = new StudentTest();
		//遍历学生数组
		test.print(stus);
		System.out.println("****************************");
		//问题一：打印出3年级（state值为3）的学生信息
		test.searchState(stus, 3);
		System.out.println("****************************");
		//问题二：使用冒泡排序按学生成绩排序，并遍历所有学生信息
		test.sort(stus);
		//遍历学生数组
		test.print(stus);
		System.out.println("****************************");
	}
	
	/**
	 * @Description 遍历Student数组的操作
	 * @param stus
	 */
	public void print(Student[] stus){
		for(int i = 0;i<stus.length;i++){
			System.out.println(stus[i].info());
		}
	}
	/**
	 * @Description 查找Student数组中指定年级的学生信息
	 * @param stus 要查找的数组
	 * @param state 要查找的年级
	 */
	public void searchState(Student[] stus,int state){
		for(int i = 0;i<stus.length;i++){
			if(stus[i].state == state){
				System.out.println(stus[i].info());
			}
		}
	}
	
	/**
	 * @Description 给Student数组排序
	 * @param stus
	 */
	public void sort(Student[] stus){
		for(int i = 0;i<stus.length-1;i++){
			for(int j = 0;j<stus.length-1-i;j++){
				if(stus[j].score>stus[j+1].score){
					//如果需要交换顺序，交换的是数组元素，Student对象，而不仅仅是每个元素中的分数属性！！！！
					Student temp = stus[j];
					stus[j] = stus[j+1];
					stus[j+1] =temp;
				}
			}
		}
	}	
}

class Student{
	int number;
	int state;
	int score;
	//显示学生信息的方法
	public String info(){
		return "学号："+number+","+"年级："+state+","+"分数："+score;
    }
}