@liayun
2016-12-08T01:32:34.000000Z
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java基础
类就是对现实生活中事物的描述;对象就是这类事物实实在在存在的个体。
比如:现实生活中的对象:张三,李四。若想要描述:即提取对象中共性内容,也即对具体对象的抽象。描述时,这些对象的共性有:姓名,年龄,性别,学习java的功能。映射到java中,描述就是class定义的类,具体对象就是对应java在堆内存中用new建立的实体。
类与对象的关系如图所示:
可以这样理解类与对象的关系:
例,需求1:描述汽车(颜色、轮胎数)。
(其实定义类)描述事物,其实就是在描述事物的属性和行为。
class Car {
// 描述颜色
String color = "红色";
// 描述轮胎数
int num = 4;
// 运行行为
void run() {
System.out.println(color+"..."+num);
}
}
描述完汽车,接下来就是生产汽车,在java中通过new操作符来完成,其实就是在堆内存产生一个实体。即:
Car c = new Car(); // c就是一个类类型变量。记住:类类型变量指向对象。
需求2:将已有车的颜色改成蓝色,就需要指挥该对象做事情,在java中指挥方式是:对象.对象成员
。
c.color = "blue";
对象内存结构图
试分析如下代码:
Car c = new Car();
c.color = "blue";
c.run();
Car c1 = new Car();
c1.run();
在内存中的表示:
而对于代码:
Car c = new Car();
c.num = 5;
Car c1 = c;
c1.color = "green";
c.run();
在内存中表示为:
可以得出成员变量和局部变量的区别:
作用域:
在内存中的位置:
匿名对象
匿名对象是对象的简化形式。
匿名对象使用方式:
例,
new Car().num = 5;
new Car().color = "blue";
new Car().run();
在内存中的表现形式为:
需求3:汽车修配厂对汽车进行改装,将来的车都改成黑色,3个轮胎。
public static void show(Car c) {
c.num = 3;
c.color = "black";
c.run();
}
将匿名对象作为实际参数进行传递,如下:
public static void main(String[] args) {
show(new Car());
}
此时,在内存中的表现形式为:
而代码
public static void main(String[] args) {
Car q = new Car();
show(q);
}
在内存中的表示如图:
若要让堆内存中的对象成为垃圾,可让q = null
。
封装:是指隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式。
好处:
封装原则:
set
, get
方法对其进行访问。提高对数据访问的安全性。具体到实例,即是:将age
私有化以后,类以外即使建立对象也不能直接访问了,但是人应该有年龄,就需要在Person
类中提供对应的访问age
的方式。之所以对外提供访问方式,就因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句,对访问的数据进行操作,提高代码的健壮性。代码如下:
class Person {
private int age;
public void setAge(int a) {
if(a > 0 && a < 130) {
age = a;
speak();
}
else
System.out.println("非法年龄");
}
public int getAge() {
return age;
}
void speak() {
System.out.println("age="+age);
}
}
class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
// p.age = -20;
p.setAge(-40);
// p.speak();
}
}
注意:私有仅仅是封装的一种表现形式。
对象一建立就会调用与之对应的构造函数。
特点:
作用:可用于给对象进行初始化。
小细节:
构造函数和一般函数的区别:构造函数和一般函数在写法上有不同,在运行上也有不同。构造函数是在对象一建立就运行,给对象初始化。而一般函数是对象调用才执行,是给对象添加对象具备的功能。一个对象建立,构造函数只运行一次,而一般函数可以被该对象调用多次。
什么时候定义构造函数呢?
答:当分析事物时,该事物存在具备一些特性或者行为,那么将这些内容定义在构造函数中。
格式:
{
构造代码块中的执行语句
}
构造代码块定义的是不同对象共性的初始化内容。
作用:给对象进行初始化,对象一建立就运行,而且优先于构造函数执行。
和构造函数的区别:构造代码块是给所有对象进行统一初始化,而构造函数是给对应的对象初始化。
例,
class Person {
private String name;
private int age;
// 构造代码块
{
cry();
}
Person() {
System.out.println("A:name="+name+",age="+age);
}
Person(String n) {
name = n;
System.out.println("B:name="+name+",age="+age);
}
Person(String n, int a) {
name = n;
age = a;
System.out.println("C:name="+name+",age="+age);
}
public void cry() {
System.out.println("cry.......");
}
}
class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person("lisi");
}
}
this:看上去,是用于区分局部变量和成员变量同名情况。那么this到底代表的是什么呢?
this:代表本类的对象,到底代表哪一个呢?this代表它所在函数所属对象的引用,简单说:哪个对象在调用this所在的函数,this就代表哪个对象。
this的应用:当定义类中功能时,该函数内部要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。但凡本类功能内部使用到了本类对象都用this表示。
例,
class Person {
private String name;
private int age;
Person(int age) {
this.age = age;
}
Person(String name) {
this.name = name;
}
Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void speak() {
System.out.println("name="+this.name+"...age="+this.age);
this.show();
}
public void show() {
System.out.println(this.name);
}
/*
需求:给人用于比较年龄是否相同的功能,也即是否是同龄人。
*/
public boolean compare(Person per) {
return this.age == per.age;
}
}
class PersonDemo3 {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person(20);
Person p1 = new Person(25);
boolean b = p1.compare(p2);
System.out.println(b);
}
}
还有,this语句:用于构造函数之间互相调用,而且this语句只能定义在构造函数的第一行,因为初始化要先执行。
static用法:是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量、成员函数)。
当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,还可以直接被类名调用:类名.静态成员
。
被修饰后的成员具备以下特点:
成员变量,也叫实例变量;静态的成员变量,也叫类变量。那么实例变量和类变量的区别:
静态使用注意事项:
this
、super
关键字。因为静态优先于对象存在,所以静态方法中不可以出现this
。静态有利有弊:
利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间,没有必要每一个对象中都存储一份;可以直接类名调用。
弊端:生命周期过长,访问出现局限性(静态虽好,只能访问静态)。
格式:
static {
静态代码块中的执行语句
}
特点:随着类的加载而执行,而且只执行一次,并优先于主函数。用于给类进行初始化。
其应用场景为:类不需要创建对象,但是需要初始化,这时将部分代码存储到静态代码块中。
例,
class StaticCode {
static {
System.out.println("a");
}
}
class StaticCodeDemo {
static {
System.out.println("b");
}
public static void main(String[] args) {
new StaticCode(); // 将StaticCode.class这个类加载进内存
new StaticCode(); // 注意StaticCode.class已经加载进内存,不会再次加载
System.out.println("over");
}
static {
System.out.println("c");
}
}
输出结果:
b
c
a
over
注意:StaticCode s = null;
,StaticCode类并没有被加载进内存。只有用到了类中的内容,才涉及类的加载问题,光建立引用,是不会加载的。
面试一般这样考:
class StaticCode {
int num = 9;
StaticCode() {
System.out.println("b");
}
static {
System.out.println("a");
}
{
System.out.println("c"+this.num);
}
StaticCode(int x) {
System.out.println("d");
}
public static void show() {
System.out.println("show run");
}
}
class StaticCodeDemo {
public static void main(String[] args) {
new StaticCode(4);
}
}
问运行结果?
答:输出为:
a
c9
d
主函数:是一个特殊的函数,作为程序的入口,可以被JVM调用。
主函数的定义:
public
:代表着该函数访问权限是最大的。static
:代表主函数随着类的加载就已经存在了。void
:主函数没有具体的返回值。main
:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被JVM设别。String[] args
:函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串,也称为字符串类型的数组。主函数是固定格式的:JVM设别。JVM在调用主函数时,传入的是new String[0];
。我们可以通过以下代码测试:
class MainDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(args); // [Ljava.lang.String;@139a55
System.out.println(args.length); // 0
}
}
须知主函数也是一个函数,即支持函数重载,所以以下代码也是可行的:
class MainDemo {
// 函数的重载
public static void main(int x) {
}
public static void main(String[] args, int x) {
}
public static void main(String[] args) {
}
}
我们也可以在运行的时候指定输入一些字符串,打印在控制台上。
class MainDemo {
public static void main(String[] args) {
for (int x = 0; x < args.length; x++) {
System.out.println(args[x]);
}
}
}
运行时指令:java MainDemo li yun ling
。
输出:
li
yun
ling
当然了,如果不爽也可以这样做:
class MainDemo {
public static void main(String[] args) {
String[] arr = {"haha", "hehe", "heihei", "xixi", "haihai"};
MainTest.main(arr);
}
}
class MainTest {
public static void main(String[] args) {
for (int x = 0; x < args.length; x++) {
System.out.println(args[x]);
}
}
}
练习:通过以下程序代码,试说明Person p = new Person("张三", 23);
该句话都做了什么事情?
class Person {
private String name = "haha";
private int age;
private static String country = "CN";
Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
{
System.out.println(name+".."+age);
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void speak() {
System.out.println(this.name+"..."+this.age);
}
public static void showCountry() {
System.out.println("country="+country);
method();
}
public static void method() {
System.out.println("method run");
}
}
class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person("张三", 23);
p.setName("lisi");
}
}
解:
Person p = new Person("张三", 23);
该句话都做了什么事情呢?
什么时候使用静态?
要从两方面下手:因为静态修饰的内容有成员变量和函数。
什么时候定义静态变量(类变量)呢?
当对象中出现共享数据时,该数据被静态所修饰,对象中的特有数据要定义成非静态,存在堆内存中。
什么时候定义静态函数呢?
当功能内部没有访问到非静态数据(对象的特有数据),那么该功能就定义成静态的。
每一个应用程序中都有共性的功能,可以将这些功能进行抽取,独立封装,以便复用。
我们试图建立一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了获取最值、排序等功能。
分析:虽然可以通过建立ArrayTool
的对象使用这些工具方法,对数组进行操作,发现了问题:
ArrayTool
对象并未封装特有数据ArrayTool
对象中的特有数据这时就考虑,让程序更严谨,是不需要对象的。可以将ArrayTool
中的方法都定义成static
的。直接通过类名调用即可。
将方法都静态后,可以方便于使用,但是该类还是可以被其他程序建立对象的。为了更为严谨,强制让该类不能建立对象。可以通过将构造函数私有化完成。
并且,为了能生成API文档,我们加入java文档注释。代码为:
/**
这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了获取最值、排序等功能。
@author 李阿昀
@version V1.1
*/
public class ArrayTool {
// ArrayTool() {}
/**
空参数构造函数
*/
private ArrayTool() {
}
/**
获取一个整型数组中的最大值
@param arr 接受一个int类型的数组
@return 会返回一个该数组中的最大值
*/
public static int getMax(int[] arr) {
int max = 0;
for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
if(arr[x] > arr[max])
max = x;
}
return arr[max];
}
/**
获取一个整型数组中的最小值
@param arr 接受一个int类型的数组
@return 会返回一个该数组中的最小值
*/
public static int getMin(int[] arr) {
int min = 0;
for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
if(arr[x] < arr[min])
min = x;
}
return arr[min];
}
/**
给int数组进行选择排序
@param arr 接受一个int类型的数组
*/
public static void selectSort(int[] arr) {
for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
for (int y = x + 1; y < arr.length; y++) {
if(arr[x] > arr[y]) {
swap(arr, x, y);
}
}
}
}
/**
给int数组进行冒泡排序
@param arr 接受一个int类型的数组
*/
public static void bubbleSort(int[] arr) {
for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
for (int y = 0; y < arr.length - x - 1; y++) {
if(arr[y] > arr[y+1]) {
swap(arr, y, y+1);
}
}
}
}
/**
给数组中的元素进行位置的置换
@param arr 接受一个int类型的数组
@param a 要置换的位置
@param b 要置换的位置
*/
private static void swap(int[] arr, int a, int b) {
int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}
/**
用于打印数组中的元素。打印形式是:[element1, element2, ...]
@param arr 接受一个int类型的数组
*/
public static void printArray(int[] arr) {
System.out.print("[");
for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
if(x != arr.length - 1)
System.out.print(arr[x]+", ");
else
System.out.println(arr[x]+"]");
}
}
}
接下来,将ArrayTool.class
文件发送给其他人,其他人只要将该文件设置到classpath
路径下,就可以使用该工具类。但是,很遗憾,该类中定义了多少个方法,对方不清楚,因为该类并没有使用说明书。开始制作程序的说明书,java的说明书通过文档注释来完成。
即javac -d myhelp -author -version ArrayTool.java
。
myhelp
:为文档生成的目录,默认为当前目录,也可以指定为其他目录
-author
:文档作者的名字
-version
:文档版本
设计模式:解决某一类问题最行之有效的方法。JAVA中有23种设计模式。
单例设计模式:解决一个类在内存中只存在一个对象的问题。
想要保证对象唯一:
这3步怎么用代码体现?
对于事物该怎么描述,还怎么描述。当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时,就将以上的3步加上即可。
例,
class Single {
private int num;
public void setNum(int num) {
this.num = num;
}
public int getNum() {
return num;
}
private Single() {}
private static Single s = new Single();
public static Single getInstance() {
return s;
}
}
那么,以下代码
Single s1 = Single.getInstance();
Single s2 = Single.getInstance();
在内存中的结构如图所示:
以上代码是先初始化对象。称为:饿汉式。Single类一进内存,就已经创建好了对象。
开发原则:定义单例,建议使用饿汉式。
懒汉式(面试常考)
对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。称为:懒汉式。
Single类进内存,对象还没存在,只有调用getInstance()方法时,才建立对象,如:
class Single {
private static Single s = null;
private Single() {}
//synchronized相当于上了一个锁,但程序效率降低了
public static Single getInstance() {
if(s == null) // 双重判断,可解决这个问题(涉及多线程)
synchronized(Single.class) {
if(s == null)
s = new Single();
}
return s;
}
}