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本篇開(kāi)始會(huì)從基礎(chǔ)開(kāi)始把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講明白講透徹,旨在讓每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能在工作中和面試中用的上。如果有講的不明白的地方歡迎公眾號(hào)私信討論,第一時(shí)間有問(wèn)必答。

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java的設(shè)計(jì)就是將java世界比作真實(shí)世界,一切事物都可以被某些類(lèi)型定義,每一個(gè)具體的事物都是類(lèi)型下面的實(shí)體對(duì)象,類(lèi)型可以更抽象,比如“鳥(niǎo)類(lèi)”,也可以更具體,比如“麻雀”,而一只活蹦亂跳的麻雀對(duì)象屬于麻雀這個(gè)類(lèi)型,也屬于鳥(niǎo)類(lèi)這個(gè)類(lèi)型,而鳥(niǎo)類(lèi)是麻雀類(lèi)的抽象。
真實(shí)的世界中每種類(lèi)型的特點(diǎn)以及類(lèi)與類(lèi)的關(guān)系是生來(lái)就有的,就像是我們看到天上飛的我們就知道它是鳥(niǎo)類(lèi),而java世界畢竟不是真實(shí)世界,他需要通過(guò)定義規(guī)則來(lái)約束這些關(guān)系。
面向?qū)ο笾杏兴膫€(gè)特性,封裝,繼承,多肽,抽象,java利用這些特性來(lái)描述類(lèi)和類(lèi)與類(lèi)的關(guān)系。
一、類(lèi)
雖然java是模擬真實(shí)世界,但是java對(duì)類(lèi)的定義是開(kāi)放,程序員可以按照自己想象任意定義類(lèi),但是類(lèi)的定義和現(xiàn)實(shí)世界又是一樣的,我們?cè)诿枋鲆粋€(gè)鳥(niǎo)類(lèi)的時(shí)候,一般是說(shuō)鳥(niǎo)有羽毛,五顏六色,會(huì)飛等等,但是歸根結(jié)底是在闡述鳥(niǎo)的外觀(guān)和技能,而在java中外觀(guān)描述和技能對(duì)應(yīng)的是類(lèi)中的成員屬性和成員方法。
二、對(duì)象
java中通過(guò)new關(guān)鍵字創(chuàng)建的就是一個(gè)具體的對(duì)象,它具備所屬類(lèi)的所有屬性和方法,它可以在適當(dāng)?shù)牡胤奖徊僮鳌?/p>
三、面向?qū)ο蟮奶匦?/h3>
1.封裝
封裝也叫作信息隱藏或者數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)保護(hù),我們用一個(gè)非常通俗的現(xiàn)實(shí)例子來(lái)說(shuō)明下:
public class bank {
private String id;
private long createTime;
private BigDecimal balance;
private long balanceLastModifiedTime;
}這是一個(gè)銀行存款的例子,在存款的時(shí)候有存款時(shí)間,存款后的余額,余額更改時(shí)間,如果這幾個(gè)屬性是public修飾,那么其他類(lèi)都可以訪(fǎng)問(wèn)這幾個(gè)屬性,并且對(duì)其任意修改,這是不安全的,封裝的目的把屬性的修改權(quán)限私有化,比如時(shí)間只有內(nèi)部可以改動(dòng),不需要對(duì)外開(kāi)放,對(duì)于余額的改動(dòng)銀行依賴(lài)于存款人存多少錢(qián),所以可以提供一個(gè)帶入?yún)⒌暮瘮?shù)入口,類(lèi)似于存款人把錢(qián)給到銀行,由銀行人員進(jìn)行余額的變動(dòng),這是把權(quán)限最小化,盡可能增強(qiáng)安全性,通過(guò)有限的方法暴露必要的操作,我們代碼中的get set方法就是封裝的最簡(jiǎn)體現(xiàn)。
2.繼承
繼承是指子類(lèi)繼承父類(lèi),語(yǔ)法機(jī)制:extends
public class A extends D一旦達(dá)成繼承關(guān)系,子類(lèi)就會(huì)擁有父類(lèi)非private修飾的屬性和方法。 并且子類(lèi)可以擁有自己獨(dú)有的屬性和方法,同時(shí)子類(lèi)還可以用自己的方式實(shí)現(xiàn)父類(lèi)的方法,即重寫(xiě)。
一個(gè)父類(lèi)可以被多個(gè)子類(lèi)繼承,但是一個(gè)子類(lèi)不能繼承多個(gè)父類(lèi)。
繼承讓代碼可以復(fù)用,把子類(lèi)共有的方法抽離到父類(lèi)中實(shí)現(xiàn),由子類(lèi)來(lái)繼承父類(lèi),從而達(dá)到代碼精簡(jiǎn)。
關(guān)于繼承還有兩種特殊的繼承:實(shí)現(xiàn)接口和繼承抽象類(lèi)。
我們先來(lái)了解下接口和抽象類(lèi)。
(1) 抽象類(lèi)
public abstract class A一個(gè)普通的類(lèi)如果被abstract修飾,就是一個(gè)抽象類(lèi),抽象類(lèi)相對(duì)于普通類(lèi)的特點(diǎn)如下:
- 可以存在abstract修飾的方法,即抽象方法,被abstract修飾的方法不能用private、static、synchronized、native等訪(fǎng)問(wèn)修飾符修飾,并且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)體。
- 不能實(shí)例化,只能被子類(lèi)繼承
- 如果子類(lèi)繼承了抽象類(lèi),并且實(shí)現(xiàn)了抽象類(lèi)的所有抽象方法,那么子類(lèi)是一個(gè)具體的類(lèi),如果沒(méi)有全部實(shí)現(xiàn)其抽象方法,則子類(lèi)也是一個(gè)抽象類(lèi)
- 抽象類(lèi)可以有構(gòu)造方法,目的是讓子類(lèi)來(lái)調(diào)用構(gòu)造方法初始化
(2) 接口
接口是一種特殊的抽象類(lèi),語(yǔ)法機(jī)制:interface
public interface B接口其實(shí)就是一種特殊的抽象類(lèi),相對(duì)于抽象類(lèi)不同的地方是:
- 只能被實(shí)現(xiàn),其實(shí)現(xiàn)也是一種特殊的繼承,卻別是繼承只能單繼承,而實(shí)現(xiàn)可以多實(shí)現(xiàn)。
- 接口中默認(rèn)所有的方法都是抽象方法。
- 接口中定義的成員變量默認(rèn)是public static final,即只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員,而且必須賦初值。
- 一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口,一定程度上彌補(bǔ)了不能多繼承的問(wèn)題。
- java中類(lèi)可以繼承類(lèi),也可以實(shí)現(xiàn)接口,接口也可以繼承接口,而且接口繼承接口可以多繼承,即一個(gè)接口可以用關(guān)鍵字extends繼承多個(gè)接口。
對(duì)于接口和抽象類(lèi)的應(yīng)用如何理解:
結(jié)合面向?qū)ο笏枷雭?lái)理解,抽象類(lèi)是類(lèi)的溯源產(chǎn)物,比如:幼年貓-貓-貓科-動(dòng)物,是一個(gè)類(lèi)群里不斷向上溯源就是抽象;而接口是對(duì)行為的分組,比如吃飯,睡覺(jué),玩游戲。
那么在日常應(yīng)用中,應(yīng)該怎么應(yīng)用呢?
從設(shè)計(jì)的角度講,接口往往被用來(lái)定義一組行為,舉個(gè)例子:
public class 鳥(niǎo)
cry();
public class 鴨 extends 鳥(niǎo)
cry(){
嘎嘎嘎
}
public class 雞 extends 鳥(niǎo)
cry(){
吱吱吱
}
public class 烏鴉 extends 鳥(niǎo)
cry(){
喳喳喳
}如上代碼,每種鳥(niǎo)都有自己獨(dú)特的叫聲,每種鳥(niǎo)都要重寫(xiě)cry方法,沒(méi)有辦法將叫這個(gè)行為抽象到父類(lèi)中,也就無(wú)法利用父類(lèi)實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用,增加了代碼的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)工作量。
如果每種鳥(niǎo)都有自己獨(dú)特的叫聲,那每個(gè)鳥(niǎo)類(lèi)都要重寫(xiě)cry方法也是沒(méi)有辦法但是必須這么做的事情。但事實(shí)上,鳥(niǎo)類(lèi)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于叫的方式的數(shù)量,也就是說(shuō),可能一百種鳥(niǎo)的叫聲都是吱吱吱,一百種鳥(niǎo)的叫聲都是咕咕咕,這種情況下,就可以通過(guò)接口來(lái)設(shè)計(jì)了。
就是用接口定義行為,由具體的行為類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口,每個(gè)鳥(niǎo)類(lèi)再將叫的行為委托給行為類(lèi)實(shí)現(xiàn)。
public interface cry
public class Zhizhizhi implements cry
cry(){
吱吱吱
}
public class Gagaga implements cry
cry(){
嘎嘎嘎
}
public class 鴨 extends 鳥(niǎo)
Gagaga gagaga;
cry(){
gagaga.cry();
}
public class 雞 extends 鳥(niǎo)
Zhizhizhi zhizhizhi;
cry(){
zhizhizhi.cry();
}如上代碼,將行為從具體的類(lèi)中分離出來(lái)單獨(dú)定義為行為類(lèi),具體類(lèi)和行為類(lèi)以組合在一起,這樣就可以復(fù)用代碼。
所有的行為都需要這樣設(shè)計(jì)嗎?并不是,只有當(dāng)前類(lèi)獨(dú)有的行為可以在當(dāng)前類(lèi)中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。而那些變化多端的行為就要以這樣方式設(shè)計(jì)。
從開(kāi)發(fā)的角度講,接口往往用于隔離接口和實(shí)現(xiàn)達(dá)到解耦的效果
日常開(kāi)發(fā)中我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)功能,往往是以接口的形式對(duì)外暴露,不暴露實(shí)現(xiàn),這樣的設(shè)計(jì)為了隔離接口和具體的實(shí)現(xiàn),提高代碼的擴(kuò)展性。
3.多態(tài)
多態(tài)是指子類(lèi)可以替換父類(lèi),父類(lèi)的引用可以指向子類(lèi),我們直接用代碼來(lái)說(shuō)明:
public class DynamicArray {
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
protected int size = 0;
protected Integer[] elements = new Integer[DEFAULT_CAPACITY];
public int size() {
return this.size;
}
public Integer get(int index) {
return elements[index];
}
public void add(Integer e) {
elements[size++] = e;
}
}
public class SortedDynamicArray extends DynamicArray {
@Override
public void add (Integer e) {
int i;
for (i = size - 1; i >= 0; --i) {
if (elements[i] > e) {
elements[i + 1] = elements[i];
} else {
break;
}
}
elements[i + 1] = e;
++size;
}
}
public class Example {
public static void test(DynamicArray dynamicArray) {
dynamicArray.add(5);
dynamicArray.add(1);
dynamicArray.add(3);
for (int i = 0; i < dynamicArray.size(); ++i) {
System.out.println(dynamicArray.get(i));
}
}
public static void main(String args[]) {
DynamicArray dynamicArray = new SortedDynamicArray();
test(dynamicArray);
}
}
public interface Iterator {
String hasNext();
String next();
String remove();
}
public class Array implements Iterator {
private String[] data;
public String hasNext() { ...}
public String next() { ...}
public String remove() { ...}
}
public class LinkedList implements Iterator {
private LinkedListNode head;
public String hasNext() { ...}
public String next() { ...}
public String remove() { ...}
}
public class Demo {
private static void print(Iterator iterator) {
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
public static void main(String[] args) {
Iterator arrayIterator = new Array();
print(arrayIterator);
Iterator linkedListIterator = new LinkedList();
print(linkedListIterator);
}
}上面兩個(gè)案例中最關(guān)鍵的代碼:
DynamicArray dynamicArray = new SortedDynamicArray();
Iterator arrayIterator = new Array();這兩行代碼都是用父類(lèi)來(lái)接收子類(lèi),其實(shí)這就是多肽,但是要達(dá)到這樣的目的是要依賴(lài)于“繼承”或者“實(shí)現(xiàn)”,正如上面的代碼一樣。
多態(tài)特性能提高代碼的可擴(kuò)展性和復(fù)用性。
在那個(gè)例子中,我們利用多態(tài)的特性,僅用一個(gè)print()函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)遍歷打印不同類(lèi)型(Array、LinkedList)集合的數(shù)據(jù)。當(dāng)再增加一種要遍歷打印的類(lèi)型的時(shí)候,比如HashMap,我們只需讓HashMap實(shí)現(xiàn)Iterator接口,重新實(shí)現(xiàn)自己的hasNext()、next()等方法就可以了,完全不需要改動(dòng)print()函數(shù)的代碼。所以說(shuō),多態(tài)提高了代碼的可擴(kuò)展性。
總結(jié)
Java的基礎(chǔ)就是面向?qū)ο笏枷?,支撐面向?qū)ο笏枷胧牵悍庋b,繼承,多肽,抽象,接口,后續(xù)的設(shè)計(jì)模式都是建立在這些基礎(chǔ)特性上面,要想開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量代碼必須先掌握基礎(chǔ)。
名稱(chēng)欄目:Java基礎(chǔ):如何理解面向?qū)ο?
路徑分享:http://www.fisionsoft.com.cn/article/djggoih.html


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