Java review part 2: object-oriented encapsulation

Java 基础知识第二部分。

面向对象

• 面向过程：强调步骤
• 面向对象：强调对象
  • 特征：封装、继承、多态
• 类：一组相关属性和行为的集合。
  • 属性：状态信息
  • 行为：可以做什么
• 类和对象的关系
  • 类是对一类事物的描述，是抽象的
  • 对象是一类事物的实例，是具体的
  • 类是对象的模板，对象是类的实体。

类的定义

• 成员变量（属性）
  • 直接定义在类当中，在方法外边。
• 成员方法（行为)
  • 无static关键字

一个类不能直接使用，需要根据类创建一个对象，才能使用。

步骤：

1. 导包：指出需要什么类，在什么位置。 import 包名称.类名称 对于和当前类属于同一个包的情况，可以省略导包语句。
2. 创建 = 类名称 对象名 = new 类名称();
3. 使用
   1. 使用成员变量 = 对象名.成员变量名
   2. 使用成员方法 = 对象名.成员方法名(参数)

一个对象的内存图

• 方法的进栈和出栈
• 堆中成员方法保存的是一个地址值
• 方法要执行，一定要进栈，执行完毕就出栈
• new之后有默认值
• 对象的名称也叫做对象的引用名

使用对象类型作为方法的参数：当一个对象作为方法的参数，传递到方法当中时，实际上传递进去的是对象的地址值。

使用对象作为方法的返回值：返回值其实就是对象的地址值。

成员变量与局部变量的区别：

1. 定义位置不一样（重要）
   • 成员变量：在方法外部，直接写在类中
   • 局部变量：在方法内部
2. 作用范围不一样（重要）
   • 成员变量：整个类可以通用
   • 局部变量：只有方法中可以使用，出了方法不能使用。
3. 默认值不一样
   • 成员变量：若没有赋值，会有默认值，规则和数组一样
   • 局部变量：没有默认值，如果要想使用，必须手动进行赋值。
4. 内存位置不一样（了解）
   • 成员变量：位于堆内存
   • 局部变量：位于栈内存
5. 生命周期不一样
   • 成员变量：随着对象创建而诞生，随着对象被垃圾回收而消失。
   • 局部变量：随着方法进栈而诞生，随着方法出栈而消失。

方法的参数也是局部变量，在调用的时候必然会被赋值。

面向对象 - 封装性

1. 封装在java中体现

   • 方法是一种封装
   • 关键字private也是一种封装 使用private将需要保护的成员变量进行修饰。在本类中可以随意访问，但是超出本类范围之外不能直接访问。 间接访问private成员变量：设置一对getter/setter方法
     • setter方法：有参数，无返回值。方法名称必须是set+首字母变大写(setXxx)
     • getter方法：无参数，有返回值。方法名称必须是get+首字母变大写(getXxx)。
     • 注意：对于基本数据类型中的boolean型，Getter方法一定要写成isXxx形式，setXxx规则不变。

   封装：将一些细节信息隐藏起来，对于外界不可见。

2. this关键字

   作用：在重名下起到区分的效果。

   当方法的局部变量和类的成员变量重名时，根据“就近原则”，优先使用局部变量。

   如果需要访问本类中的成员变量，需要使用这种格式 = this.成员变量名

   通过谁调用的方法，谁就是this.

3. 构造方法

   专门用来创建对象的方法。（使用构造方法创造对象可以更具体）

   格式 =

   public 类名称(参数) {
       方法体
   }
   

   注意事项：

   • 构造方法名称必须和所在类名称完全一样
   • 构造方法不需要写返回值类型，void也不需要
   • 构造方法不能产生返回值。
   • 如果没有编写任何构造方法，那么编译器将会默认赠送一个构造方法，没有参数且方法体什么都不做。public Student() {}
   • 一旦编写了至少一个构造方法，那么编译器将不再赠送。
   • 构造方法也是可以进行重载的。

   new对象就是在调用构造方法。

4. 标准的类(Java Bean)

   • 所有成员变量都要使用private关键字修饰
   • 为每一个成员变量编写一对Getter/Setter方法
   • 编写一个无参数构造方法
   • 编写一个全参数构造方法

   在idea中可以自动生成下面3项！！！菜单Code -> Generate

API文档的查看

1. 包路径
2. 构造方法
3. 方法摘要

Scanner类

• 引用类型一般使用步骤

  1. 导包 = import 包路径.类名称;
     • 如果需要使用的目标类，和当前类位于同一个包下，则可以省略包不写。
     • 只有java.lang包下的内容需要导包，其他的包需要import语句。
  2. 创建： 类名称 对象名 = new 类名称();
  3. 使用： 对象名.成员方法();

  System.in代表从键盘输入。

  其实键盘输入的都是字符串。

匿名对象

正常的创建对象格式 = 类名称 对象名 = new 类名称();

匿名对象创建格式 = new 类名称()

注意 = 匿名对象只能使用唯一的一次，下次只能创建新的匿名对象。

建议：如果确定有一个对象只需要使用一次，就可以使用匿名对象。

Random类

生成随机数字。

对象数组

数组可以存储任何数据类型

ArrayList集合

其长度可以随意改变。

对于ArrayList来说，有一个尖括号<E>代表泛型。

泛型：装在集合中的所有元素，全都是统一的什么类型。

注意：泛型只能是引用类型，不能是基本类型。也就是说集合里面保存的都是地址，但是基本类型数据没有地址。

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

注意右侧的尖括号也是要写的。

注意：对于ArrayList集合，直接打印得到的不是地址值，而是内容。如果内容为空，则得到的是空的中括号[].

常用方法：

• 添加数据方法 = public boolean add(E e)
• 从集合中获取元素 = public E get(int index)
• 从集合中删除元素 = public E remove(int index)
• 获取集合长度 = public int size()

String

• 程序当中所有的双引号字符串，都是String类的对象（就算没有new, 也照样是)

字符串的特点 =

1. 字符串的内容永不可变。(重要)
2. 因为字符串不可改变，所以字符串是可以共享使用的。
3. 字符串效果上相当于是char[]字符数组，但是底层原理是byte[]字节数组。

创建字符串的常见3+1种方式 =

• 3种构造方法
• public String() = 创建一个空白字符串
• public String(char[] array) = 根据字符数组内容创建字符串。
• public String(byte[] array)： 根据字节数组的内容，创建对应字符串。
• 1种直接创建 = String str = "Helo";

字符串常量池 = 程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。new的不在池中。

注意：

• 对于基本类型来说，==是进行数值比较
• 对于引用类型来说，==是进行地址值的比较

常用String方法：

• public boolean equals(Object obj) = 参数可以是任何对象，只有参数是一个字符串并且内容相同的才会给true;否则返回false.
  • equals方法具有对称性，即a.equals(b)和b.equals(a)效果一样。
  • 如果比较双方一个常量一个变量，推荐将常量字符串写在前面。推荐"abc".equals(str), 不推荐str.equals("abc");(原因，如果变量为null，比较后程序会报错。)
• public boolean equalsIgnoreCase(String str)
• public int length() = 字符串长度
• public String concat(String str) = 将当前字符串和参数字符串拼接
• public char charAt(int index) = 获取指定索引位置的单个字符。
• public int indexOf(String str) =查找参数字符串在本字符串中首次出现的索引位置

静态static关键字

一旦用了static关键字，那么这样的内容就不再属于对象自己，而是属于类的，所以凡是本类的对象，都共享一份数据。

1. static修饰成员变量

2. static修饰方法

   一旦使用static修饰成员方法，这就成为了静态方法。静态方法不属于对象，而是属于类的。

   • 如果没有static，那么必须首先创建对象，然后通过对象才能使用它。
   • 对于静态方法来说，可以通过对象名进行调用，也可以直接通过类名称来调用。类名称.静态方法
   • 如果有static关键字，可以不创建对象，直接通过类名称调用它
   • 对于本类当中的静态方法，可以省略类名称。

无论是成员变量还是成员方法，如果有static关键字修饰，都推荐用类名称进行调用

• 静态变量：类名称.静态变量
• 静态方法：类名称.静态方法

注意

1. 静态不能访问非静态(重点)

   原因：因为在内存当中是先有的静态内容，后有的非静态内容。（先人不知道后人，但是后人知道先人）

2. 静态方法中不能用this

   原因：this代表当前对象，但是静态方法是通过类调用的，和对象没有关系。

static内存图

注意：根据类名称访问静态成员变量时，全程和对象没有关系，只和类有关系。

静态代码块

1. 格式：

   public class 类名称 {
    static {
        // 静态代码块内容
    }
   }
   

2. 特点：当第一次用到本类时，静态代码块执行唯一的一次。
3. 静态内容优先于非静态，所以静态代码块优先于构造方法执行。
4. 典型用途：用来一次性地对静态成员变量进行赋值。

Arrays类

两个常用的方法

1. public static String toString(数组): 将参数数组变成字符串
2. public static void sort(数组): 按照默认升序对数组的元素进行排序。

Math类

常用方法

1. public static double abs(double num): 获取绝对值
2. public statiic double ceil(double num): 向上取整
3. public static floor double floor(double num): 向下取整
4. public static long round(double num): 四舍五入