Java 基础知识补充

程序员文章站 2022-03-03 08:53:17

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1. 成员变量和局部变量

1.1 成员变量和局部变量的区别

类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）
内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）
生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉着方法的调用完毕而消失）
初始化值不同：成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）

2. 关键字

2.1 private关键字

private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，提供相应的操作
- 提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰
- 提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

2.2 this关键字

this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区*部变量和成员变量的重名问题）
- 方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
- 方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

2.3 super

this&super关键字：
- this：代表本类对象的引用
- super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)
this和super的使用分别
- 成员变量：
  - this.成员变量 - 访问本类成员变量
  - super.成员变量 - 访问父类成员变量
- 成员方法：
  - this.成员方法 - 访问本类成员方法
  - super.成员方法 - 访问父类成员方法
构造方法：
- this(…) - 访问本类构造方法
- super(…) - 访问父类构造方法
对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

2.4 final

fianl关键字的作用
- final代表最终的意思，可以修饰成员方法，成员变量，类
final修饰类、方法、变量的效果
- fianl修饰类：该类不能被继承（不能有子类，但是可以有父类）
- final修饰方法：该方法不能被重写
- final修饰变量：表明该变量是一个常量，不能再次赋值

2.4.1 final修饰局部变量

fianl修饰基本数据类型变量
- final 修饰指的是基本类型的数据值不能发生改变
final修饰引用数据类型变量
- final 修饰指的是引用类型的地址值不能发生改变，但是地址里面的内容是可以发生改变的

2.5 static

static的概念
- static关键字是静态的意思，可以修饰【成员方法】，【成员变量】
static修饰的特点
1. 被类的所有对象共享，这也是我们判断是否使用静态关键字的条件
2. 可以通过类名调用当然，也可以通过对象名调用【推荐使用类名调用】
示例代码：

class Student {
    public String name; //姓名
    public int age; //年龄
    public static String university; //学校	共享数据！所以设计为静态！
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age + "," + university);
    }
}

public class StaticDemo {
    public static void main(String[] args) {
	    // 为对象的共享数据赋值
        Student.university = "传智大学";
        Student s1 = new Student();
        s1.name = "林青霞";
        s1.age = 30;
        s1.show();
        Student s2 = new Student();
        s2.name = "风清扬";
        s2.age = 33;
        s2.show();
    }
}

2.6 static访问特点

static的访问特点
- 非静态的成员方法
  - 能访问静态的成员变量
  - 能访问非静态的成员变量
  - 能访问静态的成员方法
  - 能访问非静态的成员方法
- 静态的成员方法
  - 能访问静态的成员变量
  - 能访问静态的成员方法
- 总结成一句话就是：
  - 静态成员方法只能访问静态成员

2.6.1 static关键字注意事项

在静态方法中是没有this关键字的

如何理解呢：静态是随着类的加载而加载，this是随着对象的创建而存在。静态比对象先存在。
静态方法只能访问静态成员变量和静态成员方法。

3. 构造方法

3.1 构造方法概述

构造方法是一种特殊的方法

作用：创建对象 Student stu = new Student();
格式：

public class 类名{

修饰符类名( 参数 ) {

}}
功能：主要是完成对象数据的初始化

class Student {
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }

    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        s.show();
    }
}

3.2 构造方法的注意事项

构造方法的创建

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

构造方法的重载

如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

推荐的使用方式

无论是否使用，都手工书写无参数构造方法

重要功能！

可以使用带参构造，为成员

4. 面向对象

4.1 继承的实现

继承的概念
- 继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法
实现继承的格式
- 继承通过extends实现
- 格式：class 子类 extends 父类 { }
  - 举例：class Dog extends Animal { }
继承带来的好处
- 继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。
示例代码

public class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("show方法被调用");
    }
}
public class Zi extends Fu {
    public void method() {
        System.out.println("method方法被调用");
    }
}
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Fu f = new Fu();
        f.show();

        Zi z = new Zi();
        z.method();
        z.show();
    }
}

4.1.1 继承的好处和弊端

继承好处
- 提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)
- 提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)
继承弊端
- 继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性
继承的应用场景：
- 使用继承，需要考虑类与类之间是否存在is..a的关系，不能盲目使用继承
  - is..a的关系：谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类

4.1.2 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

子类局部范围找
子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

示例代码

class Fu {
    int num = 10;
}
class Zi {
    int num = 20;
    public void show(){
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show();	// 输出show方法中的局部变量30
    }
}

4.1.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2. 在父类中自己提供一个无参构造方法

4.1.4继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

4.2.多态

4.2.1多态的概述

什么是多态

同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态
多态的前提
- 要有继承或实现关系
- 要有方法的重写
- 要有父类引用指向子类对象

4.2.2多态中的成员访问特点

成员访问特点
- 成员变量
  
  编译看父类，运行看父类
- 成员方法
  
  编译看父类，运行看子类

//动物类
public class Animal {
    public int age = 40;
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}
//猫类
public class Cat extends Animal {
    public int age = 20;
    public int weight = 10;
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}
//测试类
public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //有父类引用指向子类对象
        Animal a = new Cat();
        //下面的a.age是父类中的age
        System.out.println(a.age);
        //下面语句a.weight报错，因为父类没有
//        System.out.println(a.weight);
        a.eat();
         //下面语句报错，因为父类没有
//        a.playGame();
    }
}

4.2.3多态的好处和弊端

好处

提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作
弊端

不能使用子类的特有成员（方法和变量）

4.2.4多态中的转型

向上转型

父类引用指向子类对象就是向上转型
向下转型

格式：子类型对象名 = (子类型)父类引用;

5.抽象类

5.1抽象类的概述

当我们在做子类共性功能抽取时，有些方法在父类中并没有具体的体现，这个时候就需要抽象类了！

在Java中，一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法，而类中如果有抽象方法，该类必须定义为抽象类！

5.2抽象类的特点

抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰

//抽象类的定义
public abstract class 类名 {}
//抽象方法的定义
public abstract void eat();

抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类
抽象类不能实例化

抽象类如何实例化呢？参照多态的方式，通过子类对象实例化，这叫抽象类多态
抽象类的子类

要么重写抽象类中的所有抽象方法

要么是抽象类

5.3抽象类的成员特点（记忆）

成员的特点
- 成员变量
  - 既可以是变量
  - 也可以是常量
- 构造方法
  - 空参构造
  - 有参构造
- 成员方法
  - 抽象方法
  - 普通方法

6.接口

6.1接口的概述

接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。

Java中的接口更多的体现在对行为的抽象！

6.2接口的特点

接口用关键字interface修饰
```
public interface 接口名 {} 
```

类实现接口用implements表示

public class 类名 implements 接口名 {}

接口不能实例化

接口如何实例化呢？参照多态的方式，通过实现类对象实例化，这叫接口多态。

多态的形式：具体类多态，抽象类多态，接口多态。
接口的子类

要么重写接口中的所有抽象方法

要么子类也是抽象类

6.3接口的成员特点

成员特点
- 成员变量
  
  只能是常量默认修饰符：public static final
- 构造方法
  
  没有，因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在
- 成员方法
  
  只能是抽象方法
  
  默认修饰符：public abstract

6.4类和接口的关系

类与类的关系

继承关系，只能单继承，但是可以多层继承
类与接口的关系

实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口
接口与接口的关系

继承关系，可以单继承，也可以多继承

6.5抽象类和接口的区别

成员区别
- 抽象类
  
  变量,常量；有构造方法；有抽象方法,也有非抽象方法
- 接口
  
  常量；抽象方法
关系区别
- 类与类
  
  继承，单继承
- 类与接口
  
  实现，可以单实现，也可以多实现
- 接口与接口
  
  继承，单继承，多继承
设计理念区别
- 抽象类
  
  对类抽象，包括属性、行为
- 接口
  
  对行为抽象，主要是行为