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第4章 对象与类

程序员文章站 2022-05-07 15:50:13
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4.1.1 类

类(class)
构造(construct)
实例(instance)
封装(encapsulation)
实例域(instance field)
方法(method)
超类(Object)
继承(inheritance)

4.1.2 对象

对象的行为(behavior)
对象的状态(state)
对象标识(identity)

4.1.3 识别类

解决问题时,寻找名词和动词,名词往往是类,动词往往是类的行为。

4.1.4 类之间的关系

依赖“uses-a” (dependence)
聚合“has-a” (aggregation)
继承“is-a” (inheritance)
UML 统一建模语言 Unified Modeling Language

4.2 使用预定义类
4.2.1 对象与对象变量

构造器的名字与类名相同
一个对象变量并没有实际包含一个对象,而仅仅引用一个对象
在Java中,任何对象变量的值都是对存储在另外一个地方的一个对象的引用,new操作符的返回值也是一个引用。
Java对象变量看做是C++的对象指针
Date a 等同于 Date* a
所有的Java对象都存储在堆中。
java中需要用clone方法完全拷贝对象

4.2.2 Java类库中的LocalDate类

纪元epoch UTC时间1970年1月1日 00:00:00
UTC Coordinated Universal Time
GMT Greenwich Mean Time
Gregorian阳历表示法
《Calendrical Calculations》- Nachum Dershowitz 和 Edward M. Reingold
Java两个时间类库
Date类:表示时间点
LocalDate类:日历表示法
LocalDate.now();
LocalDate y = LocalDate.of(1949, 10, 1);
int year = y.getYear(); // 1949
int month = y.getMonthValue(); // 10
int day = y.getDayOfMonth(); // 1
LocalDate newY = y.plusDays(1000);

4.2.3 更改器方法与访问器方法

更改器方法:mutator method 对象调用该方法后会更改此对象的状态
访问器方法:accessor method 对象调用该方法不会更改此对象状态

4.3 用户自定义类
4.3.1 Employee类
4.3.2 多个源文件的使用

多数人喜欢各类用各自的文件来组织项目,这样两种编译程序的方法:
1)用通配符编译
javac File*.java
2)编译某文件
javac FileA.java
如果该文件中存在其他类FileB,则编译器会先找FileB.class;如果没有
会找FileB.java,再编译成FileB.class;如果FileB.java比已有FileB.class
新,则自动重新编译
java编译器内置了"make"工具功能

4.3.3 剖析Employee类
4.3.4 从构造器开始

构造器与其他方法的一个重要不同是:
构造器伴随着new的执行被调用,而不是一个已存在的对象来调用
1)构造器与类同名
2)每个类可以有一个以上的构造器
3)构造器可以有0个,1个或多个参数
4)构造器没有返回值
5)构造器总是伴随着new操作一起调用

java构造器的工作方式和c++一样。
但是一定记住Java所有对象都在堆中
且总是伴随new操作符一起用
警告:
不要在构造器中声明与实例域同名的局部变量,否则无法设置该实例域

4.3.5 隐式参数与显示参数

隐式参数implicit
显示参数explicit
java中,所有方法必须在类内部定义,但并不表示他们是内联方法。

4.3.6 封装的优点
4.3.7 基于类的访问权限
4.3.9 final实例域

构建对象时,必须初始化这个域,也就是说在构造器执行后,必须保证这个域被设置值。
对于可变类 用final修饰,只能保证此变量不能指向其它对象,但可以修改自身。

4.4 静态域 与 静态方法
4.4.1 静态域
4.4.3 静态方法

一个方法不需要访问对象状态,其所需参数均是显示参数。
一个方法只需要访问类的静态域。

4.4.4 工厂方法

无法命名构造器,构造器只能和类名相同。
使用构造器时,无法改变所构造对象的类型。

4.4.5 main方法

每个类都可以有main方法,这是对类进行单元测试的技巧

4.5 方法参数

按值调用 call by value:表示方法接收的是调用者提供的值。
按引用调用 call by reference:表示方法接受的是调用者提供的变量地址。
一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值。
Java程序设计语言总是采用按值调用。也是就是方法得到的是所有参数值的一个拷贝,
方法不能修改传递给它的任何参数变量的内容。
方法参数的两种类型
基本数据类型
对象引用
Java方法的对象引用是按值传递的。
也就是说只是栈中地址的拷贝,非堆中真实对象的拷贝。
所以,当方法内改变对象状态时,方法外的对象也跟着改变。

4.6 对象构造
4.6.1 重载 overloading

构造器有多个,相同的名字,不同的参数,变产生了重载。
重载解析 overloading resolution:编译器必须挑选出具体执行哪个方法。
根据参数类型与特定方法调用所使用的值类型进行匹配。
如果编译器找不到匹配的参数,就会产生编译时错误。
Java允许重载任何方法
方法名和参数个数及类型可以完整描述一个方法,这叫做方法的签名signature
返回类型不作为签名的一部分,即不允许方法名 参数个数 类型都相同,但返回值不同的两个方法存在。

4.6.2 默认域初始化

如果构造器中没有显示的给域赋值,则被自动赋予默认值
数值0,布尔值false,对象null。但缺乏经验的人才这么做,影响可读性。
这是域与局部变量的不同点,必须明确的初始化方法中的局部变量,但是域可以不用,因为被自动初始化默认值。

4.6.3 无参数的构造器

如果类中没有编写构造器,系统会提供一个无参构造器,实例域被赋予默认值。
但是如果显示的提供了一个构造器,没有提供无参构造器,此时用无参构造器实例化对象会被视为不合法。

4.6.4 显示域初始化

实例域的初始值并不一定是常量值,也可以用方法赋值

class A {
    private int id1 = 0;
    private int id2 = nextId();

    private static int nextId() {
        int r = id1;
        id1++;
        return r; 
    }
}
4.6.5 参数名
// 参数前可以加个a
private int num;
private int AFunc(int aNum) {
    num = aNum;
}
// 也可以同名,之后实例域用this.
private int AFunc(int num) {
    this.num = num;
}
// C++ 用 _num, nNum, xNum表示
4.6.6 调用另一个构造器
private int num;
public A(int aNum) {
    this(num, aNum);
    num++;
}
// 如果new A(500)时,他将调用A(int a, int aNum)
4.6.7 初始化块 initialization block
class Emp {

    private static int nextId;
    private int id;
    private String name;
    private double salary;

    {
        id = nextId;
        nextId++;
    }
     
    public Emp(String n, double s) {}

    public Emp() {}
}

不管调用哪个构造器,块都会先与构造器执行。

4.6.8 对象析构与finalize方法

Java有GC,所以不支持析构器
finalize方法不建议使用,因为不知道GC何时清除对象
System.runFinalizesOnExit(true)可以确保finalize方法在Java关闭前调用,但此方法不安全,不建议使用。
可以用Runtime.addShutdownHook添加关闭钩子shutdown hook

4.7 包
4.7.1 类的导入
  1. 直接写
Java.time.LocalDate today = new Java.time.LocalDate.now();
  1. import
4.7.2 静态导入
 import static java.lang.System.*;
4.7.3 将类放入包中
package com.bl.utils
4.7.4 包作用域

包密封package sealing

4.8 类路径
4.9 文档注释
4.10 类设计技巧

1)一定要保证数据私有
2)一定要对数据初始化
3)不要在类中使用过多的基本类型
4)不是所有的域都需要独立的域访问器和域更改器
5)将职责过多的类进行分解
6)类名和方法名要能够体现他们的职责
7)优先使用不可变的类

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