每日学Java系列-Java零基础学习笔记(十)Java面向对象

牛仔码农

✔上一篇Java零基础系列文章中我们说到了Java中的方法,今天是Java的核心内容——面向对象。

很多初学的小伙伴在刚接触面向对象的时候,脑子都是晕晕乎乎的,什么是类?什么是对象?他们的关系是怎么样的?等等这些问题一拥而出。

废话不多说,学起来!

面向对象

1、面向过程和面向对象有什么区别?

从语言方面出发

  • 对于C语言来说,是完全面向过程的。
  • 对于C++语言来说,是一半面向过程,一半是面向对象。(C++是半面向对象的)
  • 对于Java语言来说,是完全面向对象的。

什么是面向过程的开发方式?

面向过程的开发方式主要的特点是:

注重步骤,注重的是实现这个功能的步骤。

第一步干什么

第二步干什么

....

另外面向过程也注重实现功能的因果关系。

因为A所有B

因为B所以C

因为C所以D

.....

面向过程中没有对象的概念。只是实现这个功能的步骤以及因果关系。

面向过程有什么缺点?(耦合度高,扩展力差。)

面向过程最主要是每一步与每一步的因果关系,其中A步骤因果关系到B步骤,A和B联合起来形成一个子模块,子模块和子模块之间又因为因果关系结合在一起,假设其中任何一个因果关系出现问题(错误),此时整个系统的运转都会出现问题。(代码和代码之间的耦合度太高,扩展力太差。)

螺栓螺母拧在一起:耦合度高吗?

这是耦合度低的,因为螺栓螺母可以再拧开。(它们之间是有接口的。)

螺栓螺母拧在一起之后,再用焊条焊接在一起,耦合度高吗?

这个耦合度就很高了。耦合度就是黏连程度。

往往耦合度高的扩展力就差。

耦合度高导致扩展力差。(集成显卡:计算机显卡不是独立的,是集成到主板上的)

耦合度低导致扩展力强。(灯泡和灯口关系,螺栓螺母关系)

采用面向过程的方式开发一台计算机会是怎样?

这台计算机将没有任何一个部件,所有的都是融合在一起的。

你的这台计算机是一个实心儿的,没有部件的。一体机。

假设这台一体机的任何一个“部位”出问题,整个计算机就不能用了,

必须扔掉了。(没有对象的概念。)

采用面向对象的方式开发一台计算机会是怎样?

  • 内存条是一个对象
  • 主板是一个对象
  • CPU是一个对象
  • 硬盘是一个对象

然后这些对象组装在一起,形成一台计算机。

假设其中CPU坏了,我们可以将CPU拆下来,换一个新的。

面向过程有什么优点?(快速开发)

对于小型项目(功能),采用面向过程的方式进行开发,效率较高。

不需要前期进行对象的提取,模型的建立,采用面向过程

方式可以直接开始干活。一上来直接写代码,编写因果关系。

从而实现功能。

什么是面向对象的开发方式?

采用面向对象的方式进行开发,更符合人类的思维方式。(面向对象成为主流的原因)

人类就是以“对象”的方式去认识世界的。

所以面向对象更容易让我们接受。

面向对象就是将现实世界分割成不同的单元,然后每一个单元都实现成对象,然后给一个环境驱动一下,让各个对象之间协作起来形成一个系统。

  • 对象“张三”
  • 对象“香烟”
  • 对象“打火机”
  • 对象“吸烟的场所”

然后将以上的4个对象组合在一起,就可以模拟一个人的抽烟场景。

其中“张三”对象可以更换为“李四”

其中“香烟”也可以更换品牌。 其中“打火机”也可以更换。

其中“吸烟的场所”也可以更换。

采用面向对象的方式进行开发:

耦合度低,扩展力强。

找一个合适的案例。说明一下面向对象和面向过程的区别?

蛋炒饭:

鸡蛋和米饭完全混合在一起。没有独立对象的概念。

假设客户提出新需求:我只想吃蛋炒饭中的米饭,怎么办?

客户提出需求,软件开发者必须满足这个需求,于是开始扩展,这个软件的扩展是一场噩梦。(很难扩展,耦合度太高了。)

盖饭:

老板,来一份:鱼香肉丝盖饭

鱼香肉丝是一道菜,可以看成一个独立的对象。

米饭可以看成一个独立的对象。

两个对象准备好之后,只要有一个动作,叫做:“盖”

这样两个对象就组合在一起了。

假设客户提出新需求:我不想吃鱼香肉丝盖饭,想吃西红柿鸡蛋盖饭。

这个扩展就很轻松了。直接把“鱼香肉丝”对象换成“西红柿鸡蛋”对象。

目前先听一下,需要三四年的时候才能彻底领悟面向对象。

面向过程主要关注的是:实现步骤以及整个过程。

面向对象主要关注的是:对象A,对象B,对象C,然后对象ABC组合,或者CBA组合.....

2、当我们采用面向对象的方式贯穿整个系统的话,涉及到三个术语:

  • OOA:面向对象分析
  • OOD:面向对象设计
  • OOP:面向对象编程

整个软件开发的过程,都是采用OO进行贯穿的。

实现一个软件的过程:

分析(A) --> 设计(D) --> 编程(P)

在软件公司当中,一般同事与同事之间聊天,有的时候会突然说出来一个英语单词。

这种情况是很常见的。所以一些术语还是要知道的,不然会闹出笑话。

  • leader 领导/经理/组长
  • team 团队
  • PM 项目经理(整个项目的监管人)Project Manager

3、面向对象包括三大特征

  • 封装
  • 继承
  • 多态

任何一个面向对象的编程语言都包括这三个特征

例如:

  • python也有封装 继承 多态。
  • java也有封装 继承 多态。

注意:java只是面向对象编程语言中的一种。

除了java之外,还有其它很多很多的编程语言也是面向对象的。

以上三个特征的名字先背会,后面一个一个进行学习。

4、类和对象的概念

面向对象当中最主要“一词”是:对象。

  • 什么是类?

类实际上在现实世界当中是不存在的,是一个抽象的概念。

是一个模板。是我们人类大脑进行“思考、总结、抽象”的一个结果。(主要是因为人类的大脑不一般才有了类的概念。)

类本质上是现实世界当中某些事物具有共同特征,将这些共同特征提取出来形成的概念就是一个“类”,“类”就是一个模板。

明星是一个类

  • 什么是对象?

对象是实际存在的个体。(真实存在的个体)

宋小宝就是一个对象

姚明就是一个对象

刘德华就是一个对象

....

宋小宝、姚明、刘德华这3个对象都属于“明星”这个类。

在java语言中,要想得到“对象”,必须先定义“类”,“对象”是通过“类”

这个模板创造出来的。

类就是一个模板:类中描述的是所有对象的“共同特征信息”

对象就是通过类创建出的个体。

这几个术语你需要自己能够阐述出来:

类:不存在的,人类大脑思考总结一个模板(这个模板当中描述了共同特征。)

  • 对象:实际存在的个体。
  • 实例:对象还有另一个名字叫做实例。
  • 实例化:通过类这个模板创建对象的过程,叫做:实例化。
  • 抽象:多个对象具有共同特征,进行思考总结抽取共同特征的过程。
类 --【实例化】--> 对象(实例)
对象 --【抽象】--> 类

类是一个模板,是描述共同特征的一个模板,那么共同特征包括什么呢?

  • 潘长江对象:

名字:潘长江

身高:165cm

打篮球:非专业的,自己玩儿呢,无所谓了

学习:考试80分

  • 姚明对象:

名字:姚明

身高:240cm

打篮球:NBA专业球员,打篮球非常棒

学习:考试100分

共同特征包括哪些?

名字、身高都属于名词(状态特征)

打篮球、学习都属于动词(动作特征)

类 = 属性 + 方法

属性来源于:状态

方法来源于:动作

public class 明星类{

//属性-->状态,多见于名词

名字属性;

身高属性;  

//方法-->动作,多见于动词

打篮球方法(){

}

学习方法(){

}

}

陈赓同学、何伟彬同学,他们俩有没有共同特征呢?

有共同特征,就可以抽象一个类模板出来。

可以定义一个学生类(Student)

public class Student {

// 属性

// 姓名

// 性别

// 身高

// 方法

public .... sing(){

}

public .... dance(){

}

public .... study(){

}

.... }  

5、思考:“java软件工程师”在开发中起到的一个作用是什么?

我们为什么要做软件开发?

说的大一些是为了人民服务。解决现实生活当中的问题。

软件开发既然是为了解决现实世界当中的问题,那么首先java软件必须能够模拟现实世界。

其实软件是一个虚拟的世界。

这个虚拟的世界需要和现实世界一一对应,这才叫模拟。

6、类的定义

6.1、怎么定义一个类,语法格式是什么?

[修饰符列表] class 类名 {

//类体 = 属性 + 方法

// 属性在代码上以“变量”的形式存在(描述状态)

// 方法描述动作/行为

}

注意:修饰符列表可以省略。

6.2、为什么属性是“以”变量的形式存在的?

假设我们要描述一个学生:

学生包括哪些属性:

学号: 110

姓名:"张三"

性别:'男' (true/false)

住址:"深圳宝安区"

答案:是因为属性对应的是“数据”,数据在程序中只能放到变量中。

结论:属性其实就是变量。

变量的分类还记得吗?

变量根据出现位置进行划分:

方法体当中声明的变量:局部变量。

方法体外声明的变量:成员变量。(这里的成员变量就是“属性”)

6.3、请大家观察“学生对象1”和“学生对象2”的共同特征,然后再利用java语言将该“学生类”表述/表达出来。(这里只表达属性,不表达方法.)

7、关于编译的过程

按说应该先编译XueSheng.java,然后再编译XueShengTest.java

但是对于编译器来说,编译XueShengTest.java文件的时候,会自动找XueSheng.class,如果没有,会自动编译XueSheng.java文件,生成XueSheng.class文件。

第一种方式:

javac XueSheng.java

javac XueShengTest.java

第二种方式:

javac XueShengTest.java

第三种方式:

Javac *.java

8、在语法级别上是怎么完成对象创建的呢?

类名 变量名 = new 类名();

这样就完成了对象的创建。

9、什么是实例变量?

对象又被称为实例。

实例变量实际上就是:对象级别的变量。

public class 明星类{

double height;

}

身高这个属性所有的明星对象都有,但是每一个对象都有“自己的身高值”。

假设创建10个明星对象,height变量应该有10份。

所以这种变量被称为对象级别的变量。属于实例变量。

实例变量在访问的时候,是不是必须先创建对象?

10、对象和引用的区别

对象是通过new出来的,在堆内存中存储。

引用是:但凡是变量,并且该变量中保存了内存地址指向了堆内存当中的对象的。

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