老王的JAVA基礎課:第5課 面向對象

JAVA面向對象基礎概念

​在JAVA世界中萬物皆對象,我們在開發中都是對各種對象做調用、修改與組合。一個java程序可以認爲是一系列對象的組合,而一個對象又來自於類,那麼什麼是類?我們可以簡單理解類是一類事物的基礎模板。我們以一張圖來學習類和對象的關係以及方法和變量的基礎概念。
在這裏插入圖片描述
在生物課上都學過“界門綱目科屬種”的分類法,現在借用這種方式舉例。假如有一個“鳥”類,它定義了這個鳥的行爲和屬性,鳥都有飛行和進食的行爲,也存在身高體重等屬性。而“鳥”只是一個總稱並不是某種具體的鳥,它是百靈鳥、喜鵲、鸚鵡的更粗粒度的說法,也可以說“鳥”這個父類是其他三種鳥類的抽象 ,其飛行和進食的方法都繼承自“鳥”類,如“鸚鵡”類在這個基礎上可以有更加個性化的行爲,比如“說話”。只需要在“鸚鵡”類內定義“說話”方法就實現了全部能力。這就是繼承

我們有了“百靈鳥”等個性化的類,可以藉此來生成各種各樣的“百靈鳥”對象,比如百靈鳥1體重爲200克,百靈鳥2的體重爲150克等等。體現了Java的多態特性。下面來總結:

  • 類:定義了事物的行爲和某些固有屬性或狀態
  • 對象:以類爲基礎構建,是一個類的實例,百靈鳥派生自“鳥”類,它有飛行和進食的能力,也有自身身高體重等屬性,每個對象在內存中都是獨立的。
  • 方法:“鳥”類有飛行和進食的行爲,這就是類的方法,派生出的對象也會獲得類的方法,一個類可以有多個方法。
  • 變量:也即變動的量,百靈鳥體重與喜鵲體重是同一個變量但是是不同的值。每個對象都擁有其獨立的變量,如百靈鳥與喜鵲同屬鳥類,但其各自的變量毫不相干。
  • 繼承:一類事物可以以更高層次的事物爲基礎繼承而來,可以讓事物出現層級,如“界門綱目科屬種”。
  • 多態:同一個行爲具有不同的表現形式,比如鸚鵡和百靈鳥都會飛,但是鸚鵡飛不高,百靈鳥可以飛得很高。
  • 封裝:我們可以將鳥的一系列行爲和熟悉都隱藏在“鳥”類中,從而保護“鳥”類中的方法和屬性不會被破壞,也可以隱藏函數的具體實現細節。
  • 重載(Overload):在一個類裏面,方法名相同而參數個數不同,返回類型可以相同也可以不同。
  • 重寫(Override):在子類中定義和父類中完全相同的方法,此時子類的方法將會覆蓋父類的方法,帶來了可以個性化實現細節的靈活性。

對於重載和重寫我們暫時瞭解概念即可,在後面的章節我們會詳細講這兩種特性的使用和區別。

構造方法

構造方法是一類特殊的方法,它用來告訴想創建某個類的對象的人“你應該如何創建這個類的對象”,比如“鳥”類有一個沒有參數的構造方法還有一個帶參數的構造方法。注意構造函數沒有返回類型,不需要編寫。

/** 無參構造方法 */
public Bird(){}
/** 帶參構造方法 */
public Bird(int height, int weight){
    //以下兩行表示將你傳入的身高體重賦值給鳥的實際對象,
    //在對象構造完畢時,就擁有了這兩個屬性
    this.height = height;
    this.weight = weight;
}

可以用如下兩種方式創建一個“鳥”對象。

//無參構造器創建對象
Bird bird = new Bird();
//帶參數構造器創建對象
Bird bird = new Bird(10, 200);

這樣我們得到了一個實實在在的對象,可以控制其飛行或是進食。

bird.fly();
bird.eat();

注意:當我們沒有定義任何構造方法時,java會隱式地創建一個無參構造方法,一旦明確編寫帶參數的構造方法時。java就不會替我們生成默認的無參構造方法,如果需要無參構造方法,需要明確編寫。

以上場景的代碼實現

首先最基礎的“鳥”類,Bird.java

**
 * 鳥類
 * @author 老王
 */
public class Bird {

    /** 身高 */
    int height;

    /** 體重 */
    int weight;

    /**
     * 無參構造方法,這裏指明你應該如何構造一個鳥類
     */
    public Bird() {}

    /**
     * 帶參構造方法.
     */
    public Bird(int height, int weight) {
        this.height = height;
        this.weight = weight;
    }

    /**
     * 飛行方法
     */
    public void fly(){
        System.out.println("I can fly high!");
    }

    /**
     * 進食方法
     */
    public void eat(){
        System.out.println("I can eat a lot!");
    }
}

“鸚鵡”類:Parrot.java

/**
 * 鸚鵡類,其繼承了鳥類。獲得了鳥類的全部的非私有方法和非私有屬性
 * @author 老王
 */
public class Parrot extends Bird{

    /**
     * 這是鸚鵡類自定義的說話方法
     */
    public void sayHello(){
        System.out.println("I can speak Chinese!");
    }
}

“喜鵲”類:Magpie.java

/**
 * 喜鵲類,其繼承了鳥類。同樣獲得了鳥類的全部的非私有方法和非私有屬性
 * @author 老王
 */
public class Magpie extends Bird{

    /**
     * 喜鵲類重寫了父類【Bird】的飛行方法,實現了其自己的個性化飛行方法
     */
    @Override
    public void fly(){
        System.out.println("I can fly very high!");
    }
}

測試類:上帝之手 God.java

/**
 * 上帝之手類
 * @author 老王
 */
public class God {

    /**
     * 主程序入口
     */
    public static void main(String[] args) {
        //創建鳥對象的方式,無參和有參構造
        Bird bird1 = new Bird();
        Bird bird2 = new Bird(10, 20);

        //創建鸚鵡對象的方式,由於鸚鵡類繼承自鳥類,所以可以以Bird來創建鸚鵡對象
        Bird parrot1 = new Parrot();
        Parrot parrot2 = new Parrot();
        System.out.println("----------鸚鵡發出的行爲----------");
        //鸚鵡學舌,來自於自定義的個性方法,而喜鵲沒有這個方法,所以喜鵲不能說話
        parrot2.sayHello();
        parrot2.fly();
        System.out.println("----------鸚鵡發出的行爲----------");

        //創建喜鵲對象的方式,同樣由於喜鵲類繼承自鳥類,所以可以以Bird來創建喜鵲對象
        Bird magpie1 = new Magpie();
        Magpie magpie2 = new Magpie();
        //由於喜鵲類覆蓋了鳥類的默認飛行方法,所以喜鵲飛行與衆不同!
        System.out.println("----------喜鵲發出的行爲----------");
        magpie2.fly();
        System.out.println("----------鸚鵡發出的行爲----------");
    }
}

執行結果:

----------鸚鵡發出的行爲----------
I can speak Chinese!
I can fly high!
----------鸚鵡發出的行爲----------
----------喜鵲發出的行爲----------
I can fly very high!
----------鸚鵡發出的行爲----------

總結

通過這節課我們學習了類和對象以及java其他獨有的語言特性,和最重要的特性——面向對象。面向對象爲我們帶來了各個方面的好處,使程序易理解、易維護、易擴展、質量高。

目錄

老王的JAVA基礎課:序言
老王的JAVA基礎課:第1課 計算機基礎知識
老王的JAVA基礎課:第2課 JDK安裝和環境變量配置
老王的JAVA基礎課:第3課 IDEA的安裝和使用
老王的JAVA基礎課:第4課 以hello world學習基礎語法

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