JavaSE语法之七：封装

news2024/11/16 19:53:17

文章目录

    • 一、封装的概念
    • 二、访问限定符
    • 三、封装扩展之包
      • 1. 包的概念
      • 2. 导入包中的类
      • 3. 自定义包
      • 4. 常见的包
    • 四、实现封装
    • 五、static成员
      • 1. 再谈学生类成员变量
      • 2. static修饰成员变量
      • 3. static修饰成员方法
      • 4. static成员变量初始化
    • 六、代码块
      • 1. 代码块概念及其分类
      • 2. 普通代码块
      • 3. 构造代码块
      • 4. 静态代码块
    • 七、对象的打印

一、封装的概念

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。
封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。

二、访问限定符

Java中通过类和访问权限来实现封装：
①类可以将数据及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知；
②访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。

Java中提供了四种访问限定符：
在这里插入图片描述

其中：

  • public：在哪都能用；
  • protected：不同包中的子类可用，主要是用在继承中；
  • default：也叫包访问权限，只能在同一包中使用；
  • private：只能在当前类中可用；
  • 一般情况下，成员变量设置为private，成员方法设置为public。

三、封装扩展之包

1. 包的概念

为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。
包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。

2. 导入包中的类

Java中已经提供了很多现成的类供我们使用，在使用之前需要导包。如Date类，有两种方式可以导入包中的类：

方法一：使用 java.utul.Date

	public class Test {
		public static void main(String[] args) {
			java.util.Date date = new java.util.Date();
				// 得到一个毫秒级别的时间戳
			System.out.println(date.getTime());
}
}

但是这种写法比较麻烦，我们通常使用方法二。

方法二：使用import语句导入包

	import java.util.Date;
	public class Test {
		public static void main(String[] args) {
			Date date = new Date();
			// 得到一个毫秒级别的时间戳
			System.out.println(date.getTime());
	}
}

如果使用Java.util中的其他类，可以使用import.java.util.*，（不是把所有都导进来，而是随用随取！）但多数我们更建议显式的指定要导入的类名，否则还是容易出现冲突 的情况。
如：

import java.util.*
//import java.sql.*
//报错了因为，java.util下面有个Date,java.sql下面也有个Date，就造成了混乱，这个时候要进行手动导包

public static void main(String[] args){
Date date = new Date();
java.util.Date date1 = new java,util,date()； //手动导包
}

import不起作用就要手动导包！

3. 自定义包

【基本规则】

  • 在文件的最上方加上一个package语句，指定该代码在哪个包中；
  • 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 )；
  • 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码；
  • 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中。

4. 常见的包

  1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入；
  2. java.lang.reflect:java 反射编程包；
  3. java.net:进行网络编程开发包；
  4. java.sql:进行数据库开发的支持包；
  5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要；
  6. java.io:I/O编程开发包。

四、实现封装

类的封装，是指将对象的状态信息隐藏在对象的内部，不允许外部程序直接访问对象的内部信息，而是通过该类所提供的方法来实现对内部信息的操作访问。

【实现封装】

  1. 封装成员变量：private int age;
  2. 封装成员方法：private void func();
    此时，这些就只能在它所在的类中被访问，如果外界想要访问私有属性，需要提供一些方法来进行访问。

【访问私有属性】
方法一：
用public修饰的公有方法：getXxx()（获取属性值）、setXxx()（设置属性值）。

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public void show() {
        System.out.println(name+" "+age);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        p1.setName("张三");
        p1.setAge(20);
        
        System.out.println(p1.getName());
        p1.show();
    }
}

在这里插入图片描述

方法二：
使用构造方法，构造方法可以在实例化对象的同时就为这个对象的属性进行赋值。

class Person{
  //私有的属性
    private String name;
    private int age;

    public void show() {
        System.out.println(name+" "+age);
    }
 //无参构造方法
    public Person() {
    }
//有参构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("张三",19);
        Person p2 = new Person("妮妮",20);
        Person p3 = new Person("hhh",22);
        p1.show();
        p2.show();
        p3.show();
    }
}

在这里插入图片描述

五、static成员

1. 再谈学生类成员变量

我们创建一个学生类，每个学生对象都有姓名、年龄、班级三种属性，其中每个学生的班级都是一样的。

class Student {
    private String name;
    private int age;
    private String classroom; //上课的教室

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",20);
        Student s2 = new Student("李四",21);

        System.out.println("nkn");
    }
}

在这里插入图片描述
通过上图debug的结果可以看到，在堆上，每个学生类对象里面都有name、age和classroom三个属性。
我们知道学生对象的班级是一个，所以就没有必要再多次赋值，就可以用到static来对班级进行赋值。

class Student {
    private String name;
    private int age;
    private static String classroom = "二班"; //上课的教室

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",20);
        Student s2 = new Student("李四",21);

        System.out.println("nkn");
    }
}

在这里插入图片描述
我们重新打断点，可以发现，堆里只有name和age两个属性，此时classroom在方法区内，并且classroom不属于Student类对象了，classroom不用创建对象便可调用。

【概述】
在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对
象，是所有对象所共享的。
静态的成员变量不属于对象，所以不用通过对象的引用来访问，直接可以通过类名来访问，静态的不依赖对象！

2. static修饰成员变量

成员变量：
① 静态成员变量，也叫类变量、类成员；
② 非静态成员变量，也叫普通成员变量。

 class Student {
    private String name;
    private int age;
    public static String classroom = "二班"; //上课的教室

}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.classroom); //用类名直接调用，不创建Student对象
        }

//输出
二班

3. static修饰成员方法

class Student {
    private String name;
    private int age;
    public static String classroom = "二班"; //上课的教室

    public static void func() {
        System.out.println("这是静态成员方法");
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

}
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student.func();

同样的原理，所以当时我们学方法的时候，写自定义方法一定要加static。静态方法：

  1. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名() 方式调用，更推荐后者。
  2. 在静态方法内部（main方法也是静态方法），不能直接调用非静态的方法。所有非静态方法，一定是通过创建对象，通过对象的引用来调用的。
  3. 在静态方法内部，不能直接使用非静态的数据成员。只要是非静态的数据成员，也都需要通过对象的引用才能调用。
  4. 静态方法里面是不能使用this的。

4. static成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性。

  1. 直接赋值
public static String classRoom = "107Java直播间";
  1. 默认初始化
public static String classRoom; //此时默认为 null
  1. 可以提供 get 和 set方法来进行初始化
public static void getSize() {
	return size;
}
public static void setSize(int size) {
	Student.size = size;
}
  1. 通过代码块进行赋值

六、代码块

1. 代码块概念及其分类

**使用 {} 定义的一段代码称为代码块。**根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

  1. 普通代码块
  2. 构造块：也叫非静态代码块、实例代码块
  3. 静态块
  4. 同步代码块（JavaEE中讲多线程的部分再谈）

2. 普通代码块

定义在方法内部的代码块（不常用！）

	public class Main{
		public static void main(String[] args) {
			//直接使用{}定义，普通方法块
			{ 
				int x = 10 ;
				System.out.println("x1 = " +x);
			}

			int x = 100 ;
			System.out.println("x2 = " +x);
	}
}

3. 构造代码块

就是非静态代码块，也叫实例代码块。
定义在类中方法外的代码块(不加修饰符)，一般用于初始化实例成员变量。

	public class Student{
	//实例成员变量
		private String name;
		private String gender;
		private int age;
		private double score;
		
		public Student() {
			System.out.println("I am Student init()!");
		}
		
			//实例代码块
		{
			this.name = "bit";
			this.age = 12;
			this.sex = "man";
			System.out.println("I am instance init()!");
		}
		
		public void show(){
			System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
		}
	}
		public class Main {
		public static void main(String[] args) {
			Student stu = new Student();
			stu.show();
	}
	}

// 运行结果
I am instance init()!
I am Student init()!
name: bit age: 12 sex: man

4. 静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量， 就是静态化静态的数据成员/提前准备一些数据。

	public class Student{
	private String name;
	private String gender;
	private int age;
	private double score;
	private static String classRoom;
	//实例代码块
	{
		this.name = "bit";
		this.age = 12;
		this.gender = "man";
		System.out.println("I am instance init()!");
	}
	
		// 静态代码块
		static {
		classRoom = "bit306";
		System.out.println("I am static init()!");
	}
	
	public Student(){
		System.out.println("I am Student init()!");
	}
	public static void main(String[] args) {
		Student s1 = new Student();
		Student s2 = new Student();
	}
	}
	public class OutClass {
	
		class InnerClass{
}
}
// OutClass是外部类
// InnerClass是内部类

【注意事项】

  • 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
  • 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
  • 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
  • 实例代码块只有在创建对象时才会执行

七、对象的打印

	public class Person {
		String name;
		String gender;
		int age;
		
		public Person(String name, String gender, int age) {
			this.name = name;
			this.gender = gender;
			this.age = age;

	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Person person = new Person("Jim","男", 18);
		System.out.println(person);
	}
}
// 打印结果：practice.Person@1b6d3586 这里输出的是 包名.类名@地址值（这里是真实地址的一个哈希值，可近似的理解为是地址）

因为它调用 Object 这个类中默认的toString方法为：
在这里插入图片描述
所以会输出以上结果。

如果想要默认打印对象中的属性该如何处理呢？答案：重写toString方法即可。

	public class Person {
		String name;
		String gender;
		int age;
		
		public Person(String name, String gender, int age) {
			this.name = name;
			this.gender = gender;
			this.age = age;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
	return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Person person = new Person("Jim","男", 18);
		System.out.println(person);
	}
}
// 输出结果：[Jim,男,18]

【总结】
对于想输出一个对象引用的值的时候：
① 如果没有自己写一个toString方法，那么就会调用 Object 这个类的方法；
②如果写了，就调用自己的。

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