【自学笔记】01Java基础-07面向对象基础-01封装

news2024/9/25 3:18:19

记录学习Java基础中有关面向对象编程的基础知识，包括面向对象思想，构造方法，封装思想，JavaBean。

1 面向对象概述

1.1 什么是面向对象编程

严谨来说：
面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称 OOP）是一种程序设计范式或编程方法论，它基于“对象”这一核心概念来组织和管理计算机程序的结构。在OOP中，数据和处理这些数据的方法被捆绑在一起，形成了一个称为“对象”的自包含单元。对象是对现实世界实体的一种抽象模拟，它们拥有状态（属性或变量）和行为（方法或函数），通过封装、继承和多态等机制来实现复用、模块化以及灵活的设计。
简单来说：
对象就是名词，如动物植物，猫狗…面向对象编程，就是拿这些对象进行代码设计。

1.2 什么是类

类是对象共同特征的描述。对象是类的具体实例。
例如“动物类”下的猫对象，狗对象；也可以是“猫类”下的狸猫对象，橘猫对象；

1.3 如何设计类

Java中，必须先设计类，才能创建其实例对象。
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1.4 类声明注意事项

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2 构造方法（构造器）

2.1 什么是构造方法（构造器）

构造方法（Constructor）是面向对象编程语言中的一个特殊成员函数，它与类同名，用于初始化新创建的对象实例的状态。当使用new关键字创建类的一个实例时，构造方法会被自动调用。
简单来说，构造方法即创建对象的方法。
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2.2 构造方法有什么特点

构造方法的名称必须与类名完全相同。
构造方法没有返回类型，包括void类型也不可以声明。
当创建一个类的新实例时，构造方法会被隐式调用，程序员不能直接调用构造方法。
如果不显式定义构造方法，编译器会为该类提供一个默认构造方法，这个默认构造方法不带任何参数且不执行任何操作（如果类中没有其他构造方法的话）。
构造方法可以重载，即在同一个类中可以有多个构造方法，它们之间通过参数列表的不同来区分。

2.3 构造方法的注意事项

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2.4 this关键字

this，指当前对象的地址。

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在上图代码中，当调用Car()或goWith()方法并传入一个字符串参数时，this.name用于区分成员变量 name和方法参数 name，避免了 同名冲突。

3 封装

面向对象的三大特征：封装，继承，多态。
封装：告诉我们，如何正确设计对象的属性和方法。

3.1 什么是封装？

官方回答，理解即可：封装是面向对象编程（OOP）的三大基本特性之一，另外两个是继承和多态。封装的思想主要体现在以下几个方面：

数据隐藏：封装的核心概念是将对象的状态（属性或数据成员）与操作这些状态的方法（成员函数或方法）结合在一起，并且对外部世界隐藏其内部实现细节。通过设置访问修饰符如private、protected或public，可以控制哪些成员变量能被外部直接访问，哪些不能。
信息抽象：封装有助于创建一个独立、可复用并且易于理解的组件，该组件提供了一组有限的接口（即公开的方法），用户只需要知道如何使用这些接口，而无需了解它们的具体实现机制。
提高安全性：通过限制对内部数据的访问，可以防止意外修改或错误地操作数据，从而提高了程序的安全性和稳定性。
简化设计和维护：由于内部实现的变化不影响到外部调用者，因此在后续的设计和维护阶段，开发者可以在不改变接口的前提下自由修改类的内部实现逻辑。

简单来说，封装就是将相关的数据和行为组合在一起，形成一个统一的、受保护的整体，外部代码只能通过预定义的接口来访问和操作这个整体，而不能直接干预其内部结构和实现细节。
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3.2 如何进行更好的封装？

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4 JavaBean（重要）

JavaBean也称为实体类，其对象可以用于在程序中封装数据。
标准的JavaBean必须满足以下要求:

1. 成员变量使用 private 修饰。
2. 提供成员变量对应的 setXxx() / getXxx()方法。
3. 必须提供一个无参构造器；有参数构造器是可写可不写的。

4.1 一个JavaBean类示例

一个符合JavaBean规范的Student实体类标准示例：

public class Student{
    // 私有成员变量，遵循驼峰命名法（首字母小写，后续单词首字母大写）
    private String studentName;
    // 默认构造器（无参数）
    public Student() {
        // 可以为空，可以初始化默认值或进行其他操作
    }
    // 带参数的构造器，用于实例化时直接设置属性值
    public Student(String name, int age) {
        this.studentName = name;
    }
    
    // Getter方法
    public String getStudentName() {
        return studentName;
    }
    // Setter方法
    public void setStudentName(String studentName) {
        this.studentName = studentName;
    }
}