前言：
Java面向对象相关讲解

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一、面向对象

面向对象（Object-Oriented Programming, OOP）是一种编程范式，它以对象为中心，通过类、对象、继承、封装和多态等概念来组织和实现程序的设计和开发。面向对象的编程语言如Java、C++、Python等，都支持这种范式。

二、类与对象

我们可以将生活中的事物抽象成对象，例如：

事物	属性	行为
人	名字，年龄，性别	工作，学习，休息
车	品牌，型号，颜色	启动，加速，停止

我们将人和车看作类，类可以看作是对象的模板或者蓝图，它描述了对象具有的属性和行为。
那么属性称为成员变量，用来描述对象的状态或特征。
行为便称为方法，用来描述对象的行为。

以下是一个例子：

//
class Person {
	//成员变量
    private String name; //名字
    private int age; //年龄
    private String gender; //性别
    private String occupation; //职业
    //....
    
	//方法
    public void study() {
		//方法实现
    }
    //....

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三、封装

封装（Encapsulation）是面向对象编程中的一个重要概念，它是将数据和操作数据的方法捆绑在一起的机制。封装通过将数据（成员变量）和操作数据的方法（成员方法）组合在一起，并使用访问限定符对对象的内部实现细节进行隐藏，来保护数据不被外部直接访问或修改。

Java 的三种访问修饰符

1. public（公共的）： 如果一个类中的成员被声明为 public，那么这些成员可以被包中的所有其他类访问，也可以被其他包中的类访问。
2. protected（受保护的）： 可以被同一包中的其他类访问，也可以被不同包中的子类访问。
3. private（私有的）： 只能被同一个类中的方法访问，而且不能被继承。

当类、变量或方法没有显式地指定 public、protected 或 private 修饰符时，它们被称为使用了默认访问修饰符，也称为包私有（package-private）。 在没有显式地指定访问修饰符的情况下（也即是使用了默认访问修饰符），在同一个包内可见，不同包不可见。

下面是一个例子：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age >= 0 && age <= 150) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Invalid age");
        }
    }
}

在上面的例子中，name 和 age 成员变量被声明为私有，外部不能直接访问它们。通过公共的 getter 和 setter 方法来间接访问和修改这些属性，这样可以控制属性的访问和修改权限，以及在 setter 方法中可以添加额外的逻辑进行验证。

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四、构造方法及重载

构造方法（Constructor）是一种特殊类型的方法，用于初始化对象。

构造方法的特点：

1. 方法名与类名相同： 构造方法的名称必须与所在类的名称完全一致。
2. 没有返回类型： 即使不是 void 也没有返回类型，包括 void 关键字。
3. 通过 new 关键字调用： 对象的创建通过 new 关键字调用构造方法完成。
4. 可以重载： 可以在同一个类中定义多个构造方法，通过参数列表的不同来区分。
5. 默认的无参构造函数: 当我们没有显示声明任何构造函数（包括有参和无参）时，Java编译器会自动提供一个默认的无参构造函数。

例如：

public class Car {
    private String brand;
    private String model;
    private int year;

    //无参构造方法
    public Car() {
        this.brand = "Unknown Brand";
        this.model = "Unknown Model";
        this.year = 2020;
    }
    
    // 打印车辆信息的方法
    public void displayInfo() {
        System.out.println("Car: " + brand + " " + model + " (" + year + ")");
    }
    
 public static void main(String[] args) {
        // 使用不同的构造方法创建Car对象
        Car car1 = new Car(); // 调用无参构造方法
        car1.displayInfo(); // 输出：Car: Unknown Brand Unknown Model (2020)
}

重载

在Java中，重载（Overloading）是指在同一个类中定义多个方法，这些方法的名称相同，但参数列表（参数的个数或类型）不同,注意：返回类型不同并不是重载函数。重载可以使一个方法名在不同的场合下具有不同的行为，以提高代码的灵活性和可读性。

构造方法的重载
以上面Car类为例，已经有了无参构造，下面来写一个有参构造

	.....
    // 无参构造方法
    public Car() {
        this.brand = "Unknown Brand";
        this.model = "Unknown Model";
        this.year = 2020;
    }

    // 有参构造方法：带品牌、型号和年份的构造方法
    public Car(String brand, String model, int year) {
        this.brand = brand;
        this.model = model;
        this.year = year;
    }
    ......

public static void main(String[] args) {
        // 使用不同的构造方法创建Car对象
        Car car1 = new Car(); // 调用无参构造方法
        car1.displayInfo(); // 输出：Car: Unknown Brand Unknown Model (2020)
        
        Car car2 = new Car("Honda", "Civic", 2022); // 调用带三个参数的构造方法
        car2.displayInfo(); // 输出：Car: Honda Civic (2022)
    }

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五、this关键字

在上面的封装和构造方法的代码示例中，我们都使用了this关键字。

实际上this 关键字在Java中是一个引用，指向当前对象的实例。在类的方法或构造方法中使用 this 关键字，可以访问当前对象的属性、方法。

this 关键字的用途

1. 引用当前对象的实例变量： 在方法或构造方法中，使用 this 引用当前对象的实例变量，避免局部变量与实例变量同名引起的混淆。
2. 调用当前对象的方法： 在类的方法中，可以使用 this 调用当前对象的其他方法。
3. 返回当前对象： 在方法中，可以返回 this，用于链式调用。

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六、基本数据类型和引用数据类型

Java中的数据类型可以分为基本数据类型（primitive data types）和引用数据类型（reference data types）两种。

基本数据类型（Primitive Data Types）

基本数据类型是Java语言预定义的数据类型，它们是直接存储数据值的，不是对象。Java的基本数据类型有以下几种：

1. 整数类型：

   • byte：8位有符号整数，取值范围为 -128 到 127。
   • short：16位有符号整数，取值范围为 -32,768 到 32,767。
   • int：32位有符号整数，取值范围为 -2^31 到 2^31 - 1。
   • long：64位有符号整数，取值范围为 -2^63 到 2^63 - 1。

2. 浮点类型：

   • float：32位单精度浮点数，取值范围为约 ±3.40282347E+38F（有效位数为6-7位）。
   • double：64位双精度浮点数，取值范围为约 ±1.79769313486231570E+308（有效位数为15位）。

3. 字符类型：

   • char：16位无符号Unicode字符，取值范围为 ‘\u0000’ 到 ‘\uffff’。

4. 布尔类型：

   • boolean：表示true或false。

这些基本数据类型在内存中直接存储数据值，因此它们是值类型（value types），而不是引用类型。

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引用数据类型（Reference Data Types）

引用数据类型指的是存储在堆内存中的对象的引用，而不是对象本身。Java的引用数据类型包括：

1. 类（Class）：类是Java中的基本构建块，它是一种引用数据类型。通过类可以创建对象。

2. 数组（Array）：数组也是一种引用数据类型，它是一个固定大小的数据结构，存储同一类型的元素。

3. 其他引用数据类型：如用户自定义的类、接口等。

引用数据类型的变量存储的是对象的引用（内存地址），而非对象本身。因此，操作引用数据类型的变量时，实际上是在操作对象的引用。

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七、JavaBean类

JavaBean 是一种符合特定约定的Java类，它通常用于封装多个属性（fields）以及它们的 getter 和 setter 方法。

JavaBean 的特点

1. 无参构造方法：
   JavaBean 必须有一个公共的无参构造方法，这是因为许多框架和工具（如JavaBeans API、反射、持久化框架等）在创建JavaBean实例时需要调用无参构造方法。

2. 属性：
   JavaBean 的属性（也称为成员变量或字段）通常是私有的，并通过公共的 getter 和 setter 方法来访问。属性应该是可序列化的，这样可以支持持久化操作。

3. 命名约定：
   - 属性名使用驼峰命名规则，例如 private String userName;
   - 对于布尔类型的属性，getter 方法的命名使用 is 前缀，例如 public boolean isStudent();
   - 其他类型的属性，getter 方法的命名使用 get 前缀，例如 public String getUserName();
   - setter 方法的命名使用 set 前缀，例如 public void setUserName(String userName)

4. 可序列化：
   JavaBean 应该实现 Serializable 接口，以支持对象的序列化和反序列化操作。

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