Java基础知识全面总结

news2024/10/12 2:26:47

第一章：类与对象

第一课：什么是面向对象编程

1.面向对象编程和面向过程编程的区别

无论是面向过程编程还是面向对象编程都是用于解决一个实际问题，当面向过程编程在解决一个问题时，更多的情况下是不会做出重用的设计思考的；而面向对象的设计形式为模块化设计，并且可以进行重用配置，在整个面向对象的设计里面更多考虑的是标准。

2.面向对象设计的三个主要特征

封装性：内部的操作对外部来说不可见，当内部的操作都不可以直接使用的时候才是安全的。

继承性：在已有的结构基础上继续对功能进行扩充

多态性：是在继承性的基础上扩充的概念，指的是类型的转换处理。

第二课：类与对象

1.类与对象的概念

类是对某一类事物共性的抽象概念，而对象描述的是一个具体的产物。先有类后有对象。

例：人可以看成是一个类，小学生李明就是一个对象。

2.类的组成

成员属性（Field）：可简化为属性

例：一个人的年龄，身高，体重

操作方法（Method）：定义对象具有的处理行为

例：一个人可以游泳，唱歌。跳舞

第三课：类与对象的定义与使用

1.类的定义

范例：

//定义一个类
class Person{
    private String name;//类的成员属性姓名
    private int age;//类的成员属性年龄

    /**
     * 类的方法，输出姓名和年龄
     */
    public void Tell(){
        System.out.println(age+"  "+name);
    }
}

在范例中定义了一个类Person，类里面定义了成员属性name（姓名），age（年龄），以及类的操作方法Tell（输出成员属性）。

2.对象的定义

方法一：类的名称对象名称=new 类的名称();

方法二：类的名称对象名称=null；

对象名称=new 类的名称();（推荐使用）

范例：

//对象的定义方式一
Person person=new Person();
//对象的定义方式二
Person person1=null;
person1=new Person();

3.类与对象的使用

范例：

//对象的定义方式一
Person person=new Person();
//给对象1赋值
person.name="李明";
person.age=18;
//使用对象1调用类的方法
person.Tell();
//对象的定义方式二
Person person1=null;
person1=new Person();
//给对象2赋值
person1.name="张三";
person1.age=20;
//使用对象2调用类的方法
person1.Tell();

4.完整代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //对象的定义方式一
        Person person=new Person();
        //给对象1赋值
        person.name="李明";
        person.age=18;
        //使用对象1调用类的方法
        person.Tell();
        //对象的定义方式二
        Person person1=null;
        person1=new Person();
        //给对象2赋值
        person1.name="张三";
        person1.age=20;
        //使用对象2调用类的方法
        person1.Tell();
    }
}
//定义一个类
class Person{
    public String name;//类的成员属性姓名
    public int age;//类的成员属性年龄
    /**
     * 类的方法，输出姓名和年龄
     */
    public void Tell(){
        System.out.println(age+"  "+name);
    }
}

输出结果：

第四课：对象内存分析

Java中的类属于引用数据类型，引用数据类型主要保存在堆内存和栈内存中。

堆内存：保存引用数据类型的具体对象信息；堆内存的空间开辟是通过new关键字进行的。

栈内存：保存的是堆内存的地址信息；即通过地址信息找到堆内存，而后找到对象的具体内容。

范例：

1.对象的定义方式一

//对象的定义方式一
Person person=new Person();
//给对象1赋值
person.name="李明";
person.age=18;
//使用对象1调用类的方法
person.Tell();

分析：代码“Person person=new Person();”中new Person()开辟了一个堆内存空间，代码“Person person”把开辟的堆内存的地址信息以person为名称存入在栈内存中（见下图）。

代码“person.name="李明";person.age=18;”是以栈内存中名称为person的对象所代表的地址在堆内存中寻找地址，并给地址内的具体信息赋值。

2.对象的定义方式二

//对象的定义方式二
Person person1=null;
person1=new Person();
//给对象2赋值
person1.name="张三";
person1.age=20;
//使用对象2调用类的方法
person1.Tell();

内存分析：代码“Person person1=null;”是先开辟一个栈内存名称为person1，但这个时候person1并没有指向任何堆内存空间（图一），这个时候对象person1不能给对象信息赋值，否者会报指针异常。只有当代码“person1=new Person();”执行后，person1才能指向具体的堆内存空间（图二）。给对象赋值的内存结构流程基本方法与方式一相同。

第五课：对象引用分析

1.引用传递（方式一）

代码：

 Person person=new Person();
 //给对象person赋值
 person.name="李明";
 person.age=18;
 //引用传递
 Person person1=person;
person1.age=80;
person.Tell();

输出结果：

分析：代码“ Person person=new Person();”表示在堆内存中开辟了一片内存空间，在栈内存中有一个person指向开辟的堆内存。代码“ person.name="李明";person.age=18;”给推内存中的对象信息赋值，代码“ Person person1=person;”表示把对象person所指向的堆内存地址赋值给person1，那么person1和person就指向同一片堆地址空间；代码“person1.age=80;”是利用栈内存对象person1修改对应的堆内存的对象信息。此过程结束后person和person1都会指向同一片地址空间。

2.引用传递（方式二）

代码：

 public static void main(String[] args) {
        Person person=new Person();
        //给对象person赋值
        person.name="李明";
        person.age=18;
        //引用传递
//        Person person1=person;
       tempPerson(person);
       person.Tell();
    }
    public static void tempPerson(Person person1){
  person1.age=80;
    }
}

输出结果：

方式二是通过方法用参数进行引用传递，与方式一不同的是，方法结束后，person1指向堆内存的连线会断开，也就等于person1只有在方法中才会指向堆内存。

完整代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person=new Person();
        //给对象person赋值
        person.name="李明";
        person.age=18;
        //引用传递
//        Person person1=person;
       tempPerson(person);
       person.Tell();
    }
    public static void tempPerson(Person person1){
  person1.age=80;
    }
}
//定义一个类
class Person{
    public String name;//类的成员属性姓名
    public int age;//类的成员属性年龄
    /**
     * 类的方法，输出姓名和年龄
     */
    public void Tell(){
        System.out.println(age+"  "+name);
    }
}

第六课：引用与垃圾产生分析

垃圾的产生：所谓的垃圾空间指的是没有栈内存指向的堆内存空间就是垃圾空间；所有的垃圾空间会被GC（垃圾收集器）不定期回收。

范例：

代码：

 Person person1=new Person();
 //给对象person1赋值
 person1.name="李明";
 person1.age=18;
 Person person2=new Person();
 person2.name="张三";
 person2.age=20;
 person2=person1;
 person2.age=50;
person1.Tell();

分析：这段代码分定义了类Person的两个实例person1和person2,并给两个实例都做了赋值，接着把person1的值赋给person2，赋值后的person2就不再指向原地址，而是和person1指向同一地址，原来的地址空间就变成了垃圾空间。

输出结果：