三、Java面向对象

news2024/12/28 3:10:29

1 . 方法

  • 方法(method)是程序中最小的执行单元
  • 方法就是一些代码的打包 需要的时候可以直接调用
  • 方法之间是平级的关系 不能在方法里面定义方法
  • 方法不调用就不执行

方法的定义

// 方法的定义
/*
[修饰符] 返回值类型 方法名称([参数 1],[参数 2]){
	语句A;
	
	return 返回值;
}
*/

// 创建一个方法 max_arrays 参数为一个数组 返回值为int类型
// 返回数组中的最大值
int max_arrays(int[] a){
    int max=a[0];
    for(int i=1;i<a.length;i++){
        max=max<a[i]?a[i]:max;
    }        
    return max;
}

// 不带返回值的方法 void
// 创建一个方法 方法中输出 "Hello World!"
// 没有返回值的方法 return 可以省略不写
// 如果要编写 return 则后面不能添加数据
void _print(){
    System.out.println("Hello World!");
}

方法的重载

  • 在同一个类中定义了多个同名的方法 这些同名的方法具有近似的功能
  • 每个方法需要的参数类型或者参数数量都互不相同 这些同名的方法 就构成了重载关系
  • 同一个类中不能定义 方法名与所需参数完全相同的两个方法
// 定义三个方法 需要分别返回 两个数 三个数 四个数之间的最大值
int max(int a,int b){
    return a>b?a:b;
}
int max(int a,int b,int c){
    return max(a,max(b,c));
}
int max(int a,int b,int c,int d){
    return max(max(a,b),max(c,d));
}

方法的基本内存原理

  • Java的内存分配
    • 栈 方法运行时使用的内存 方法进栈运行, 运行完毕就出栈
    • 堆 new出来的 都在堆内存中开辟一个小空间
    • 方法区 存储可以运行的class文件
    • 本地方法栈 JVM在使用操作系统功能的时候使用 和我们无关
    • 寄存器 给CPU使用 与开发无关
public class main {
    static int max(int a,int b){
        return a>b?a:b;
    }
    public static void main(String[] args) {
		int c=max(10,23);
    }
}
/*
刚开始程序运行 main方法入栈 接着调用 max 方法,max方法入栈之后运行判断大小语句并返回值 返回之后 max方法运行完毕出栈
再回到main函数 main函数运行完之后也出战 程序运行完毕
*/

基本数据类型和引用数据类型

基本数据类型引用数据类型
整数类型 浮点数类型 字符类型 布尔类型除了左边的基本数据类型都是引用类型 例如 字符串等
基本数据类型
  • 数据值是存储在自己的空间中
  • 赋值给其他变量,也是赋真实的值
  • 方法传递基本数据类型时 传递的是真实的数据 并不会改变实际参数的值
public class main {
    public static void main(String[] args) {
		int a=10;
    }
}
/*
基本数据类型存储的都是自身的值
int a=10 就是在栈内存中开辟了一块int类型的空间 存储的值为10
*/

在这里插入图片描述

引用数据类型
  • 数据值是存储在其他的空间中 自己空间中存储的只是数据的地址值
  • 赋值给其他变量也是赋的地址值
  • 方法在传递引用数据类型时 传递的是地址值 形参的改变 会影响实际参数的值
public class main {
    public static void main(String[] args) {
		int[] a=new int[]{1,2,3};
        String s="123";
    }
}
/*
引用数据类型的数据都是存储在堆空间当中
int[] a=new int[]{1,2,3}; 就是在堆内存中开辟了一个长度为3的数组 并且把数组在堆内存当中的地址值赋值给了变量 a
a就可以通过地址值在堆内存当中找到数组的元素
*/

在这里插入图片描述

2 . 面向对象

类和对象

  • 类 (设计图) : 是对象共同特征的描述
  • 对象 : 是真实存在具体的东西

在Java中必须先设计类,才能获得对象

类的定义

  • 一个Java文件中可以定义多个class类 且只有一个类是 public 修饰,并且public修饰的类名必须与文件名相同
  • 实际开发中一个Java文件一般只会定义一个类
/*
public class 类名{
	成员变量 (代表属性 一般是名词)
	成员方法 (代表行为 一般是动词)
	构造方法
	...
}
*/


//定义一个学生类 需要存储学生的 姓名 年龄 学号 ,学生的行为有 学习
public class Student {
    //属性
    String name;
    int age;
    String ID;

    //行为
    public void s(){
        System.out.println("学生在学习");
    }
}
成员变量的初始默认值
数据类型类型默认值
基本数据类型整数0
基本数据类型小数0.0
基本数据类型布尔false
引用数据类型类,接口,数组,Stringnull

类的使用

public class main {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个学生类
        Student s=new Student();
        
        //给类中的属性赋值
        s.name="张三";
        s.age=13;
        s.ID="00001";
		
        //调用类中的方法
        s.s();        
    }
}

3 . 封装

  • 对象代表什么 就得封装对应的数据 并提供数据对应的行为

this关键字

  • 获取类中成员变量的值
// 定义一个学生类 添加成员变量 期末考试成绩, 添加成员方法 比较期末考试成绩大小 如果成员变量的大 返回true 否则false
public class Student {
    String name;
    int age;
    double resule;
    String ID;

    // 在这个方法中 形参与成员变量重名
    // 第一个this.result获取到的就是成员变量result的值 第二个不带this的result获取到的就是方法接收到的值
    public boolean comp(double result){
        return this.result>result;
    }
}

构造方法

  • 构造方法没有返回值
  • 构造方法必须与类名相同
  • 构造方法可以重载
  • 一般设计类会有空参构造和全参构造两种
//设计带构造方法的学生类 并且在类中添加一个打印学生所有属性的方法
public class Student {
    String name;
    int age;
    String ID;
	
    //全参构造
    public Student(String name, int age, String ID) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.ID = ID;
    }
	
    //空参构造
    public Student() {
    }

    public void s(){
        System.out.println("学生在学习");
    }
    
    public void p(){
		System.out.println(this.name+" "+this.age+" "+this.ID);
    }
}

带有构造方法的类可以在创建类时自动赋值

//创建一个学生类 并且初始化学生的姓名 年龄 ID
public class main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s=new Student("张三",13,"00001");
        s.p();
    }
}
//程序输出为 :张三 13 00001

private关键字

  • 一个权限修饰符
  • 可以修饰成员变量与成员方法
  • 被private修饰的成员只能在本类中访问
// 刚刚在上面的学生类中 我们创建了学生类 可以之间通过 变量名.成员变量之间修改
// 但是这样修改数据不安全 明显年龄只能是正数 但是随意修改可以变成负数
// 给 成员变量添加 private 关键字之后 就不能在外部修改与访问成员变量 只能在类中才能获取

// 通过与this关键字相结合 设计一个学生类 包含学生的姓名 年龄
// 通过get方法获取成员变量的值 通过set方法修改成员变量的值
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        setName(name);
        setAge(age);
    }

    public Student() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        // 传过来的age必须大于0才能修改年龄的值
        if(age>0){
            this.age = age;
        }
    }
}

标准的Javabean类

  • 类名需要见名知意
  • 成员变量需要使用private修饰, 并提供相应的get set方法
  • 至少提供两个构造方法
    • 全参构造
    • 无参构造
  • 位对应的行为提供相应的方法

创建一个标准的用户类

public class User {
    // 用户名
    private String name;
    // 邮箱
    private String email;
    // 密码
    private String password;
    // 年龄
    private int age;

    // 空参构造
    public User() {
    }

    // 全参构造
    public User(String name, String email, String password, int age) {
        this.name = name;
        this.email = email;
        this.password = password;
        this.age = age;
    }
	
    // 所有成员变量的get() set()方法
    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

一个对象的内存图

public class main {
    public static void main(String[] args) {
        User u=new User("张三","123@163.com","123456",13);
    }
}
/*
1. 加载class文件 
2. 申明局部变量
3. 在堆内存中开辟一个空间
4. 默认初始化
5. 显示初始化
6. 构造方法初始化
7. 将堆内存中的地址赋值给左边的变量
*/

在这里插入图片描述

成员变量和局部变量

  • 成员变量 : 类中方法外的变量
  • 局部变量 : 在方法中定义或在方法申明上的变量

成员变量和局部变量的区别

区别成员变量局部变量
类中位置不同类中、方法外方法内定义、方法申明上
初始化值不同有默认初始化值无默认初始化值
内存位置不同堆内存栈内存
生命周期不同随着对象的创建而创建 随着对象的消失而消失随着方法的调用而出现 随着方法的运行结束而消失
作用域不同整个类中有效整个方法中有效

4 . 字符串 String

String 概述

  • String是Java定义好的一个类 定义在java.lang包中 所以在使用的时候不需要导包

  • Java程序中所有的字符串文字 (“123”,“abc”)都被识别位此类的对象

  • 字符串的内容是不会发生改变的 它的对象在创建后不能被更改

String 的构造方法

构造方法说明
public String()创建空白字符串,不包含任何内容
public String(String original)根据传入的字符串,创建字符串对象
public String(char[] chs)根据传入的char数组,创建字符串对象
public String(byte[] chs)根据传入的byte数组,创建字符串对象
……

创建String的两种方式

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        // 直接赋值创建
        String s1="abc";
        // 使用构造方法创建
        String s2=new String();
    }
}

String 的常用方法

返回值方法体说明
charcharAt(int index)返回 char指定索引处的值。
intcodePointAt(int index)返回指定索引处的字符（Unicode代码点）。
Stringconcat(String str)将指定的字符串连接到该字符串的末尾。
booleancontains(CharSequence s)判断当前字符串是否包含指定字符。
booleanequals(Object anObject)将此字符串与指定对象进行比较。
intindexOf(int ch)返回指定字符第一次出现的字符串内的索引。
Stringtrim()返回一个字符串，其值为此字符串，并删除任何前导和尾随空格。
char[]toCharArray()将此字符串转换为新的字符数组。
intlength()返回此字符串的长度。

String 的比较

  • Java中字符串不能使用 ==号来进行比较
  • String是引用数据类型 使用==进行比较比较的是String在堆空间存储的地址值
  • 字符串的比较需要使用String自带的 equals()方法来进行比较
String s=new String("1234");
System.out.println(s.equals("1234"));// true
System.out.println(s=="1234");// false

StringBuilder

  • 一个可变的字符序列。
构造方法
构造方法说明
StringBuilder()构造一个没有字符的字符串构建器，初始容量为16个字符。
StringBuilder(CharSequence seq)构造一个包含与指定的相同字符的字符串构建器 CharSequence 。
StringBuilder(int capacity)构造一个没有字符的字符串构建器，由 capacity参数指定的初始容量。
StringBuilder(String str)构造一个初始化为指定字符串内容的字符串构建器。
常用方法
返回值方法体说明
StringBuilderappend(任意类型)将指定的参数附加到此字符序列。
StringtoString()返回表示此顺序中的数据的字符串。
StringBuilderreverse()反转字符序列并返回。

字符串相关类的底层原理

  • 字符串存储的内存原理
    • 直接赋值会复用字符串常量池中的
    • new出来的不会复用 而是开辟一个新的内存空间
  • == 比较的是什么
    • 基本数据类型比较的是值
    • 引用数据类型比较的是地址值
  • 字符串拼接的底层原理
    • 如果没有变量参与 都是字符串直接相加 编译之后就是拼接之后的结果 会复用串池的字符串
    • 如果有变量参与 每一行拼接的代码 都会在内存中创建新的字符串 浪费内存
  • StringBuilder提高效率
    • 所有要拼接的内容都会往StringBuilder中放 不会创建很多无用的内存 节省内存

5 . 集合 ArrayList

  • 可以存储基本数据类型
  • 可以存储引用数据类型
  • 可以存储自定义数据类型
  • 集合长度可变 跟随存储的数据数量自动扩容

创建集合

/*
ArrayList<E> 集合名 = new ArrayList<E>();
E : 泛型
ArrayList 创建基本数据类型时,不能直接使用 int flaot.. ,只能使用基本数据类型对应的包装类
*/

ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();

基本数据类型对应包装类

基本数据类型包装类
byteByte
shortShort
charCharacter
intInteger
longLong
floatFloat
doubleDouble
booleanBoolean

构造方法

方法体说明
ArrayList()构造一个初始容量为十的空列表。
ArrayList(Collection<? extends E> c)构造一个包含指定集合的元素的列表，按照它们由集合的迭代器返回的顺序。
ArrayList(int initialCapacity)构造具有指定初始容量的空列表。

常用方法

返回值方法名说明
intsize()返回集合的长度
Egte(int index)获取指定下标的元素
Eset(int index,E e)修改指定下标的元素,返回被修改的元素
Eremove(int index)删除指定位置的元素,返回被删除的元素
booleanadd(E e)添加元素 返回值表示是否添加成功
booleanremove(E e)删除第一个==e的元素 返回值表示是否删除成功

集合的基本使用

遍历集合

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        list.add(i);
    }
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

集合的长度 |
| E | gte(int index) | 获取指定下标的元素 |
| E | set(int index,E e) | 修改指定下标的元素,返回被修改的元素 |
| E | remove(int index) | 删除指定位置的元素,返回被删除的元素 |
| boolean | add(E e) | 添加元素 返回值表示是否添加成功 |
| boolean | remove(E e) | 删除第一个==e的元素 返回值表示是否删除成功 |

集合的基本使用

遍历集合

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        list.add(i);
    }
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
}

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