Java基础系列文章

一、面向对象编程概述

早期先有面向过程思想，随着软件规模的扩大，问题复杂性的提高
面向过程的弊端越来越明显，出现了面向对象思想并成为目前主流的方式

面向过程的程序设计思想（Process-Oriented Programming），简称POP

关注的焦点是过程：过程就是操作数据的步骤
- 如果某个过程的实现代码重复出现，那么就可以把这个过程抽取为一个函数
- 这样就可以大大简化冗余代码，便于维护
典型的语言：C语言
代码结构：以函数为组织单位
是一种“执行者思维”，适合解决简单问题。扩展能力差、后期维护难度较大

面向对象的程序设计思想（ Object Oriented Programming），简称OOP

关注的焦点是类：在计算机程序设计过程中，参照现实中事物
- 将事物的属性特征、行为特征抽象出来，用类来表示
典型的语言：Java、C#、C++、Python、Ruby和PHP等
代码结构：以类为组织单位。每种事物都具备自己的属性和行为/功能
是一种“设计者思维”，适合解决复杂问题。代码扩展性强、可维护性高

类比举例：人把大象装进冰箱

面向过程

1.打开冰箱

2.把大象装进冰箱

3.把冰箱门关住

面向对象：把这些步骤和功能进行封装，封装时根据不同的功能，进行不同的封装

人{
    打开（冰箱）{
		冰箱.开门();	
    }
    操作(大象){
             大象.进入(冰箱);
    }
    关闭(冰箱){   
          冰箱.关门();     
    }
}

冰箱{
     开门(){ }  
     关门(){ }
}

大象{
     进入(冰箱){  }
}

二、类和对象

1、类和对象概述

类(Class)和对象(Object)是面向对象的核心概念
类：具有相同特征的事物的抽象描述，是抽象的、概念上的定义
对象：实际存在的该类事物的每个个体，是具体的，因而也称为实例(instance)

可以理解为：类 => 抽象概念的人；对象 => 实实在在的某个人

2、成员变量(field)

语法格式：

[修饰符1] class 类名{
    [修饰符2] 数据类型 成员变量名 [= 初始化值]; 
}

数据类型
- 任何基本数据类型(如int、Boolean) 或任何引用数据类型
成员变量名
- 属于标识符，符合命名规则和规范即可
初始化值
- 根据情况，可以显式赋值；也可以不赋值，使用默认值
示例：

public class Person{
	private int age;             //声明private变量 age
	public String name = “Lila”;    //声明public变量 name
}

3、成员变量 vs 局部变量

变量的分类：成员变量与局部变量

在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量
在方法体内部等位置声明的变量称为局部变量

成员变量与局部变量的对比

相同点

变量声明的格式相同：数据类型变量名 = 初始化值
变量必须先声明、后初始化、再使用
变量都有其对应的作用域。只在其作用域内是有效的

不同点

声明位置和方式
- 实例变量：在类中方法外
- 局部变量：在方法体{}中或方法的形参列表、代码块中
在内存中存储的位置不同
- 实例变量：堆
- 局部变量：栈
生命周期
- 实例变量：和对象的生命周期一样，随着对象的创建而存在，随着对象被GC回收而消亡，而且每一个对象的实例变量是独立的
- 局部变量：和方法调用的生命周期一样，每一次方法被调用而在存在，随着方法执行的结束而消亡，而且每一次方法调用都是独立
作用域
- 实例变量：通过对象就可以使用，本类中直接调用，其他类中“对象.实例变量”
- 局部变量：出了作用域就不能使用
修饰符
- 实例变量：public,protected,private,final,volatile,transient等
- 局部变量：final
默认值
- 实例变量：有默认值
- 局部变量：没有，必须手动初始化。其中的形参比较特殊，靠实参给它初始化

对象属性的默认初始化赋值

当一个对象被创建时，会对其中各种类型的成员变量自动进行初始化赋值

三、方法(method)

1、方法的概述

方法是类或对象行为特征的抽象，用来完成某个功能操作。在某些语言中也称为函数或过程
将功能封装为方法的目的是，可以实现代码重用，减少冗余，简化代码
声明方法的语法格式

[修饰符] 返回值类型 方法名([形参列表])[throws 异常列表]{
        方法体的功能代码
}

方法通过方法名被调用，且只有被调用才会执行
方法中可以调用类中的方法或属性，不可以在方法内部定义方法

2、方法调用内存分析

方法没有被调用的时候，都在方法区中的字节码文件(.class)中存储
方法被调用的时候，需要进入到栈内存中运行
- 方法每调用一次就会在栈中有一个入栈动作
- 即给当前方法开辟一块独立的内存区域
- 用于存储当前方法的局部变量的值
当方法执行结束后，会释放该内存，称为出栈
- 如果方法有返回值，就会把结果返回调用处
- 如果没有返回值，就直接结束，回到调用处继续执行下一条指令
栈结构：先进后出，后进先出

3、方法的重载（overload）

方法重载
- 在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可
- 参数列表不同，意味着参数个数、类型或顺序的不同
重载的特点
- 与修饰符、返回值类型无关，只看参数列表，且参数列表必须不同
判断与void show(int a,char b,double c){}构成重载的有：

a)void show(int x,char y,double z){}     // no

b)int show(int a,double c,char b){}      // yes

c) void show(int a,double c,char b){}    // yes

d) boolean show(int c,char b){}          // yes

e) void show(double c){}                 // yes

f) double show(int x,char y,double z){}  // no

g) void shows(){double c}                // no

4、方法的参数传递机制

形参和实参

形参（formal parameter）：在定义方法时，方法名后面括号()中声明的变量称为形式参数，简称形参
实参（actual parameter）：在调用方法时，方法名后面括号()中的使用的值/变量/表达式称为实际参数，简称实参

参数传递机制：值传递

Java里方法的参数传递方式只有一种：值传递。即将实际参数值的副本（复制品）传入方法内，而参数本身不受影响。
- 形参是基本数据类型：将实参基本数据类型变量的“数据值”传递给形参
- 形参是引用数据类型：将实参引用数据类型变量的“地址值”传递给形参

四、构造器(Constructor)

我们new完对象时，所有成员变量都是默认值，如果我们需要赋别的值，需要挨个为它们再赋值，太麻烦了
我们能不能在new对象时，直接为当前对象的某个或所有成员变量直接赋值呢？
可以，Java给我们提供了构造器（Constructor)，也称为构造方法

构造器的作用

new对象，并在new对象的时候为实例变量赋值
举例：Person p = new Person(“Peter”,15);

构造器的语法格式

[修饰符] class 类名{
    [修饰符] 构造器名(){
    	// 实例初始化代码
    }
    [修饰符] 构造器名(参数列表){
        // 实例初始化代码
    }
}

构造器名必须与它所在的类名必须相同
它没有返回值，所以不需要返回值类型，也不需要void
构造器的修饰符只能是权限修饰符
- 不能被其他任何修饰
- 比如，不能被static、final、synchronized、abstract、native修饰
- 不能有return语句返回值