Java 对象和类

Java 对象和类

类

类（class）是构造对象的模板或蓝图。

对象

对象表示一个能够明确标识的实体。每一个对象都有本身独特的标识、状态和行为。
对象的状态（特征或属性，即实例变量），由该对象的数据域来表示。
对象的行为（对象执行的动做，即功能），由方法来定义。

构造方法

每一个类都有构造方法。若是没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。
在建立一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类能够有多个构造方法。
下面是一个构造方法示例：

public class Puppy{ 

    public Puppy(){ } 

    public Puppy(String name){ // 这个构造器仅有一个参数：name 
    } 
}

建立对象

对象是根据类建立的。在Java中，使用关键字new来建立一个新的对象。建立对象须要如下三步：

• 声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
• 实例化：使用关键字new来建立一个对象。
• 初始化：使用new建立对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个建立对象的例子：

public class Puppy{ 
    public Puppy(String name){ //这个构造器仅有一个参name     
        System.out.println("小狗的名字是 : " + name );
    } 
    public static void main(String[] args){ // 下面的语句将建立一个Puppy对象 

        Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" ); 
    } 
}

访问实例变量和方法

经过已建立的对象来访问成员变量和成员方法，以下所示：

/* 实例化对象 */ 

Object referenceVariable = new Constructor(); 

/* 访问类中的变量 */ 

referenceVariable.variableName; 

/* 访问类中的方法 */ 

referenceVariable.methodName();

Java 修饰符

Java语言提供了不少修饰符，主要分为如下两类：

• 访问修饰符
• 非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量，一般放在语句的最前端。

访问控制修饰符

Java中，可使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不一样的访问权限。

• default (即缺省，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
• private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
• public : 对全部类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
• protected : 对同一包内的类和全部子类可见。使用对象：变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）。

咱们能够经过如下表来讲明访问权限：

修饰符	当前类	同一包内	子孙类(同一包)	子孙类(不一样包)	其余包
public	Y	Y	Y	Y	Y
protected	Y	Y	Y	Y/N	N
default	Y	Y	Y	N	N
private	Y	N	N	N	N

非访问修饰符

为了实现一些其余的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。

• static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。
• final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不可以被继承，修饰的方法不能被继承类从新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。
• abstract 修饰符，用来建立抽象类和抽象方法。

• synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。

  static 修饰符

  静态变量：
  static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，不管一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

静态方法：
static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表获得数据，而后计算这些数据。
对类变量和方法的访问能够直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。

final 修饰符

final 变量：
final 表示"最后的、最终的"含义，变量一旦赋值后，不能被从新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。
final 修饰符一般和 static 修饰符一块儿使用来建立类常量。

final 方法
类中的 final 方法能够被子类继承，可是不能被子类修改。
声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

final 类
final 类不能被继承，没有类可以继承 final 类的任何特性。

Java 面向对象编程三大特性: 封装 继承 多态

Java 封装

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部份包装、隐藏起来的方法。

封装能够被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

要访问该类的代码和数据，必须经过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于咱们能修改本身的实现代码，而不用修改那些调用咱们代码的程序片断。

适当的封装可让程式码更容易理解与维护，也增强了程式码的安全性。
封装的优势

1. 良好的封装可以减小耦合。
2. 类内部的结构能够自由修改。
3. 能够对成员变量进行更精确的控制。
4. 隐藏信息，实现细节。

Java 继承

继承的概念

继承是java面向对象编程技术的一块基石，由于它容许建立分等级层次的类。

继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具备父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具备父类相同的行为。

Java 多态

多态是同一个行为具备多个不一样表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不一样的实例而执行不一样操做
多态性是对象多种表现形式的体现。

多态存在的三个必要条件

• 继承
• 重写
• 父类引用指向子类对象

多态的实现方式
方式一：重写：Java 重写(Override)与重载(Overload)。

方式二：接口

方式三：抽象类和抽象方法

• 重载： 发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不一样、个数不一样、顺序不一样，方法返回值和访问修饰符能够不一样，发生在编译时。

• 重写： 发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类；若是父类方法访问修饰符为 private 则子类就不能重写该方法。

重写与重载之间的区别

区别点	重载方法	重写方法
参数列表	必须修改	必定不能修改
返回类型	能够修改	必定不能修改
异常	能够修改	能够减小或删除，必定不能抛出新的或者更广的异常
访问	能够修改	必定不能作更严格的限制（能够下降限制）

接口和抽象类的区别

1. 接口的方法默认是 public，全部方法在接口中不能有实现(Java 8 开始接口方法能够有默认实现），而抽象类能够有非抽象的方法。
2. 接口中除了static、final变量，不能有其余变量，而抽象类中则不必定。
3. 一个类能够实现多个接口，但只能实现一个抽象类。接口本身自己能够经过extends关键字扩展多个接口。
4. 接口方法默认修饰符是public，抽象方法能够有public、protected和default这些修饰符（抽象方法就是为了被重写因此不能使用private关键字修饰！）。
5. 从设计层面来讲，抽象是对类的抽象，是一种模板设计，而接口是对行为的抽象，是一种行为的规范。

== 与 equals(重要)

== : 它的做用是判断两个对象的地址是否是相等。即，判断两个对象是否是同一个对象(基本数据类型==比较的是值，引用数据类型==比较的是内存地址)。

equals() : 它的做用也是判断两个对象是否相等。但它通常有两种使用状况：

• 状况1：类没有覆盖 equals() 方法。则经过 equals() 比较该类的两个对象时，等价于经过“==”比较这两个对象。
• 状况2：类覆盖了 equals() 方法。通常，咱们都覆盖 equals() 方法来比较两个对象的内容是否相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

举个例子：

public class test1 {
    public static void main(String[] args) {
        String a = new String("ab"); // a 为一个引用
        String b = new String("ab"); // b为另外一个引用,对象的内容同样
        String aa = "ab"; // 放在常量池中
        String bb = "ab"; // 从常量池中查找
        if (aa == bb) // true
            System.out.println("aa==bb");
        if (a == b) // false，非同一对象
            System.out.println("a==b");
        if (a.equals(b)) // true
            System.out.println("aEQb");
        if (42 == 42.0) { // true
            System.out.println("true");
        }
    }
}

说明：

• String 中的 equals 方法是被重写过的，由于 object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址，而 String 的 equals 方法比较的是对象的值。
• 当建立 String 类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要建立的值相同的对象，若是有就把它赋给当前引用。若是没有就在常量池中从新建立一个 String 对象。

hashCode 与 equals (重要)

hashCode（）介绍

hashCode() 的做用是获取哈希码，也称为散列码；它其实是返回一个int整数。这个哈希码的做用是肯定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在JDK的Object.java中，这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。

散列表存储的是键值对(key-value)，它的特色是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！（能够快速找到所须要的对象）

为何要有 hashCode

咱们先以“HashSet 如何检查重复”为例子来讲明为何要有 hashCode： 当你把对象加入 HashSet 时，HashSet 会先计算对象的 hashcode 值来判断对象加入的位置，同时也会与其余已经加入的对象的 hashcode 值做比较，若是没有相符的hashcode，HashSet会假设对象没有重复出现。可是若是发现有相同 hashcode 值的对象，这时会调用 equals（）方法来检查 hashcode 相等的对象是否真的相同。若是二者相同，HashSet 就不会让其加入操做成功。若是不一样的话，就会从新散列到其余位置。（摘自《Head first java》第二版）。这样咱们就大大减小了 equals 的次数，相应就大大提升了执行速度。

经过咱们能够看出：hashCode() 的做用就是获取哈希码，也称为散列码；它其实是返回一个int整数。这个哈希码的做用是肯定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode() 在散列表中才有用，在其它状况下没用。在散列表中hashCode() 的做用是获取对象的散列码，进而肯定该对象在散列表中的位置。

hashCode（）与equals（）的相关规定

1. 若是两个对象相等，则hashcode必定也是相同的
2. 两个对象相等,对两个对象分别调用equals方法都返回true
3. 两个对象有相同的hashcode值，它们也不必定是相等的
4. 所以，equals 方法被覆盖过，则 hashCode 方法也必须被覆盖
5. hashCode() 的默认行为是对堆上的对象产生独特值。若是没有重写 hashCode()，则该 class 的两个对象不管如何都不会相等（即便这两个对象指向相同的数据）

Java 接口

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口一般以interface来声明。一个类经过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并非类，编写接口的方式和类很类似，可是它们属于不一样的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，不然该类要定义接口中的全部方法。

接口没法被实例化，可是能够被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的全部方法，不然就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们能够成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

接口特性

• 接口中每个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其余修饰符都会报错）。
• 接口中能够含有变量，可是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（而且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

抽象类和接口的区别

1. 抽象类中的方法能够有方法体，就是能实现方法的具体功能，可是接口中的方法不行。
2. 抽象类中的成员变量能够是各类类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
3. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是能够有静态代码块和静态方法。
4. 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却能够实现多个接口。

反射定义

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都可以知道这个类的全部属性和方法；对于任意一个对象，都可以调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

用途：

在平常的第三方应用开发过程当中，常常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就能够利用Java的反射机制经过反射来获取所需的私有成员或是方法。固然，也不是全部的都适合反射，以前就遇到一个案例，经过反射获得的结果与预期不符。阅读源码发现，通过层层调用后在最终返回结果的地方对应用的权限进行了校验，对于没有权限的应用返回值是没有意义的缺省值，不然返回实际值起到保护用户的隐私目的。

反射机制的相关类

与Java反射相关的类以下：

类名	用途
Class类	表明类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类	表明类的成员变量（成员变量也称为类的属性）
Method类	表明类的方法
Constructor类	表明类的构造方法