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JAVA17/JAVA21 封装机制

霍华德 2023-09-18 阅读 52
成员变量System封装Java后端开发
加载失败

day06-JAVAOOP

课程目标

【理解】 什么是面向对象
【理解】 类和对象的关系
【掌握】 类的定义和使用
【掌握】 三大特征之封装
【掌握】 this关键字的使用
【掌握】构造方法的使用
【掌握】JAVABean的编写

封装.jpg

面向对象概述

面向对象：万事万物皆为对象；

现实世界可以接触的都是对象：pc 鼠标 显示器 笔记本 ；天气

现实世界：

​ 大象： 对象;

​ 静态特征：

​ 体重 、颜色 、品种、性别、年龄

​ 动态特性：

​ 吃 喝 拉 撒 跑 跳

​

什么是面向对象

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下， 使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是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，描述成计算 机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。

面向过程与面向对象

面向过程

完成一个功能时,功能的每一个步骤,都需要我们进行参与,每一个细节都需要了解清楚，才能完成。强调的是“过程”。

程序员自己来参与设计，按照计算机的逻辑来设计。

面向对象

按照人的认知，来模拟一下，在计算机里面进行模拟实现。

强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去 操作实现。

更多的按照人的思维逻辑去实现程序；

举例

  • 洗衣服
    • 面向过程

      把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾起来

    • 面向对象

      把衣服脱下来 --> 打开全自动洗衣机 -->扔衣服 --> 按钮 --> 晾起来

  • 吃饭
    • 面向过程

      买菜 --> 切菜 --> 洗菜 --> 上锅烧油 爆炒(调料) --> 上盘 --> 开吃 --> 洗碗

    • 面向对象

      饭馆 --> 老板娘来一盘饺子 --> 开吃

面向对象的特点

1. 符合了我们人类思考习惯的思想（懒人思想）
2. 将复杂的事情进行简单化了
3. 将执行者变成了指挥者(角色发生了改变)

面向对象的三大特征

封装 继承 多态

层层递进 互为前提

小结

之前的封装，封装到方法里面，后续的操作，我们可以按照现实世界（人的认知），将业务代码、业务逻辑，封装到类里面，通过调用类的实例（对象），来实现我们的程序。

做事情 首先第一想到的是对象,那个对象能帮我们做事情
	有对象: 直接用
	没有对象: 我们自己造对象在进行使用

类和对象

大象、猩猩、熊猫、等等，都是动物；

代码的复用

​ 对象：

​ 静态特征：类--》属性、成员变量

​ 动态特征：行为-》方法、成员方法；

类：是对象的统称，是模板；

对象是：类的具体化；

什么是类

类是一组相关属性和行为的集合。类就是现实生活的一个事物（java语言就是对于现实生活的描述），事物由属性和行为组成。

【类就是描述现实生活中的某一个事物，这个事物是由属性和行为组成】

    • 属性：就是该事物的状态信息。
    • 行为：就是该事物能够做什么。
  • 举例：小猫
    • 属性：名字、体重、年龄、颜色
    • 行为：走、跑、叫。

什么是对象

对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例（对象并不是找个女朋友），必然具备该类事物的属性和行为

  • 现实中，一类事物的一个实例：一只小花猫。
  • 举例：一只小猫。
    • 属性：tom、5kg、2 years、yellow。
    • 行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

类是对一类事物的描述，是抽象的
对象是一类事物的实例，是具体的
类是对象的模板，对象是类的实体

类：学生                             汽车图纸
对象： 班长，一个具体的对象        比亚迪   宝马   特斯拉

image-20230911213650449

image-20230911213840154

类的定义和使用

类的定义

  • 类的组成是由属性和行为两部分组成
    • 属性：在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
    • 行为：在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义格式

public class 类名 {
	//成员变量 --属性
	//成员方法 --行为
}

定义学生类

public class Car {    //成员变量
    	String kind；//品牌   
        double speed；	//速度

    // 成员方法
    // run
    public void run() {
        System.out.println(汽车开始跑了); 
    }

    //turnLeft的方法
    public void turnLeft() {
        System.out.println(左转弯...);
    }
}

对象的使用

创建对象格式

 类名 对象名 = new 类名();

访问类中的成员

对象名.成员变量;
对象名.成员方法();

代码演示

public class TestCar {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象格式：类名 对象名 = new 类名();
        Car c = new Car();
        System.out.println(c:+c); //
        //直接输出成员变量值
        System.out.println(品牌：+c.kind); //null
        System.out.println(速度：+c.speed); //0.0
        System.out.println(‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐);

        //给成员变量赋值
        c.kind = 特斯拉;
        c.speed = 250.0;

        //再次输出成员变量的值
        System.out.println(品牌：+c.kind); 
        System.out.println(速度：+c.speed); 
        System.out.println(‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐);

        //调用成员方法
       c.run(); 		// 汽车开始跑了
        c.turnLeft();   // 左转弯...
    } 
}

成员变量的默认值

image-20201104232954593

类与对象的练习

  • 定义手机类
    public class Phone {
        // 成员变量
        String brand; //品牌
        int price; //价格
        String color; //颜色

        // 成员方法
        //打电话
        public void call(String name) {
            System.out.println(给+name+打电话);  }

        //发短信
        public void sendMessage() {
            System.out.println(群发短信);
        }
    }
  • 测试类
    public class Test02Phone {
        public static void main(String[] args) {
            //创建对象
            Phone p = new Phone();

            //输出成员变量值
            System.out.println(品牌：+p.brand);//null    
            System.out.println(价格：+p.price);//0
            System.out.println(颜色：+p.color);//null
            System.out.println(‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐);

            //给成员变量赋值
            p.brand = 锤子;
            p.price = 2999;
            p.color = 棕色;

            //再次输出成员变量值
            System.out.println(品牌：+p.brand);//锤子    
            System.out.println(价格：+p.price);//2999     
            System.out.println(颜色：+p.color); //棕色   
            System.out.println(‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐);

            //调用成员方法
            p.call(紫霞);
            p.sendMessage();
        }
    }

内存图示

内存图示!](../../%E9%85%8D%E5%A5%97%E8%A7%86%E9%A2%91/javase%200912/%E5%86%85%E5%AD%98%E5%9B%BE%E7%A4%BA.png)

成员变量和局部变量的区别

  • 在类中的位置不同
    • 成员变量：类中，方法外
    • 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数）
  • 作用范围不同
    • 成员变量：类中
    • 局部变量：方法中
  • 初始化值的不同
    • 成员变量：有默认值
    • 局部变量：没有默认值。必须先定义,在使用前定要初始化
  • 在内存中的位置不同
    • 成员变量：堆内存
    • 局部变量：栈内存
  • 生命周期不同
    • 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
    • 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

封装

什么是封装

    面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的 方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

封装的引入

/*
	定义一个司机类：
		成员变量：name，age
		成员方法：show()方法
	private:私有的。可以修饰成员变量和成员方法。
		注意：被private修饰的成员只能在本类中访问。

	其实我讲到现在讲解的是一个封装的思想。
		封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。
*/
public class Driver {
    //姓名
    String name;
    //年龄
    private int age;

    /**
     * 为了年龄的正确性，写一个方法给年龄进行赋值
     * 两个明确：  1、需要一个int类型的参数
     *            2、需要不需要返回值类型
     * @param a
     */
    public void setAge(int a){
        if( a <=0 || a >= 100){
            System.out.println(您给出的年龄有问题！！);
        }else{
            age = a;
        }
    }

    public void show(){
        System.out.println(姓名：+name);
        System.out.println(年龄：+age);
    }
}
public class DriverDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Driver d = new Driver();
        d.show();
        System.out.println(=========================);

        //给成员变量赋值
        d.name = 小张;
        // d.age = 27;
        d.show();
        System.out.println(=========================);

       
        d.name = 小帅;
        //这次给成员变量赋值一个 负数
        // d.age = -27;
        //年龄给一个负数不合理，那如何是好呢？
        //解决办法：不让用户直接赋值(private)，然后方法(setAge())进行判断
        d.setAge(27);
        d.show();
    }
}

封装的原则

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

如何封装

  • 使用 private 关键字来修饰成员变量。
  • 对需要访问的成员变量，提供公共对应的一对 getXxx 方法 、setXxx 方法。

private 关键字

  • 什么是private关键字
    1. private是一个权限修饰符，代表最小权限。 
    2. 可以修饰成员变量和成员方法。 
    3. 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问
  • private的使用格式

    private 数据类型 变量名 ；

  • 使用 private 修饰成员变量，代码如下
    public class Driver {
        //private修饰成员变量
        private int num = 10;

        public void show(){
            //private 只能在本类中使用
            System.out.println(num);
        }

        //private修饰成员
        private void method(){
            System.out.println(我是私有method);
        }

        public void function(){
            //private 只能在本类中使用
            method();
        }

    }

​

public class DriverTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        Driver s = new Driver();
        //不能访问私有的成员变量
        // System.out.println(d.num);

        d.show();

        //不能访问私有的成员方法
        // d.method();

        d.function();
    }
}

  • 提供getXxx 方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量，代码如下
    public class Driver {
        //姓名
        private String name;
        //年龄
        private int age;

        //姓名获取值
        public String getName(){
            return name;
        }
        //姓名设置值
        public void setName(String n){
            name = n;
        }
        //年龄获取值
        public int getAge(){
            return age;
        }
        //年龄设置值
        public void setAge(int a){
            age = a;
        }

    }
  public class DriverDemo03 {
      public static void main(String[] args) {
          //创建对象
          Driver d = new Driver();
  
          //使用成员变量
          //错误： 私有的成员变量是不能被访问的
          // System.out.println(d.name);
          // System.out.println(d.age);
  
          //通过方法访问成员变量
          System.out.println(d.getName()+ : +d.getAge());
  
          //给成员变量赋值
          s.setName(燕南天);
          s.setAge(18);
          System.out.println(d.getName()+ : +d.getAge());
      }
  }

this 关键字

  • 问题描述

    我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意 了呢？代码如下：

    public class Driver {
        private String name;
        private int age;
        
        public void setName(String name) {   
            name = name;
        }
        public void setAge(int age) {
            age = age;
        }
    }

    经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了 setXxx() 的形参变量名后，方

    法并没有给成员变量赋值！这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无

    法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。

  • this的含义

    this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

    • ==记住 ：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。==
  • this的使用格式

    this.成员变量名；

  • 代码修改
    public class Driver {
        private String name;
        private int age;

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

        public String getName() {
            return name;//其实这里隐含this
        }

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

        public int getAge() {
            return age;
        }
    }
    • ==小贴士：方法中只有一个变量名时，默认也是使用 this 修饰，可以省略不写。==

构造方法

构造方法=构造+方法 组成；

构造：创建、初始化的意思。用来初始化成员变量的方法。

作用：初始化成员变量；

构造方法概述

构造方法： 用于对象数据初始化

小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，

一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

/*
	1.构造方法名与类名相同
	2.没有返回值类型，连void都没有
*/

修饰符 构造方法名(参数列表){ 
    // 方法体 
}

构造方法的使用

构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。它没有返回值，所以不需要返回值类型，甚至不需要void。使用

构造方法后，代码如下

public class Driver {
    private String name;
    private int age;
    
    // 无参数构造方法
    public Driver() {
        System.out.println(我是无参构造方法);
    } 
    
    // 有参数构造方法
    public Driver(String name,int age) {    
        this.name = name;
        this.age = age; 
    }
}
public class DriverDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造
        Driver d1 = new Driver();
        System.out.println(d1);

        //有参构造
        Driver d2 = new Driver(花千树,27);
        System.out.println(d2.getName());
        System.out.println(d2.getAge());
    }
}

构造方法重载的

// 构造方法是可以重载的
public class Driver {
    public Driver() {
    }

    public Driver(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Driver(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Driver(int age) {
        this.age = age;
    }
}

构造方法的注意事项

1. 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
2. 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
3. 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。

需求： 现在类是可以创建对象，但是有些情况下不让别人创建对象，请问怎么办？

​ 构造方法私有

标准JavaBean编写

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。实体类

符合 JavaBean 的类，有构造方法 ， 提供操作属性的set get方法

public class ClassName{  
    //1.私有成员变量
    //2.构造方法
    	//无参构造方法【必须】  
    	//有参构造方法【建议】
    
    //3.成员方法    
    	//getXxx()
    	//setXxx()
}

编写Student类

public class Customer {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    public Customer() {}

    public Customer(String name,int age) {    
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    //成员方法
    publicvoid setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    publicvoid setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    publicint getAge() {
        return age;
    }
}

测试

public class TestCustomer {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造使用
        Customer c= new Customer();
        c.setName(李想);
        c.setAge(18);
        System.out.println(c.getName()+‐‐‐+c.getAge());

        //带参构造使用
        Customer c2= new Customer(山姆·阿尔特曼,18);
        System.out.println(c2.getName()+‐‐‐+c2.getAge());  }
}

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