老王的JAVA基础课：第5课面向对象

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JAVA面向对象基础概念

在JAVA世界中万物皆对象，我们在开发中都是对各种对象做调用、修改与组合。一个java程序可以认为是一系列对象的组合，而一个对象又来自于类，那么什么是类?我们可以简单理解类是一类事物的基础模板。我们以一张图来学习类和对象的关系以及方法和变量的基础概念。

在生物课上都学过“界门纲目科属种”的分类法，现在借用这种方式举例。假如有一个“鸟”类，它定义了这个鸟的行为和属性，鸟都有飞行和进食的行为，也存在身高体重等属性。而“鸟”只是一个总称并不是某种具体的鸟，它是百灵鸟、喜鹊、鹦鹉的更粗粒度的说法，也可以说“鸟”这个父类是其他三种鸟类的抽象，其飞行和进食的方法都继承自“鸟”类，如“鹦鹉”类在这个基础上可以有更加个性化的行为，比如“说话”。只需要在“鹦鹉”类内定义“说话”方法就实现了全部能力。这就是继承。

我们有了“百灵鸟”等个性化的类，可以借此来生成各种各样的“百灵鸟”对象，比如百灵鸟1体重为200克，百灵鸟2的体重为150克等等。体现了Java的多态特性。下面来总结：

类：定义了事物的行为和某些固有属性或状态

对象：以类为基础构建，是一个类的实例，百灵鸟派生自“鸟”类，它有飞行和进食的能力，也有自身身高体重等属性，每个对象在内存中都是独立的。

方法：“鸟”类有飞行和进食的行为，这就是类的方法，派生出的对象也会获得类的方法，一个类可以有多个方法。

变量：也即变动的量，百灵鸟体重与喜鹊体重是同一个变量但是是不同的值。每个对象都拥有其独立的变量，如百灵鸟与喜鹊同属鸟类，但其各自的变量毫不相干。

继承：一类事物可以以更高层次的事物为基础继承而来，可以让事物出现层级，如“界门纲目科属种”。

多态：同一个行为具有不同的表现形式，比如鹦鹉和百灵鸟都会飞，但是鹦鹉飞不高，百灵鸟可以飞得很高。

封装：我们可以将鸟的一系列行为和熟悉都隐藏在“鸟”类中，从而保护“鸟”类中的方法和属性不会被破坏，也可以隐藏函数的具体实现细节。

重载(Overload)：在一个类里面，方法名相同而参数个数不同，返回类型可以相同也可以不同。

重写(Override)：在子类中定义和父类中完全相同的方法，此时子类的方法将会覆盖父类的方法，带来了可以个性化实现细节的灵活性。

对于重载和重写我们暂时了解概念即可，在后面的章节我们会详细讲这两种特性的使用和区别。

构造方法

构造方法是一类特殊的方法，它用来告诉想创建某个类的对象的人“你应该如何创建这个类的对象”，比如“鸟”类有一个没有参数的构造方法还有一个带参数的构造方法。注意构造函数没有返回类型，不需要编写。

/** 无参构造方法 */

public Bird(){}

/** 带参构造方法 */

public Bird(int height, int weight){

//以下两行表示将你传入的身高体重赋值给鸟的实际对象，

//在对象构造完毕时，就拥有了这两个属性

this.height = height;

this.weight = weight;

}

可以用如下两种方式创建一个“鸟”对象。

//无参构造器创建对象

Bird bird = new Bird();

//带参数构造器创建对象

Bird bird = new Bird(10, 200);

这样我们得到了一个实实在在的对象，可以控制其飞行或是进食。

bird.fly();

bird.eat();

注意：当我们没有定义任何构造方法时，java会隐式地创建一个无参构造方法，一旦明确编写带参数的构造方法时。java就不会替我们生成默认的无参构造方法，如果需要无参构造方法，需要明确编写。

以上场景的代码实现

首先最基础的“鸟”类，Bird.java

* 鸟类

* @author 老王

public class Bird {

/** 身高 */

int height;

/** 体重 */

int weight;

/**

* 无参构造方法，这里指明你应该如何构造一个鸟类

public Bird() {}

/**

* 带参构造方法.

public Bird(int height, int weight) {

this.height = height;

this.weight = weight;

}

/**

* 飞行方法

public void fly(){

System.out.println("I can fly high!");

}

/**

* 进食方法

public void eat(){

System.out.println("I can eat a lot!");

}

“鹦鹉”类：Parrot.java

/**

* 鹦鹉类，其继承了鸟类。获得了鸟类的全部的非私有方法和非私有属性

* @author 老王

public class Parrot extends Bird{

/**

* 这是鹦鹉类自定义的说话方法

public void sayHello(){

System.out.println("I can speak Chinese!");

}

“喜鹊”类：Magpie.java

/**

* 喜鹊类，其继承了鸟类。同样获得了鸟类的全部的非私有方法和非私有属性

* @author 老王

public class Magpie extends Bird{

/**

* 喜鹊类重写了父类【Bird】的飞行方法，实现了其自己的个性化飞行方法

@Override

public void fly(){

System.out.println("I can fly very high!");

}

测试类：上帝之手 God.java

/**

* 上帝之手类

* @author 老王

public class God {

/**

* 主程序入口

public static void main(String[] args) {

//创建鸟对象的方式，无参和有参构造

Bird bird1 = new Bird();

Bird bird2 = new Bird(10, 20);

//创建鹦鹉对象的方式，由于鹦鹉类继承自鸟类，所以可以以Bird来创建鹦鹉对象

Bird parrot1 = new Parrot();

Parrot parrot2 = new Parrot();

System.out.println("----------鹦鹉发出的行为----------");

//鹦鹉学舌，来自于自定义的个性方法，而喜鹊没有这个方法，所以喜鹊不能说话

parrot2.sayHello();

parrot2.fly();

System.out.println("----------鹦鹉发出的行为----------");

//创建喜鹊对象的方式，同样由于喜鹊类继承自鸟类，所以可以以Bird来创建喜鹊对象

Bird magpie1 = new Magpie();

Magpie magpie2 = new Magpie();

//由于喜鹊类覆盖了鸟类的默认飞行方法，所以喜鹊飞行与众不同!

System.out.println("----------喜鹊发出的行为----------");

magpie2.fly();

System.out.println("----------鹦鹉发出的行为----------");

}

执行结果：

----------鹦鹉发出的行为----------

I can speak Chinese!

I can fly high!

----------鹦鹉发出的行为----------

----------喜鹊发出的行为----------

I can fly very high!

----------鹦鹉发出的行为----------

总结

通过这节课我们学习了类和对象以及java其他独有的语言特性，和最重要的特性——面向对象。面向对象为我们带来了各个方面的好处，使程序易理解、易维护、易扩展、质量高。

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