封装继承和多态

• 封装
• • 封装的概念
  • 访问限定符
  • 封装拓展——包
  • • 包的概念
    • 导入包中的类
    • 自定义包
    • 包访问权限控制举例
    • 常见的包
• static 成员
• • static修饰成员变量
  • static修饰成员方法
  • static成员变量初始化
  • • 就地初始化
• 代码块
• • 代码块的概念以及分类
  • 普通代码块
  • 构造代码块
  • 静态代码块
• 对象的打印

封装

封装的概念

封装，即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制在程序中属性的读和修改的访问级别；将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体，也就是将 数据 与操作数据的 源代码 进行有机的结合，形成"类"，其中数据和函数都是类的成员。

访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认
知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

比如：
public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了
private：只有自己知道，其他人都不知道

【说明】
protected主要是用在继承中，继承部分详细介绍
default权限指：什么都不写时的默认权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

class Computer {private String cpu; // cpuprivate String memory; // 内存public String screen; // 屏幕String brand; // 品牌---->default属性public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {this.brand = brand;this.cpu = cpu;this.memory = memory;this.screen = screen;}public void Boot(){System.out.println("开机~~~");}public void PowerOff(){System.out.println("关机~~~");}public void SurfInternet(){System.out.println("上网~~~");}
}
public class TestComputer {public static void main(String[] args) {Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
// System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问}
}

一般情况下成员变量设置成private，成员方法设置成public

封装拓展——包

包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。

导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类

public class Test {public static void main(String[] args) {java.util.Date date = new java.util.Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.

import java.util.Date;
public class Test {public static void main(String[] args) {Date date = new Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

import java.util.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {Date date = new Date();// 得到一个毫秒级别的时间戳System.out.println(date.getTime());}
}

但是我们更建议显式的指定要导入的类名 也就是第二种方法. 否则还是容易出现冲突的情况.

import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {// util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错Date date = new Date();System.out.println(date.getTime());}
}
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名

可以使用import static导入包中静态的方法和字段。

import static java.lang.Math.*;
public class Test {public static void main(String[] args) {double x = 30;double y = 40;// 静态导入的方式写起来更方便一些.// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));System.out.println(result);}
}

注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

自定义包

基本规则

1. 在文件的最上方加一个package 语句指定该代码在哪个包中
2. 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).
3. 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码
4. 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

包访问权限控制举例

常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
3. java.net:进行网络编程开发包。
4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
6. java.io:I/O编程开发包。

static 成员

定义一个学生类

public class Student {public String name;public String gender;public int age;public double score;public Student(String name, String gender, int age, double score) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;this.score = score;}public void DoClass(){}public void DoHomework(){System.out.println(this.name + "正在做作业");}public void Exam(){System.out.println(this.name + "正在做测验");}public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);}
}

假设三个同学是同一个班的，那么他们上课肯定是在同一个教室，那既然在同一个教室，那能否给类中再加一个成员变量，来保存同学上课时的教室呢？答案是不行的。

之前在Student类中定义的成员变量，每个对象中都会包含一份(称之为实例变量)，因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室，这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份，而是需要让所有的学生来共享。在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

static修饰成员变量

static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，**所有对象共享的，**不存储在某个对象的空间中
2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问
3. 类变量存储在方法区当中
4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

    public static int classroom = 301;

static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为private，而成员方法设置为public，那设置之后，Student类中classRoom属性如何在类外访问呢

Java中**，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。**静态成员一般是通过静态方法来访问的。

【静态方法特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类方法
2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(…)方式调用，更推荐使用后者
3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量
4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

static成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性

静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化 和 静态代码块初始化。

就地初始化

就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值

public class Student{private String name;private String gender;private int age;private double score;private static String classRoom = "Bit306"; // ...
}

代码块

代码块的概念以及分类

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：
普通代码块
构造块
静态块
同步代码块（后续讲解多线程部分再谈）

普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

public class Main{public static void main(String[] args) {{ //直接使用{}定义，普通方法块int x = 10 ;System.out.println("x1 = " +x);}int x = 100 ;System.out.println("x2 = " +x);}
}
// 执行结果
x1 = 10
x2 = 100

这种用法较少见

构造代码块

构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

Student

public class Student {private String name;private String gender;private int age;private double score;private static int classroom = 301;public Student() {System.out.println("I am Student init()!");}{this.name = "bit";this.age = 12;this.gender = "man";System.out.println("I am instance init()!");}public void DoClass(){}public void DoHomework(){System.out.println(this.name + "正在做作业");}public void Exam(){System.out.println(this.name + "正在做测验");}
}

testDemo

public class testDemo1 {public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student();}
}

这里先执行构造代码块在执行构造方法

静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量

Student

public class Student {private String name;private String gender;private int age;private double score;private static int classroom = 301;public Student() {System.out.println("I am Student init()!");}{this.name = "bit";this.age = 12;this.gender = "man";System.out.println("I am instance init()!");}// 静态代码块static {classroom = 306;System.out.println("I am static init()!");}public void DoClass(){}public void DoHomework(){System.out.println(this.name + "正在做作业");}public void Exam(){System.out.println(this.name + "正在做测验");}
}

testDemo1

public class testDemo1 {public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student();Student s2 = new Student();}
}

我们可以发现 我们创建了两个对象 实例代码块和构造方法都被调用了两次 但是静态代码块只被调用了一次

注意事项

1. 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
2. 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
3. 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
4. 实例代码块只有在创建对象时才会执行

对象的打印

public class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);}
}

如果想要默认打印对象中的属性该如何处理呢？答案：重写toString方法即可。

要想知道原因就得看println是如何实现的

这里可以看到tostring是返回值是一串拼接起来的内容 我们只需要改写为自己想要的就可以

举个例子

public class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}public String toString(){return "[" + this.name + "," + this.gender + "," + this.age + "]";}//重写了toString方法public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);}
}