Java核心技術-對象與類

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1 物件導向程式設計概述

物件導向的程式是由對象組成的，每個對象包含對使用者公開的特定功能部分和隱藏的實現部分。

1.1 類

類是構造對象的模板或藍圖，由類構造對象的過程稱為建立類的執行個體。

封裝：　

從形式上看，是將資料和行為組合在一個包中，並對對象的使用者隱藏了資料的實現方式。

對象中的資料稱為執行個體域，操縱資料的過程稱為方法。

對於每個特定類執行個體（對象）都有一組特定的執行個體域值，這些值的集合就是這個對象的目前狀態。

實現封裝的關鍵在於絕對不能讓類中的方法直接地訪問其它類的執行個體域，程式僅能通過對象的方法與對象資料進行互動。

在Java中，所有類都源於一個“神通廣大的超類”，它就是Object。

通過擴充一個類來建立另一個類的過程稱為繼承。

1.2 對象

對象的三個主要特性：

對象的行為——可以對對象施加哪些操作，或可以對對象施加哪些方法。

對象的狀態——當施加那些方法時，對象如何響應。

對象的標識——如何辨別具有相同行為與狀態的不同對象。

1.3 識別類

識別類的簡單規則是在分析問題的過程中尋找名詞，而方法對應著動詞。

1.4 類之間的關係

在類之間，最常見的關係有

*依賴（“uses-a")：一個類的方法操縱另一個類的對象，我們就說一個類依賴於另一個類。減少依賴即減少耦合。

*彙總（"has-a"）：類A的對象包含類B的對象。

*繼承（”is-a"）：用於表示特殊與一般關係的。

 

2 使用預定義類2.1 對象與物件變數

要想使用對象，就必須首先構造對象，並指定其初始狀態。構造器是一種特殊的方法，用來構造並初始化對象。

構造器的名字應該與類名相同。

明白對象與物件變數之間的區別。

一定要認識到：一個對象並沒有實際包含一個對象，而僅僅引用一個對象。任何物件變數的值都是對儲存在另外一個地方的一個對象的引用。

局部變數不會自動初始化為null，而必須通過調用new或將他們設定為null進行初始化。

2.2 LocalDate類

Java中，Date類用來表示時間點，LocalDate類用來表示日曆標記法。

不要使用構造器來構造LocalDate類，應該使用靜態Factory 方法代表你調用構造器：LocalDate.now()會構造一個表示構造這個對象時的日期對象。

2.3 更改器方法與訪問器方法

類似於String類的toUpperCase方法，調用這個方法時原對象不變，會返回一個將原對象中所有字元大寫的新對象。

相比較而言，那些會更改原對象狀態的方法稱為更改器方法。（GregorianCalendar.add）

訪問器方法：只訪問對象而不修改對象的方法。

 

3.使用者自訂類

執行個體域（private）+執行個體方法

3.1 構造器

*構造器與類同名

*每個類可以有一個以上的構造器

*構造器可以有0、1個或多個參數

*構造器沒有傳回值

*構造器總是伴隨著new操作一起調用

3.2 隱式參數與顯示參數

一般方法有兩種參數，第一種參數稱為隱式參數，出現在方法名前的類對象。第二種顯示參數是位於方法名後面括弧中的數值。

在每一個方法中，關鍵字this表示隱式參數。

3.3 封裝的優點

*一個私人的資料域

*一個公有的域訪問器方法

*一個公有的域更改器方法

注意不要編寫返回引用可變對象的訪問器方法，如果需要返回一個可變對象的引用，應該首先對它進行複製。

public Date getHireDay(){

　　return (Date)hireDay.clone();

}

3.4 基於類的存取權限

一個方法可以訪問所屬類的所有對象的私人域資料。

3.5 final執行個體域

final修飾符大都應用於基本類型域，或不可變類的域。
對於可變的類,final關鍵字只表示儲存在可變類對象中的對象引用不會再指向其它類對象，不過這個對象仍可以更改。（StringBuilder）

 

4 靜態域與靜態方法4.1 靜態域（類域）

如果將域定義為static，那麼每個類中只有一個這樣的域。即使沒有一個類對象存在，靜態域也存在。它屬於類，而不屬於任何獨立的對象。

4.2 靜態常量

Math.PI、System.out

公有常量只能訪問不能修改：public final

system類有一個setOut方法看，可以將System.out（final變數）設定為不同的流，因為setOut方法是一個本地方法，不是用Java語言實現的，可以繞開Java語言的存取控制機制。

4.3 靜態方法

靜態方法是一種不能向對象實施操作的方法。

靜態方法不能訪問類的執行個體域，但是可以訪問自身類中的靜態域。

使用靜態方法的兩種情況：

* 一個方法不需要訪問對象狀態，其所需的參數都是通過顯示參數提供（Math.pow）

* 一個方法只需要訪問類的靜態域

4.4 Factory 方法

靜態方法還有另一種常見的用途：靜態Factory 方法——不通過 new，而是用一個靜態方法來對外提供自身執行個體的方法

靜態工廠構造對象和構造器構造對象的主要區別（更靈活）：

1.可以命名構造器名稱

2.不用每次被調用時都建立新對象

3.可以返回原傳回型別的子類

 

5 方法參數

參數傳遞給方法的兩種方式：按值調用和按引用調用。

一個方法可以修改傳遞引用所對應的變數值，而不能修改傳遞值調用所對應的變數值。

Java採用按值調用。

方法參數兩種類型：

*基礎資料型別 (Elementary Data Type)

*對象引用

Java中方法參數的使用方式：

*一個方法不能修改一個基礎資料型別 (Elementary Data Type)的參數

*一個方法可以改變一個對象參數的狀態

*一個方法不能讓對象參數引用一個新的對象

 

6 物件建構6.1 重載

由編譯器進行重載解析。

方法簽名：要完整地描述一個方法，需要指出方法名以及參數類型。（傳回型別不是方法簽名的一部分）

6.2 預設域初始化

如果在構造器中沒有顯式地給域賦予初值，那麼就會被自動地賦為預設值：數值為0、布爾值為false、對象引用為null。

這是域與局部變數的主要不同點——局部變數沒有預設初始化，必須顯示的初始化局部變數。

6.3 無參數構造器

如果類中提供了至少一個構造器，但是沒有提供無參數的構造器，則在構造對象時沒有提供參數就會被認為不合法。

僅當類中沒有提供任何構造器，系統才會提供一個預設構造器。

6.4 調用另一個構造器

如果構造器的第一個語句形如this()，這個構造器將調用同一個類的另一個構造器。

6.5 初始化塊

初始化資料域的方法：

1.在構造器中設定值

2.在聲明中賦值

3.初始化塊

調用構造器初始化的步驟：

所有資料域被初始化為預設值（靜態域初始化）->資料域初始化語句->初始化塊->構造器

6.6 對象析構器與finalize方法

finalize方法將在記憶體回收行程清除對象之前調用。

如果某個資源需要在使用完畢後立刻關閉，可以應用一個close方法來完成相應的清理操作。

 

7 包

使用包的主要原因是確保類名的唯一性。

7.1 類的匯入

一個類可以使用所屬包中的所有類，以及其它包中的公有類。

只能使用星號（*）匯入一個包，而不能使用import java.*或import java.*.*匯入以java為首碼的所有包。

可以採用增加一個特定的包名解決兩個包中共有類的引用問題。

如果兩個包中的兩個相同名稱的類都要引用，可以在每個類名前加上完整的包名。

7.2 靜態匯入

import語句不僅可以匯入類，還增加了匯入靜態方法和靜態域的功能。

7.3 將類放入包中

編譯器對檔案（帶有檔案分隔字元和副檔名.java的檔案）進行操作。而Java解譯器載入類（帶有.分隔字元)

7.4 包範圍

標記為public的部分可以被任意的類使用；標記為private的部分只能被定義它們的類使用。如果沒有指定public或private，這個部分（類、方法、變數）可以被同一個包中的所有方法訪問。

 

8 類設計技巧

1.一定要保證資料私人

2.一定要對資料初始化

3.不要在類中使用過多的基本類型

4.不是所有的域都需要獨立的域訪問器和域更改器

5.將職責過多的類進行分解

6.類名和方法名要能體現它們的職責

7.優先使用不可變的類（考慮具體情況）

Java核心技術-對象與類