Java基础学习笔记12(面向对象)

今日内容介绍

第一章 构造方法

第二章 this关键字

第三章 super关键字

第四章 综合案例—完整的员工类

1.1构造方法介绍

* A: 构造方法问题引入
	* 我们对封装已经有了基本的了解，接下来我们来看几个新的问题
		* a: 依然以Person为例，由于Person中的属性都被private了，外界无法直接访问属性，必须对外提供相应的set和get方法。
			* 当创建人对象的时候，人对象一创建就要明确其姓名和年龄，那该怎么做呢？ 
		* b: 在开发中经常需要在创建对象的同时明确对象的属性值，比如员工入职公司就要明确他的姓名、年龄等属性信息。
			* 那么，创建对象就要明确属性值，那怎么解决呢？也就是在创建对象的时候就要做的事情，当使用new关键字创建对象时，怎么给对象的属性初始化值呢？
	* 这就要涉及到Java另外一门小技术，构造方法。
* B: 那什么是构造方法呢？
 		* 从字面上理解即为构建创造时用的方法，即就是对象创建时要执行的方法。既然是对象创建时要执行的方法，那么只要在new对象时，知道其执行的构造方法是什么，就可以在执行这个方法的时候给对象进行属性赋值。
* C：构造方法的作用：
		* 在new的同时给成员变量赋值,给对象属性进行初始化。
		* 代码案例:
			Perons p = new Person("张三",23); 
		* 在new 的时候给p对象的name属性和age属性进行赋值,使这个对象的属性有值。


* D: 构造方法的定义
		* 构造方法的格式：
			修饰符 构造方法名(参数列表){
			}

* E: 构造方法的体现：
		* 构造方法没有返回值类型。也不需要写返回值。因为它是为构建对象的，对象创建完，方法就执行结束。
		* 构造方法名称必须和类型保持一致。
		* 构造方法没有具体的返回值。

* F: 构造方法的代码体现:
		class Person {
			// Person的成员属性age和name
			private int age;
			private String name;
		
			// Person的构造方法，拥有参数列表
			Person(int a, String nm) {
				// 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性
				age = a;
				name = nm;
			}
		}

* G: 构造方法运行特点:
		* 在new 对象的时候自动调用执行。
* H: 构造方法又叫构造器

1.2构造方法调用和内存图解

* A: 构造方法调用
	* 理解构造方法的格式和基本功能之后，现在就要研究构造方法是怎么执行的呢？在创建对象的时候是如何初始化的呢？
	* 构造方法是专门用来创建对象的，也就是在new对象时要调用构造方法。现在来看看如何调用构造方法。
	* 代码案例：
		class Person {
			// Person的成员属性age和name
			private int age;
			private String name;
		
			// Person的构造方法，拥有参数列表
			Person(int a, String nm) {
				// 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性
				age = a;
				name = nm;
			}
		
			public void speak() {
				System.out.println("name=" + name + ",age=" + age);
			}
		}
		
		class PersonDemo {
			public static void main(String[] args) {
				// 创建Person对象，并明确对象的年龄和姓名
				Person p2 = new Person(23, "张三");
				p2.speak();
			}
		}
		
	* 上述代码演示了创建对象时构造方法的调用。即在创建对象时，会调用与参数列表对应的构造方法。

* B: 内存图解
	* 文档图片![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190326174207429.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70) 
		* 图解说明:
			* 1、首先会将main方法压入栈中，执行main方法中的 new Person(23,"张三"); 
			* 2、在堆内存中分配一片区域，用来存放创建的Person对象，这片内存区域会有属于自己的内存地址（0x88）。然后给成员变量进行默认初始化（name=null，age=0）。
			* 3、执行构造方法中的代码（age = a ; name = nm;）,将变量a对应的23赋值给age，将变量nm对应的”张三赋值给name，这段代码执行结束后，成员变量age和name的值已经改变。执行结束之后构造方法弹栈，Person对象创建完成。将Person对象的内存地址0x88赋值给p2。
	* 讲师图片![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190326174228335.JPG?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70)

1.3默认构造方法和细节(构造方法重载、private修饰构造方法)

* A: 默认构造方法详解:
	* a: 在没有学习构造方法之前，我们也可以通过new关键字创建对象，并调用相应的方法，同时在描述事物时也没有写构造方法。这是为什么呢？
		* 答: 在之前学习的过程中，描述事物时，我们没有显示指定构造方法，但当在编译Java文件时，编译器会自动给class文件中添加默认的构造方法。
		* 但如果在描述类时，我们显示指定了构造方法，那么，当在编译Java源文件时，编译器就不会再给class文件中添加默认构造方法。
		* 代码案例：
			class  Person {
				//如果没有显示指定构造方法，编译会在编译时自动添加默认的构造方法
				//Person(){}  //空参数的默认构造方法
			}
	* b: 当在描述事物时，要不要在类中写构造方法呢？
		* 这时要根据描述事物的特点来确定，当描述的事物在创建其对象时就要明确属性的值，这时就需要在定义类的时候书写带参数的构造方法。若创建对象时不需要明确具体的数据，这时可以不用书写构造方法（不书写也有默认的构造方法）。
* B: 构造方法的细节：
	* 1、构造方法的重载:
		* 一个类中可以有多个构造方法，多个构造方法是以重载的形式存在的。
		* 代码案例：
			class Person {
			private int age;
			private String name;
			// 多个构造方法是以重载的形式存在
			Person(int a) {
				age = a;
			}
		
			Person(String nm, int a) {
				name = nm;
				age = a;
			}
		}
	* 2、构造方法是可以被private修饰的（了解）
		* 作用：其他程序无法创建该类的对象。
		* 代码案例:
			class Person {
				private int age;
				private String name;
			
				// 私有无参数的构造方法，即外界不能通过new Person();语句创建本类对象
				private Person() {
				}
			
				// 多个构造方法是以重载的形式存在
				Person(int a) {
					age = a;
				}
			
				Person(String nm, int a) {
					name = nm;
					age = a;
				}
			}

1.4构造方法和一般方法区别

* A: 目前为止，学习两种方法，分别为构造方法和一般方法，那么他们之间有什么异同呢？
	* 1.格式不同（了解）
		构造方法: 
 			修饰符 类名(参数类型 参数 ...){
				初始化成员变量
			}
		一般方法: 需要有返回值类型
	* 2.作用不同（了解）
		* 构造方法一般用来给成员变量初始化;
		* 一般方法根据需求而定;
	* 3.调用方式不同（了解）
		* 构造方法创建对象时调用, 或者this() super() 语句调用;
		* 普通方法需要对象调用或者静态方法直接调用静态方法;
	* 4.执行不同(重点)
		* 构造方法在对象创建时就执行了，而且只执行一次。
		* 一般方法是在对象创建后，需要使用时才被对象调用，并可以被多次调用。
* B: 问题: 
	* 有了构造方法之后可以对对象的属性进行初始化，那么还需要对应的set和get方法吗？
	* 答：需要相应的set和get方法，因为对象在创建之后需要修改和访问相应的属性值时，在这时只能通过set或者get方法来操作。

2.1this实现构造方法之间调用

* A: 构造方法之间的调用
	* a: 在之前学习方法之间调用时，可以通过方法名进行调用。可是针对构造方法，无法通过构造方法名来相互调用。
		* 构造方法之间的调用，可以通过this关键字来完成。那怎么完成呢？格式如下:
	* b: 构造方法调用格式：
		this(参数列表);
	* c: 调用构造方法的案例:
		class Person {
			// Person的成员属性
			private int age;
			private String name;
		
			// 无参数的构造方法
			Person() {
			}
		
			// 给姓名初始化的构造方法
			Person(String nm) {
				name = nm;
			}
		
			// 给姓名和年龄初始化的构造方法
			Person(String nm, int a) {
				// 由于已经存在给姓名进行初始化的构造方法 name = nm;因此只需要调用即可
				// 调用其他构造方法，需要通过this关键字来调用
				this(nm);
				// 给年龄初始化
				age = a;
			}
		}

2.2this实现构造方法之间调用原理图解

* A: 代码案例：
	class Person {
		private int age;
		private String name;

		Person() {
		}
		Person(String nm) {
			name = nm;
		}
		Person(String nm, int a) {
			this(nm);
			age = a;
		}
	}

	class PersonDemo {
		public static void main(String[] args) {
			Person p = new Person("张三", 23);
		}
	}


* D: 构造方法调用的原理图![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190326200708364.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70)
	* 图列说明：
		* 1、先执行main方法，main方法压栈，执行其中的new Person(“张三”,23);
		* 2、堆内存中开辟空间，并为其分配内存地址0x33，，紧接着成员变量默认初始化（name=null  age = 0）；
		* 3、拥有两个参数的构造方法（Person（String nm , int a））压栈，在这个构造方法中有一个隐式的this，因为构造方法是给对象初始化的，那个对象调用到这个构造方法，this就指向堆中的那个对象。
		* 4、由于Person（String nm , int a）构造方法中使用了this(nm);构造方法Person(String nm)就会压栈，并将“张三”传递给nm。在Person（String nm , int a）构造方法中同样也有隐式的this，this的值同样也为0x33，这时会执行其中name = nm，即把“张三”赋值给成员的name。当赋值结束后Person（String nm , int a）构造方法弹栈。
		* 5、程序继续执行构造方法（Person（String nm , int a）中的age = a；这时会将23赋值给成员属性age。赋值结束构造方法（Person（String nm , int a）弹栈。
		* 6、当构造方法（Person（String nm , int a）弹栈结束后，Person对象在内存中创建完成，并将0x33赋值给main方法中的p引用变量。
	* 注意：
		* this到底代表什么呢？this代表的是对象，具体代表哪个对象呢？哪个对象调用了this所在的方法，this就代表哪个对象。
		* this调用其他构造方法的语句必须定义在构造方法的第一行，原因是初始化动作要最先执行。
			* 错误代码案例:
				public Person(){
					int a = 10;
					this("李四",20);//this调用其他构造方法不再第一行，编译失败
				}  

2.3成员变量和局部变量同名问题

* A: 当在方法中出现了局部变量和成员变量同名的时候，那么在方法中怎么区别局部变量成员变量呢？可以在成员变量名前面加上this.来区别成员变量和局部变量。
* B: 代码案例:
	class Person {
		private int age;
		private String name;
	
		// 给姓名和年龄初始化的构造方法
		Person(String name, int age) {
			// 当需要访问成员变量是，只需要在成员变量前面加上this.即可
			this.name = name;
			this.age = age;
		}
	
		public void speak() {
			System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
		}
	}
	
	class PersonDemo {
		public static void main(String[] args) {
			Person p = new Person("张三", 23);
			p.speak();
		}
	}

2.4this简易应用

* A: 需求：在Person类中定义功能，判断两个人是否是同龄人。
* B: 代码案例
	class Person {
		private int age;
		private String name;
	
		// 给姓名和年龄初始化的构造方法
		Person(String name, int age) {
			// 当需要访问成员变量是，只需要在成员变量前面加上this.即可
			this.name = name;
			this.age = age;
		}
	
		public void speak() {
			System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
		}
	
		// 判断是否为同龄人
		public boolean equalsAge(Person p) {
			// 使用当前调用该equalsAge方法对象的age和传递进来p的age进行比较
			// 由于无法确定具体是哪一个对象调用equalsAge方法，这里就可以使用this来代替
			/*
			 * if(this.age == p.age) { return true; } return false;
			 */
			return this.age = p.age;
		}
	}

3.1super关键字-子父类中构造方法的调用

* A:子父类中构造方法的调用 
	* 在创建子类对象时，父类的构造方法会先执行，因为子类中所有构造方法的第一行有默认的隐式super();语句。
	* 代码案例:
		public class Student extends Person {
			 public Student(){
			 	super();//子类构造方法,有一个隐式的super();语句
			 }
		}
	* 那么super()的作用有哪些呢?看如下使用格式:
* B: 子父类中构造方法的调用格式：
	* 调用本类中的构造方法
		this(实参列表);
	* 调用父类中的空参数构造方法
		super();
	* 调用父类中的有参数构造方法
		super(实参列表);

* C: 为什么子类对象创建都要访问父类中的构造方法？
	* 因为子类继承了父类的内容，所以创建对象时，必须要先看父类是如何对其内容进行初始化的，看如下程序
	* 代码案例:
		// 定义父类
		class Fu{
			int num;
			//父类构造方法
			Fu(){
				System.out.println("Fu构造方法，num="+num);
				num = 4;
			}
		}
		// 定义子类
		class Zi extends Fu{
			//子类构造方法
			Zi(){
		         //super(); 调用父类空参数构造方法
				System.out.println("Zi构造方法，num="+num);
			}
		}
		// 定义测试类
		public class Demo{
			public static void main(String[] args) {
				new Zi();//创建子类对象
			}
		}

		* 执行结果：
			Fu构造方法，num=0
			Zi构造方法，num=4

	* 通过结果发现，子类构造方法执行时中，调用了父类构造方法，这说明，子类构造方法中有一句super()。
	* 那么，子类中的构造方法为什么会有一句隐式的super()呢？
	* 原因：子类会继承父类中的内容，所以子类在初始化时，必须先到父类中去执行父类的初始化动作。这样，才可以使用父类中的内容。
	* 当父类中没有空参数构造方法时，子类的构造方法必须有显示的super语句，指定要访问的父类有参数构造方法。

* D: 子类父类的内存图分析
	* 代码:
		//定义Person类
		public class Person {
			int a = 1;
			public Person(){
				System.out.println("父类构造方法");
				a=5;
			}
		}
		//定义Student类
		public class Student extends Person{
		}
		//定义测试类
		public class Test {
			public static void main(String[] args) {
				 Student s = new Student();
				 System.out.println(s.a);
			}
		}

	* 图解:
		* ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190326203504412.JPG?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70)
		
* E: 创建子类对象的时候必须调用父类的构造方法
	* a.子类默认会调用父类的无参构造，但如果父类没有无参构造，子类的构造方法继续调用父类的无参构造就会报错。
		* 代码案例：
			//定义Person类
			public class Person {
				//手动写一个父类Person类的构造方法,加入int类型参数
				public Person(int a){
			}
			//定义Student类
			public class Student extends Person{
				 //编译成功,必须手动编写构造方法,请你在super中加入参数,否则编译失败
		    	public Student(){
					super(0);
				}
			 }
	* b.如果父类有多个构造方法,子类任意调用一个就可以
	* c.子类构造方法的第一行需要调用父类的构造方法，既可以调用父类的无参构造，也可以调用父类的有参构造

* F: 构造方法第一行,写this()还是super()
	* this() 是调用本类的构造方法,super()是调用父类的构造方法, 且两条语句不能同时存在
	* 保证子类的所有构造方法调用到父类的构造方法即可
	* 代码案例:
		//定义Person类
		public class Person extends Object{
			public Person(int a) {
			}
		}
		//定义Student类
		public class Student extends Person{
			public Student(){
				//调用的是自己的构造方法
				//间接形式调用到了父类的构造方法
				this("abc");
			}
			public Student(String s){
				super(1);
			}
		}
	* 小结:
		* 无论如何,子类的所有构造方法,直接或间接必须调用到父类构造方法;
		* 子类的构造方法什么都不写,默认的构造方法第一行super()

3.2创建子类对象过程的细节

* A 创建子类对象过程的细节
	* a: 如果子类的构造方法第一行写了this调用了本类其他构造方法，那么super调用父类的语句还有吗？
		* 这时是没有的，因为this()或者super(),只能定义在构造方法的第一行，因为初始化动作要先执行。
	* b: 父类构造方法中是否有隐式的super呢？
		* 也是有的。记住：只要是构造方法默认第一行都是super();
	* c: 父类的父类是谁呢？super调用的到底是谁的构造方法呢？
		* Java体系在设计，定义了一个所有对象的父类Object

* B: 注意：
	* 类中的构造方法默认第一行都有隐式的super()语句，在访问父类中的空参数构造方法。所以父类的构造方法既可以给自己的对象初始化，也可以给自己的子类对象初始化。
	* 如果默认的隐式super()语句在父类中没有对应的构造方法，那么必须在构造方法中通过this或者super的形式明确要调用的构造方法。

3.3super的应用

 * A: 应用介绍：描述学生和工人这两个类，将他们的共性name和age抽取出来存放在父类中，并提供相应的get和set方法，同时需要在创建学生和工人对象就必须明确姓名和年龄
 * B: 案例案例:
	//定义Person类，将Student和Worker共性抽取出来
	class Person {
		private String name;
		private int age;
		public Person(String name, int age) {
			// super();
			this.name = name;
			this.age = age;
		}
		public String getName() {
			return name;
		}
		public void setName(String name) {
			this.name = name;
		}
		public int getAge() {
			return age;
		}
		public void setAge(int age) {
			this.age = age;
		}
	}
	//定义学生类
	class Student extends Person {
		// Student类的构造方法
		Student(String name, int age) {
			// 使用super关键字调用父类构造方法，进行相应的初始化动作
			super(name, age);
		}
		// Studnet中特有的方法
		public void study() {
			System.out.println(this.getName() + "同学在学习");
		}
	}
	//定义工人类
	class Worker extends Person {
		// Worker类的构造方法
		Worker(String name, int age) {
			// 使用super关键字调用父类构造方法，进行相应的初始化动作
			super(name, age);
		}
		// Worker 中特有的方法
		public void work() {
			System.out.println(this.getName() + "工人在工作");
		}
	}
	
	public class Demo {
		public static void main(String[] args) {
			Student stu = new Student("小明",23);
			stu.study();
					
			Worker w = new Worker("小李",45);
			w.work();
		}
	}

4.1完整员工案例分析

 * A: 项目介绍
	* 某IT公司有多名员工，按照员工负责的工作不同，进行了部门的划分（研发部员工、维护部员工）。
		* 研发部根据所需研发的内容不同，又分为JavaEE工程师、Android工程师；
		* 维护部根据所需维护的内容不同，又分为网络维护工程师、硬件维护工程师。
	* 公司的每名员工都有他们自己的员工编号、姓名，并要做它们所负责的工作。
		* 工作内容
			* JavaEE工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝网站
			* Android工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝手机客户端软件
			* 网络维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在检查网络是否畅通
			* 硬件维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在修复打印机
	* 请根据描述，完成员工体系中所有类的定义，并指定类之间的继承关系。进行XX工程师类的对象创建，完成工作方法的调用。

* B: 案例分析
	* 根据上述部门的描述，得出如下的员工体系图
		* ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190327123512377.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70) 
 
	* 根据员工信息的描述，确定每个员工都有员工编号、姓名、要进行工作。则，把这些共同的属性与功能抽取到父类中（员工类），关于工作的内容由具体的工程师来进行指定。
		* 工作内容
			* JavaEE工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝网站
			* Android工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝手机客户端软件
			* 网络维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在检查网络是否畅通
			* 硬件维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在修复打印机
	* 创建JavaEE工程师对象，完成工作方法的调用

4.2案例代码实现

 * 根据员工体系图，完成类的定义
 * A:定义员工类(抽象类)
	public abstract class Employee {
		private String id;		// 员工编号
		private String name; 	// 员工姓名
		
		//空参数构造方法
		public Employee() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Employee(String id, String name) {
			super();
			this.id = id;
			this.name = name;
		}
		public String getId() {
			return id;
		}
		public void setId(String id) {
			this.id = id;
		}
		public String getName() {
			return name;
		}
		public void setName(String name) {
			this.name = name;
		}
		//工作方法（抽象方法）
		public abstract void work(); 
	}
	
* B: 定义研发部员工类Developer 继承 员工类Employee
	public abstract class Developer extends Employee {
		//空参数构造方法
		public Developer() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Developer(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	}
	
* C: 定义维护部员工类Maintainer 继承 员工类Employee
	public abstract class Maintainer extends Employee {
		//空参数构造方法
		public Maintainer() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Maintainer(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	}
	
* D: 定义JavaEE工程师 继承 研发部员工类，重写工作方法
	public class JavaEE extends Developer {
		//空参数构造方法
		public JavaEE() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public JavaEE(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	
		@Override
		public void work() {
			System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在研发淘宝网站");
		}
	}
	
* E: 定义Android工程师 继承 研发部员工类，重写工作方法
	public class Android extends Developer {
		//空参数构造方法
		public Android() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Android(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	
		@Override
		public void work() {
			System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在研发淘宝手机客户端软件");
		}
	}
	
* F: 定义Network网络维护工程师 继承 维护部员工类，重写工作方法
	public class Network extends Maintainer {
		//空参数构造方法
		public Network() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Network(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	
		@Override
		public void work() {
			System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在检查网络是否畅通");
		}
	}
	
* G: 定义Hardware硬件维护工程师 继承 维护部员工类，重写工作方法
	public class Hardware extends Maintainer {
		//空参数构造方法
		public Hardware() {
			super();
		}
		//有参数构造方法
		public Hardware(String id, String name) {
			super(id, name);
		}
	
		@Override
		public void work() {
			System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在修复打印机");
		}
	}
	
* H: 在测试类中，创建JavaEE工程师对象，完成工作方法的调用
	public class Test {
		public static void main(String[] args) {
			//创建JavaEE工程师员工对象，该员工的编号000015，员工的姓名 小明
			JavaEE ee = new JavaEE("000015", "小明");
			//调用该员工的工作方法
			ee.work();
		}
	}