【java学习】面向对象（Object Oriented,OO）：封装，继承，多态

2024-02-20 12:58
文章标签 java 学习 封装 object 继承 多态 面向对象 oriented oo

本文主要是介绍【java学习】面向对象（Object Oriented,OO）：封装，继承，多态，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

面向对象（Object Oriented,OO）三大特性：封装，继承，多态。

在这里插入图片描述

0，面向对象 & 面向过程 & 面向领域

领域驱动设计（Domain-Driven Design，DDD）= 领域边界+聚合+面向对象
是一种软件开发方法论，强调将业务领域作为软件设计的核心，以便更好地满足业务需求。
架构分层：应用层（负责处理用户请求和协调领域对象的交互）、领域层（实体、值对象、领域服务）、基础设施层（数据库、缓存、事件总线等，负责提供数据持久化和外部服务访问）、用户接口层（将应用层展示给用户）。
领域事件驱动：是领域模型的一种交互机制（发布-订阅模式），用于模块之间传递信息，从而解耦。
实体：通常对应数据库的一行记录，有唯一标识符。
值对象：没有唯一标识的对象或者数据类型，通常不可变，一旦创建就不可修改。只有通过创建对象才可以替换值。
聚合根：负责业务规则、本聚合内部的一致性。

  1. 对一个聚合中实体的访问或操作，必须通过这个聚合的聚合根开始，主要的目的是这样可以保证不变的一致性规则。即：不对外暴露单独值的修改，如果因为某一事件发生变化，通过事件去触发值的修改。
  2. 在对聚合进行查询或操作时，整个聚合是作为一个整体，不能直接查询聚合内部某个非根的对象。
  3. 聚合不要设计太大，否则会有性能问题以及业务规则一致性的问题。

1）区别

  1. 面向过程更注重事情的每一个步骤及顺序；
    举例：用户用商品下单，获取商品-》下单
  2. 面向对象更注重事情由哪些参与者（对象）、各自需要做什么。
    举例：用户（id、name、地址、tel等属性）、商品（id、name、描述、价格）、订单（id、用户id、订单状态、金额）三个对象，它们各自有自己的属性
  3. 面向领域先考虑领域建模，最后考虑持久化存储。
    将业务领域抽象出来，通过堆领域对象、领域服务、领域事件等概念的定义，实现业务需求。
    举例：用户、商品、订单三个领域，分别由实体、值对象、聚合、领域服务和事件等元素组成。
    1）建立实体，同上文面向对象。
    2）封装领域对象到聚合（实体+值对象）中；
    3）实现领域服务。
    如OrderService，负责创建订单、取消订单、查询订单等操作。
    4）使用领域事件传递领域对象之间的消息。如OrderCreatedEvent，表示订单已经被创建。

1，封装

  1. 抽象，把事物抽象成一个类；
  2. 封装，将事物拥有的属性和动作隐藏起来，只保留特定的方法与外界联系。

2，继承（extends）

1）优点

继承可以使现有的代码具有可重用性和可扩展性。

2）特性

  1. 构造函数不能被继承，子类可以通过super()显示调用父类的构造函数
  2. 创建子类时，编译器会自动调用父类的 无参构造函数
  3. 如果父类没有定义无参构造函数，子类必须在构造函数的第一行代码使用super()显示调用
    所以：new新对象的执行顺序：先执行父类构造函数，再执行子类构造函数。
  4. 父类的static方法与静态成员变量是与类一起加载，子类可以继承但不能重写，所以无法实现多态。
  5. 子类重写或覆盖父类方法，子类的访问权限不能低于父类

3）super、this

super指当前对象里面的父对象的引用，可以调用父类的构造方法、父类的方法和属性。
this指当前对象的引用，可以调用当前对象的某个方法或某个成员。

1>super

与this类似。
在一个类的非static成员内部使用，比如super.method()

作用：

  1. 表示调用父类的构造函数。
  2. 调用父类的被隐藏的非私有、friend成员变量、函数。
  3. 用来调用父类中被重写的方法。

2>this

  1. 在非static成员内部使用，表示当前这个对象。
  2. 调用当前对象的方法和成员变量。

编程技巧：
可以在每个方法后面，返回this，来提供链式调用。
通过链式调用，代码更加简洁易懂。
如下这个类，可通过链式调用：student.setName().setAge();

public class Student {Student setName(){return this;}Student setAge(){return this;}
}

4）构造方法和构造代码块

静态代码块—>构造代码块------>构造函数

new对象的时候：父类静态域—>子类静态域—>父类成员初始化—>父类构造块—>父类构造方法—>子类成员初始化—>子类构造块—>子类构造方法；

1>构造块（构造代码块）

{
代码。。。。。。
}

直接在类中定义且没有加static关键字的代码块称为{}构造代码块。
构造代码块在创建对象时被调用，每次创建对象都会被调用，并且构造代码块的执行次序优先于类构造函数。
构造块会每创建一个对象执行一次，且多个构造块会由上到下的执行。

2>静态代码块：

static{
代码。。。。。
}

一个用static关键字标示的一个代码块区域，定义在类中。
可以完成类的初始化，静态代码块会随着类的加载而执行一次（new多个对象也是只执行一次，new对象时才执行）。如果和主函数在同一个类中，优先于主函数执行。

静态变量和静态块关系举例：

public class A{public final static String c = "C";static{System.out.print("A");}
}
外部调用：
① A.c，只输出C
② A a = new A(); a.c,输出AC  （静态块是类new的时候才执行的，new多个对象只执行一次。）

3>构造方法（构造函数）

i>主要作用：

完成对象的初始化工作，把定义对象时的参数传给对象的域。

ii>特点：
  1. 与类同名
  2. 没有返回类型
  3. 构造方法可以重载，以参数的个数，类型，顺序。
  4. 一个类可以定义多个构造方法
  5. 调用子类构造器之前，会先调用父类构造器，当子类构造器中没有使用”super(参数或无参数)”指定调用父类构造器时，是默认调用父类的无参构造器，如果父类中包含有参构造器，却没有无参构造器，则在子类构造器中一定要使用“super(参数)”指定调用父类的有参构造器，不然就会报错。
    this()和super()必须放在第一行。
class Base{public Base(String s){System.out.print("B");}
}
public class Derived extends Base{public Derived (String s) {super("s");//没有这句会报错System.out.print("D");}public static void main(String[] args){new Derived("C");}
}
g.调用顺序：父类静态域——》子类静态域——》父类成员初始化——》父类构造块——》1父类构造方法——》2子类成员初始化——》子类构造块——》3子类构造方法；

include <iostream>
using namespace std;
class A{public:A(){cout << "A" << endl;}
};
class C{public:C(){cout << "C" << endl;}
};
class B : public A{public:B(){cout << "B" << endl;}C c;
};
int main(){B* b = new B();return 0;
}
输出：
A
C
B
iii>构造方法调用场景
  1. new新对象
  2. java反射机制使用java.lang.Class或java.lang.reflect.Constructor的newInstance()方法。
  3. 不调用构造方法的场景：
    调用序列化对象（Java.io.ObjectInputStream的readObject方法）；
    用对象的clone()方法创建一个对象。
iv>继承中的构造函数及方法执行顺序：

初始化过程：

  1. 初始化父类中的静态成员变量和静态代码块 ；
  2. 初始化子类中1的静态成员变量和静态代码块 ；
  3. 初始化父类的普通成员变量和代码块，再执行父类的构造方法；
  4. 初始化子类的普通成员变量和代码块，再执行子类的构造方法；
class X{Y y=new Y();public X(){System.out.print("X");}
}
class Y{public Y(){System.out.print("Y");}
}
public class Z extends X{Y y=new Y();public Z(){System.out.print("Z");}public static void main(String[] args) {new Z();}
}
输出结果为：YXYZ

5）重写和重载（Override和Overload）

  1. 重写：覆盖父类已有的方法。可通过super调用父类已覆盖的方法。
  2. 重载：多个方法，同名而参数不同，与返回值无关。
    方法重载只能发生在一个类的内部；
    构造方法能重载，静态方法也能重载

6）继承和组合区别

组合和继承是代码复用的2 种方式，推荐组合少用继承。

  1. 组合是在新类里面创建原有类的对象，重复利用已有类的功能。
  2. 组合关系在运行期决定，而继承关系在编译期就已经决定了。
  3. 使用继承关系时，可以实现类型的回溯，即用父类变量引用子类对象，这样便可以实现多态，而组合没有这个特性。
  4. 从逻辑上看，组合最主要地体现的是一种整体和部分的思想，例如在电脑类是由内存类，CPU 类，硬盘类等等组成的，而继承则体现的是一种可以回溯的父子关系，子类也是父类的一个对象。

7）java为什么不用多重继承

C++中因为引入了多重继承导致菱形继承的问题：D在调用A中的方法时，可能是B也可能是C所以存在歧义；为了解决菱形继承又引入了虚继承。然而，多重继承用的场景并不多。
菱形继承
java8：一个类实现了多个方法，且其中有一样的方法（default方法），会要求强制重写该方法。

3，多态（polymorphism）

1）概念

多态是指父类的某个方法被子类重写时，可以产生自己的功能行为，同一个操作作用于不同对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。多态是封装变化的重要手段之一。

多态的三个必要条件：

  1. 继承父类。
  2. 重写父类的方法。
  3. 父类的引用指向子类对象。

2）分类

多态可以分为两种类型：编译时多态（方法的重载）和运行时多态（继承时方法的重写）。
运行时多态依赖于继承、重写和向上转型。

3）重载（编译时多态）

重载是指一个类里面（包括父类的方法）存在方法名相同，但是参数不一样的方法，参数不一样可以是不同的参数个数、类型或顺序。
java的静态多分派由方法重载来实现。（静态分派：所有依赖静态类型来定位方法执行版本的分派动作）。

4）覆盖（运行时多态）

类中存在和父类相同的方法即为覆盖。
java的动态单分派由方法覆写来实现。（动态分派：在运行期根据实际类型确定方法执行版本的分派过程）。

子类重写或覆盖父类方法，子类的访问权限不能低于父类。

5）单分派和多分派

宗量：方法的接受者（亦即方法的调用者）+ 方法的参数。
单分派：根据一个宗量对目标方法进行选择。
多分派：根据多于一个宗量对目标方法进行选择。
java是一门静态多分派、动态单分派的语言。

6）向上转型(upcasting) 、向下转型(downcasting)


public class SuperTest {public class Father{public int field = 0;public int getField() {return field;}}public class Son extends Father{public int field = 1;public int getField() {return field;}public int getFatherField() {return super.field;}}@Testpublic void test() {/*** 向上转型：* 只能调用父类定义的方法和变量* 1. 无法调用父类没有的子类方法。* 2. 变量不能被重写，重写只针对非静态方法。* 3. 动态连接：对于父类中定义的方法，如果子类中重写了该方法，那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法*/Father father = new Son();System.out.println(father.field + ", " + father.getField());  //0, 1/*** 向下转型：强转，不安全。*/Son son = (Son)father;System.out.println(son.field + ", " + son.getField() + ", " + son.getFatherField());//1, 1, 0}
}

4，设计模式原则（SOLID原则）

这篇关于【java学习】面向对象（Object Oriented,OO）：封装，继承，多态的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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