面向对象基础知识及面试题详解
面向对象（oop）1.初识面向对象
2. 方法回顾和加深
类和对象的关系
3. 对象的创建分析
创建与初始化对象
构造器详解
创建对象 内存分析
小结：
4. 面向对象三大特性
封装
继承
多态
抽象类
接口
6. 内部类
## 1.初识面向对象
- 面向过程思想
- 步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么..
- 面向过程适合处理一些较为简单的问题
- 面向对象思维
- 物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
- 面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题。
- 对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握，从整体上分析，我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是，具体到微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。
- 面向对象编程(oop)
- 面向对象编程的本质就是：**以类的方式组织代码，以对象的方式组织（封装）数据。**
- 抽象
- 三大特征
- 封装
- 继承
- 多态
- 从认识的角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类是抽象的，是对对象的抽象
- 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板
## 2. 方法回顾和加深
- 方法的定义：
- 修饰符
- 返回类型
- break：跳出switch，结束循环 continue。结束方法 返回一个值return
- 方法名：注意规范就ok见名知意
- 参数列表：（参数类型，参数名）...
- 异常抛出：疑问，后面讲解
- 方法的调用
- 静态方法 static修饰
- 非静态方法
静态方法不可以直接调用同一个类中的非静态方法：因为静态方法是和类一块存在的，也就是有类的时候就有了静态方法。但是非静态方法是跟随类实例化的（对象）也就是有了new的类对象之后，才有非静态方法。
当一个已经存在的调用一个不存在的，所以就会报错。
同时：一个类中非静态可以直接调用非静态。静态可以直接调用静态。
- 形参和实参（类型要一致）
- 值传递和引用传递
```java
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/1/31 15:29
* @Description: 值传递
*/
public class demo1 {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
System.out.println(a);
test(1);
System.out.println(a);
}
private static void test(int i) {
i = 10;
}
}
```
两个输出结果都为1。.因为是值传递，它只是把数值传递过去。原来的a并没与变。
引用传递：
```java
package com.wang.opp.demo1;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/1/31 15:59
* @Description: 引用传递 对象 ： 本质还是值传递。我们之前说过，java只有值传递。
*/
public class demo2 {
public static void main(String[] args) {
Perosn perosn = new Perosn();
System.out.println(perosn.name);
test(perosn);
System.out.println(perosn.name);
}
private static void test(Perosn i) {
//i是一个对象。指向了上面的Perosn perosn = new Perosn();就像是一个具体的人，
// 可以改变它的属性，所以再次输出时，这个对象的name就改变了
i.name = "海新";
}
}
/**
* @Description: 定义一个类。在一个文件中可以有多个类，但只能有一个public修饰的类。
* @Param:
* @return:
* @Author: 王海新
* @Date:
*/
class Perosn{
String name;
}
```
上述代码传递对象时，就可以改变了其中的name。可能大家还要些疑惑。之后我们会从对象和内存两个方法再做详细解释。
- this关键字（先打个照面，之后方法继承和多态时讲解。）
### 类和对象的关系
- 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事物整体描述/定义。但并不能够代表某一个具体的事物
- 动物，植物，手机，电脑...(类就是这样，表示一类，但不能代表某一个具体的动物，植物。。。)
- Person类，Pet类，Car类等，这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为
- 对象是抽象概念的具体实例
- 张三就是人的具体实例，张三家的旺财就是狗的一个具体实例。
- 能够体现出特点，展示出功能的是具体的实例，而不是一个抽象的概念
我们可以将这些思想转化为代码实现。
## 3. 对象的创建分析
### 创建与初始化对象
- 使用new关键字创建对象
- 使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给 创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。
- 类中的构造器也称为构造方法，是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有一下两个特点：
- 必须和类的名字相同
- 必须没有返回类型，也不能写void
- **构造器必须要掌握**
- 类实例化后会返回一个自己的对象！这时才会给这个对象分配空间，初始化以及对类中构造器的调用。
- **以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据。**
### 构造器详解
- 一个类即使什么都不写，它也会有一个方法。就是构造器。
- 与类名相同，没有返回值 public修饰。
- 一个类可以有多个构造器。但是各个构造器的参数个数，或者类型必须不同。
- **默认有一个空参构造器。如果创建了有参构造器。空参构造器就不会默认创建。如果需要调用无参，需要手动声明一个空参构造器。**
- **使用new关键字创建对象，本质是在调用构造器。**
- 当创建的时候，传递了什么参数，就会调用相同类型的构造器。
- **构造器用来初始化值**
- idea快捷键：alt + insert=》constructor 面里面可以选生成有参或无参的构造器
### 创建对象 内存分析
```java
package com.wang.opp;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/1 12:14
* @Description: 内存分析
*/
public class demo2 {
public static void main(String[] args) {
Pet dog= new Pet();
dog.name = "旺财";
dog.age = 1;
Pet cat= new Pet();
cat.name = "加菲猫";
cat.age = 1;
}
}
/**
* @Description: 动物类
* @Param:
* @return:
* @Author: 王海新
* @Date:
*/
class Pet{
String name;
int age;
publicvoidshot(){
System.out.println("叫了一声");
}
}
```
如以上代码在内存中的分析：
- 栈：
- 3，main方法入栈执行
- 5，dog：引用变量名，引用下一步子啊堆中分配的内存空间
- 堆：
- 6，new Pet() 执行，在堆中分配空间，并初始化值 name：null。age：0
- 7，
```java
dog.name = "旺财";
dog.age = 1;
```
执行。赋值（之前说过，类来操作代码。对象操作数据）
- 8，赋值：name：旺财 age ： 1
- 9，（之后可能会回收掉堆中的内存，也有可能不回收）具体收回时机有很多算法控制，后面讲到垃圾回收时会详解。 希望就关注一波吧。蟹蟹！
然后重复4-8步骤创建cat对象的过程。
- 方法区（在堆中）：
- 1，程序运行，首先在方法区中加载启动类demo2。同时加载常量及静态方法"旺财" 1"加菲猫" 1
- 4，Pet dog= new Pet();被执行。在方法区中加载Pet类。并加载其中的常量以及方法。name ageshot()
- 静态方法区（在方法区中）：
- 2，将main方法加载
### 小结：
1. 类与对象
类是一个模板：抽象。对象是一个具体的实例
2. 方法：
定义，调用！
3. 对象的引用
引用类型
基本类型（8种）
对象是通过引用来操作的：栈--》堆
4. 属性：字段（Field） 成员变量
默认初始化
数字：0 0.0
char：u0000
boolean：false
引用：null
修饰符 属性类型 属性名 = 属性值;
5. 对象的创建和使用
- 必须使用new 关键字创建对象，构造器 Person haixin = new Person();
- 对象的属性： haixin.name
- 对象的方法： haixin.sleep();
6. 类：
静态的属性： 属性
动态的行为： 方法
封装 继承多态
## 4. 面向对象三大特性
### 封装
- 该露的露，该藏的藏
- 我们的程序设计要追求：“高内聚，低耦合”、高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成。不允许外部干涉。低耦合：仅少量的方法给外部使用。
- 封装（数据的隐藏）
- 通常。应禁止直接方法一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。
- 记住这句话就够了：属性私有，get/set
- 就是在属性上添加private关键字
private String name
- 用private（私有）修饰的关键字与public（共有）相对应，在其它类中无法直接通过方法名.name的方式调用。而需要使用规定的方法。
- get /set就是规定的获取private修饰的属性的方法
```java
class Pet{
private String name;
private int 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;
}
publicvoidshot(){
System.out.println("叫了一声");
}
}
```
如上 调用相应的方法set给属性赋值。用get获取值
```java
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/1 12:14
* @Description: 内存分析
*/
public class demo2 {
public static void main(String[] args) {
Pet dog= new Pet();
dog.setName("旺财");
dog.setAge(1);
Pet cat= new Pet();
dog.setName("加菲猫");
dog.setAge(1);
}
}
```
- 为什么要使用封装
因为在设置数据的时候，有些数据是不合法的。我们可以通过封装时，在方法中设置一些检测。来使得我们的数据更安全。
1. 提高程序的安全性，保护数据
2. 隐藏代码实现细节
3. 统一接口
4. 系统可维护性增加了
- 封装的set/get方法也可以重载。其实判断两个方法是否相同就参考两个点：方法名和参数列表
### 继承
- 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模
- extend的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。
- JAVA中只有单继承，没有多继承！一个儿子只能有一个爸爸。一个爸爸可以有多个儿子
- 继承是类和类之间的关系。除此之外类和类之间的关系还有依赖，组合，聚合等。
- 继承关系的两个类，一个为子类（派生类），一个为父类（基类）。子类继承父类用extends来表示
- 子类和父类之间，从意义上讲应该具有is a 的关系。
- 私有的东西无法被继承
快捷键：Ctrl+ h 可以查看当前类的继承关系
- object类
object类是所有类的父类。我们平时定义的类都默认继承了object类。所以我们刚刚定义的类不写任何东西。在使用其对象的时候，也会有很多方法 属性 可以直接使用。
- super
当子类重载了父类的方法或者变量的时候。用super来表示调用的是父类的。默认是调用子类的。也可以用this.来表示当前类的东西。
super.name 就表示调用的是父类的name
- 如果父类私有的（private修饰）。则也无法调用。
- 同时，super（） 表示调用父类的构造器。super(int 1) 就表示调用父类的有参构造器。
- super()在子类的构造器第一行，如果调用this（有参或无参）也需要在第一行。
- 默认调用了父类的无参构造器。并且super必须在第一行。如果父类没有无参构造器就会报错（所以前面我们要求，在写了有参构造器之后，手动写一个无参构造器。避免之后出错）
- 通过在构造器中打印语句。我们知道先执行了父类 再执行子类
- super注意点：
1. super调用父类的构造方法，必须在调用方法的第一个
2. super必须只能出现在方法或者构造方法中
3. super和this不能同时调用构造方法！
- VS this
- 代表的对象不同
this：本身调用者这个对象
super： 代表父类对象的应用
- 前提
this：没有继承也可以使用
super：只能在继承条件才可以使用
- 构造方法
this()本身的构造器
super() 父类的构造器
- 重写
A（extend）继承B
- 静态方法和非静态方法区别很大
假如入A和b都定义了public static void test(){
}方法
A a = new A();
a.test();//结果打印A 中的test
B b = new A();
b.test();//执行的是B中的test
假如入A和b都定义了public void test(){
}方法
A a = new A();
a.test();//结果打印A 中的test
B b = new A();//父类的引用指向了子类
b.test();//结果打印A 中的test
**总结：只有在非静态方法中才能实现真正的重写，静态方法是重写不了的。**
**非静态的不是私有的方法 才可以重写**
idea有提示，只有在打断点的位置出现一个O加一个向上的箭头，才表示重写成功了
- 快捷键：alt+insert 中的override method。可以自动在子类中生成父类的重写方 法
- 重写和重载：
重写是指重写父类中的
重载是指本 类中方法名相同，参数列表不同
- 重新：需要有继承关系，子类重写父类的方法
1. 方法名必须相同
2. 参数列表必须相同
3. 修饰符：范围可以扩大但不能缩小：（修饰符这部分我们还没有全部讲到，大家可以这样记忆。子类的修饰符权限必须大于等于父类）
public>Protected>Default>private
4. 抛出异常：范围：可以被缩小但不能扩大：（子类的异常范围只能等于小于父类）
ClassNotFoundExeception == >Exception(大)
重写，子类的方法和父类的方法必须要一致：方法体不同！
- 为什么要重写：
父类的功能，子类不一定都需要，或者不一定都满足
Alt + insert =》override
### 多态
动态编译：类型：可扩展性
- 多态注意事项：
1. 多态是方法的多态，属性没有多态
2. 父类和子类，有联系 类型转换异常！ClasCastException！
3. 存在条件：继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类对象！
4. Father f1 = new son();
5. 不可以继承的方法和常量（无法继承，自然没办法实现多态）
1. static 方法：属于类，它不属于实例
2. final 常量
3. private方法
- 多态
- 既同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式
- 一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用类型的类型有很多种（父类，有关系的类）
- 多态存在的条件
- 有继承关系
- 子类重写父类方法
- 父类引用指向子类对象
- 注意：多态是方法的多态，属性没有多态性
- instanceof （类型转换）引用类型
```java
package com.wang.opp.demo3;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/2 16:27
* @Description:
*/
public class Persion {
publicvoid run(){
System.out.println("Persion");
}
}
```
```java
package com.wang.opp.demo3;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/2 16:27
* @Description:
*/
public class Student extends Persion {
@Override
public void run() {
System.out.println("Student");
}
public void eat() {
System.out.println("吃");
}
}
```
```java
package com.wang.opp.demo3;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/2 16:26
* @Description: 启动类
*/
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//一个对象的实际类型是确定的
//new Student
//new Student
Student student = new Student();
//可以指向的引用类型就不确定了：父类的引用指向子类
Persion persion = new Student();
Object object = new Student();
//对象能执行那边的方法主要看对象左边的类型：和右边关系不大
student.run();
//父类型可以调用子类型，但是不能调用子类独有的方法。
persion.run();//结果都是执行子类重写后的方法。
}
}
```
- 类型转换，我们可以通过类型转换instanceof，来判断两个类是否可以进行强制转换
A extends B
C extends B
Object object = newA();
sout(object instanceof A);//true
sout(object instanceof Object );//true
sout(object instanceof B);//true
sout(object instanceof C);//flase
object的引用指向的是A，和C并没有直接关系。所以打印结果为false。但是不报错（因为C的父类的父类也是Object
sout（A Iinstanceof B);
//直接报类型转换错误。因为A和B并没有一点关系
**我们可以通过instanceof是否编译通过，判断两者是否有父子关系**
- 类型转换：
- 子类可以直接转换为父类。父类转换为子类。需要强转
- 子类转换为父类（强转），会丢失自己独有的一些方法！父类转化为子类，会丢失被子类重写的方法（执行子类中的重写方法）。
- 方便方法的调用，将一些类转换就可以调用不同的方法。减少重复的代码！简洁
抽象：继承 封装 多态 面向对象的三大基本特征都是为了抽象
抽象也是编程思想
**static关键字详解：**
```java
package com.wang.opp.demo4;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/3 17:16
* @Description: 静态代码块
*/
public class Persion {
public Persion() {//3.第三次执行，每次调用都执行
System.out.println("构造函数");
}
{//2，第二执行，每次调用都执行。一般用来赋初始值
System.out.println("匿名代码块");
}
static {//1.最先执行，且仅执行一次
System.out.println("静态代码块");
}
public static void main(String[] args) {
Persion persion = new Persion();
System.out.println("= ============");
Persion persion1 = new Persion();
}
}
```
- 静态导入包
```java
package com.wang.opp.demo4;
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/3 17:26
* @Description: 静态导入包
*/
public class Student {
public static void main(String[] args) {
//输出一个随机数
System.out.println(Math.random());
//静态导入包之后 就可以直接用
System.out.println(random());
}
}
```
同时，用final修饰的类，不可以再被继承。
### 抽象类
```java
package com.wang.opp.demo5;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/3 17:41
* @Description: 抽象类,因为单继承的原因，抽象类用的并没有下面要讲的接口用的多
*/
public abstract class Action {
public abstract void run();
public void say(){
System.out.println("hah");
}
/*
抽象类就是一个约束。只定义方法名字。不定义具体实现。
*/
}
```
```java
package com.wang.opp.demo5;
/**
* @Auther: 王海新
* @Date: 2021/2/3 17:41
* @Description:
*/
//继承抽象类就必须要重写抽象类中的抽象方法。除非子类也是一个抽象类
public class a extends Action{
@Override
public void run() {
}
}
```
1. 不能new这个抽象类，只能靠子类去实现它：就是一个约束
2. 抽象类中可以编写普通的方法
3. 抽象方法必须再抽象类中
- 思考题 ：
- 抽象类有构造器吗？ 有！因为抽象类也属于类。我们可以通过手写一个查看，或者通过将生成的class文件放idea中反编译。看看是否有构造器
- 抽象类存在的意义 抽象出来，提高开发效率，增强相互协作。
### 接口
- 普通类：只有具体实现
- 抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有！
- 接口：只有规范！自己无法写方法。约束和实现分离：面向接口编程
- 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是...则必须能...”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。
- **接口的本质是契约，**就像我们人间的法律一样。制定好后大家都要准守。
- OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计 模式都只针对具体了抽象能力的语言（比如c# c++ java等），就是因为设计模式所研究的，实际上就是如果合理的去抽象。
- 声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
- 接口中的抽象方法默认都是 public abstract类型的，所以可以省略不用声明。直接写一个 void run(); void say(); 即可
- 接口中的属性默认都是静态常量 public static final修饰。（一般都不在接口中定义常量）
- 接口不能被实例化，接口中没有构造方法
- implements可以是实现多个接口
- 必须要重写接口中的方法
## 6. 内部类
内部类就是在类的内部再定义一个类，比如A类中定义B类，那么B类相对于A类来说就是内部类，而A相对于B来说就是外部类了
- 内部类通过外部类的对象.new
- 内部类可以直接方法外部类的私有变量。但是静态内部类无法访问非静态的外部类私有变量。（因为静态内部类先在内存中加载）
- 一个java类中可以有多个class类，但是只能有一个public class类
- 接口，在另一个类中new接口然后实现里面的方法，
new User（）{
//实现User接口中的方法
}
这个类也是匿名内部类
1. 成员内部类 定义在类中的类
2. 静态内部类 定义
3. 局部内部类 定义在方法中的类
4. 匿名内部类 在调用的时候，也就是new的时候。不用将实例保存到变量中。而是直接使用。 学习学习，一直在学习，但是我从来没有坚持下来。。。 前来学习了，最近在学Java 整理的不错，复习了一遍。
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