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第一讲 多态
多态可以理解为事物存在的多种体现形态。
例:动物中猫,狗。猫这个对象对应的类型是猫类型,如:猫 x = new猫(); 同时猫也是动物中的一种,也可以把猫称为动物。动物 y = new猫(); 那么动物就是猫和狗具体事物中抽取出来的父类型。父类型引用指向了子类对象。
一、多态的体现
1、父类的引用指向了自己子类的对象。
2、父类的引用也可以接收自己的子类对象。
如: Animal a = new Cat();
其中就将父类型的 a 引用指向了子类的对象。
二、多态的前提
1、类与类之间必须有关系,要么继承,要么实现。
2、存在覆盖。父类中有方法被子类重写。
三、多态的利与弊
利:提高了程序的可扩展性和后期可以维护性。
弊:只能使用父类中的引用访问父类中的成员。也就是说使用了多态,父类型的引用在使用功能时,不能直接调用子类中的特有方法。如:Animal a = new Cat(); 这代码就是多态的体现,假设子类Cat中有特有的抓老鼠功能,父类型的 a就不能直接调用。这上面的代码中,可以理解为Cat类型提升了,向上转型。
如果此时父类的引用想要调用Cat中特有的方法,就需要强制将父类的引用,转成子类类型,向下转型。如:Catc = (Cat)a;
注:如果父类可以创建对象,如:Animal a = new Animal(); 此时,就不能向下转型了,Cat c = (Cat)a; 这样的代码就变得不容许,编译时会报错。所以千万不能出现这样的操作,就是将父类对象转成子类类型。
我们能转换的是父类引用指向了自己的子类对象时,该引用可以被提升,也可以被强制转换。多态至始至终都是子类对象在做着变化。
下面就是一个多态的示例:
结果:
四、多态的特点
1、多态中非静态成员函数的特点
在编译时期:参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有,编译通过,如果没有编译失败。
如:在上面的示例中,如果用a.catchMouse();编译就会报错。这时只能通过强转,向下转型后,可以使用子类的特有功能。
在运行时期:参阅对象所属的类中是否有调用的方法。这就是说,如果父类中有一个非抽象的方法,而子类继承后又将其复写了,在多态运行时,父类的引用调用这个同名函数时,被运行的将是父类中的方法。
简单总结就是:成员函数在多态调用时,编译看左边,运行看右边。
2、多态中成员变量的特点
无论编译和运行,都参考左边(引用变量所属的类)。如:多态中的父类引用调用成员变量时,如果父类和子类有同名的成员变量,那么被调用的是父类中的成员变量。
3、多态中静态成员函数的特点
无论编译和运行,都参考左边。也就是父类引用在调用静态同名函数时,被调用的是父类中的静态函数。这是因为,当类一被加载,静态函数就随类绑定在了内存中。此时,不需要创建对象,就可以使用类名直接调用。同时,父类中的静态成员函数一般是不被复写的。
类在方法区中的分配:分为静态区和非静态区,而关键字this和super在非静态区。
五、多态的应用
1、定义好工具类,即将共同行为封装在一个类中。
2、对类型进行抽取,---->多态的产生。
3、操作同一父类型,对其中的子类型均可操作
实例小程序:
结果:
第二讲 内部类
一、概述
将一个类定义在另一个类的里面,对里面那个类就称为内部类(内置类,嵌套类)。
当描述事物时,事物的内部还有事物,该事物用内部类来描述。因为内部事物在使用外部事物的内容。如定义一个描述人的类,而手、心脏等都属于人,然它们又有自己的功能描述,这时可以在人这个描述类中,定义一个描述心脏的类,也就是内部类。
编译时,如果代码中有内部类,生成的class文件中会含有这样的文件:Test$1.class。编译器将会把内部类翻译成用$(美元符号)分隔外部类名和内部类名的常规类文件。这是内部类的一种编译现象。
二、内部类的访问规则
1、内部类可以直接访问外部类中的成员,包括私有。
之所以可以直接访问外部类中的成员,是因为内部类中持有了一个外部类的引用,格式: 外部类名.this。
2、外部类要访问内部类,必须建立内部类对象。
三、访问格式
1、当内部类定义在外部类的成员位置上,而且非私有,可以在外部其他类中。可以直接建立内部类对象。
格式:
外部类名.内部类名 变量名 =外部类对象.内部类对象;
如: Outer.Inner in =new Outer().new Inner();
当内部类在外部类中的成员位置上时,可以被成员修饰符所修饰。比如:
private:将内部类在外部类中进行封装。
static:内部类就局部static的特性。但是当内部类被static修饰后,只能直接访问外部类中的static成员。出现了访问局限。
在外部其他类中,直接访问static内部类的非静态成员的格式为:
new 外部类名.内部类名().方法名();
如:new Outer.Inner().function();
在外部其他类中,直接访问static内部类的静态成员格式为:
外部类名.内部类名.方法名();
如:Outer.Inner.function();
注意:
1)当内部类中定义了静态成员时,该内部类必须是static的。
2)当外部类中的静态方法访问内部类时,内部类也必须是static的。
3)在实际应用中,内部类通常被定义为private,而很少定义为public。
2、内部类定义在局部
内部类定义在外部类中的某个方法中,创建了这个类型的对象时,且仅使用了一次,那么可在这个方法中定义局部类。
1)不可以被成员修饰符修饰。如public、private、static等修饰符修饰。它的作用域被限定在了声明这个局部类的代码块中
2)可以直接访问外部类中的成员,因为还持有外部类中的引用。
注意:内部类不可以访问它所在的局部中非最终变量。只能访问被final修饰的局部变量。
如下面的代码:
注:为什么上面的代码中打印的值为什么会改变呢?被final修饰的变量的值是不会被改变的。这里类调用方法使用完后,这时这个被final修饰的变量已经从栈内存中消失了,类再次调用这个方法时,已经是另一变量,所以可以重新被传值。
四、匿名内部类
1、匿名内部类其实就是内部类的简写格式。
2、定义匿名内部类的前提:
内部类必须是继承一个类或者实现接口。
特殊情况:因为所以的类都有一个父类Object,所以在定义时也可以用Object。
3、匿名内部类的格式: new父类或者接口(){定义子类的内容}
4、其实匿名内部类就是一个匿名子类对象。可以理解为带内容的对象。
5、匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个。
匿名内部类的利与弊:
好处:简化书写
弊端:1、不能直接调用自己的特有方法、
2、不能做强转动作。
3、如果继承的父类或接口中有很多方法时,使用匿名内部类阅读性会非常差,且调用会很麻烦。所以匿名内部类中定义的方法有一般不超过3个。
匿名内部类的应用:
小练习:
题目:
分析:
Test.function().method();//相当于Inter in=Test.function();in.method();
//Test.function():Test类中有一个静态的方法function。
//.method():function这个方法运算后的结果是一个对象。而且是一个Inter类型的对象
//因为只有是Inter类型的对象,才可以调用method方法。
完整代码为:
输出结果:
第三讲 异常
异常是Java中的重要机制,也使用了面向对象的思想,进行了封装。我们通常使用的异常类。而异常类中所描述的就是程序中可能出现的错误或者问题。就像人生病一样,不一定经常有,但总有生病的时候,而且生病的原因不同,性质不同,对其的治疗自然也不一样。这些都可以在异常类中得以展现。
一、概述
1、异常:就是程序在运行时出现不正常情况。
2、异常由来:问题也是现实生活中一个具体的事物,也可以通过java的类的形式进行描述。并封装成对象。其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现。
3、程序可能出现的错误或问题
a、用户输入错误导致的异常:如用户不正常使用程序,输入一些非法参数
b、设备硬件等发生的错误:如硬盘损坏等
c、物理限制:如存储空间不足等
d、代码错误:在程序编写的方法可能不正确,返回错误参数等。
二、异常体系
有两种对问题的划分方式:
一种是严重的问题;
一种是非严重的问题。
对于严重的问题,java通过Error类进行描述。对Error类一般不编写针对性的代码对其进行处理。
对于非严重的,java通过Exception类进行描述。对于Exception可以使用针对性的处理方式进行处理。
无论Error或者Exception都具有一些共性内容。比如:不正常情况的信息,引发原因等。
这也就构成了Java的异常体系:
Throwable
|---Error //通常出现重大问题如:运行的类不存在或者内存溢出等。
|---Exception //运行时出现的一起情况
|---R untimeException //特殊异常类,抛时不需要声明
Exception和Error的子类名都是以父类名作为后缀。
异常体系的特点:
1、异常体系中的所有类以及建立的对象都具备可抛性。
2、也就是说可以被throw和throws关键字所操作。
3、只有异常体系具备这个特点。
三、异常有两种:
1、编译时被检测异常
该异常在编译时,如果没有处理(没有抛也没有try),编译失败。该异常被标识,代表着可以被处理。
2、运行时异常(编译时不检测)
在编译时,不需要处理,编译器不检查。该异常的发生,建议不处理,让程序停止。需要对代码进行修正。如:RuntimeException以及其子类。
四、异常的处理
1、 java提供了特有的语句进行处理。
try
{
需要被检测的代码。
}
catch(异常类 变量)
{
处理异常的代码;(处理方式)
}
finally
{
一定会执行的语句;
}
有三个结合格式:
a、try
{
}
catch ()
{
}
b、try
{
}
finally
{
}
c、try
{
}
catch ()
{
}
finally
{
}
注意:
1)finally中定义的通常是关闭资源代码。因为资源必须释放。
2)如果在一个功能中,定义了一些必须要执行的代码,可以用try{}finally{}的方式,将一定执行的代码放在finally代码块中。
3)finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);fianlly不会执行。
2、throw和throws的用法
throw定义在函数内,用于抛出异常对象。
throws定义在函数上,用于抛出异常类,可以抛出多个用逗号隔开。
当函数内容有throw抛出异常对象,并未进行try处理。必须要在函数上声明,否则编译失败。
注意:RuntimeException除外。也就说,函数内如果抛出的RuntimeExcpetion异常,函数上可以不用声明。
3、调用者对抛出信息的处理
当在函数内部出现了throw抛出异常对象,那么就必须要给对应的处理动作。要么在内部try catch处理。要么在函数上声明让调用者处理。
一般情况下,函数内出现异常,函数上需要声明。在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现异常类型。
特殊之处:
Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException 运行时异常。
1) 如果在函数内抛出该异常,函数上可以不用声明,编译一样通过。
2)如果在函数上声明了该异常。调用者可以不用进行处理。编译一样通过。
之所以不用在函数上声明,是因为不需要让调用者处理。当该异常发生,希望程序停止。因为在运行时,出现了无法继续运算的情况,希望停止程序后,对代码进行修正。
如果函数声明了异常,调用者需要进行处理。处理方法可以throws可以try。
对捕获到的异常对象进行常见方法操作:
String getMessage();//获取异常的信息。返回字符串。
toString();//获取异常类名和异常信息,返回字符串。
printStackTrace();//获取异常类名和异常信息,以及异常出现在程序中的位置.返回值void.
//其实JVM默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace方法,打印异常的堆栈的跟踪信息。
printStackTrace(PrintStream s)//通常用该方法将异常内容保存在日志文件中,以便查阅。
五、自定义异常
因为项目中会出现特有的问题,而这些问题并未被java所描述并封装对象。所以对这些特有的问题可以按照java中的面向对象思想。将特有的问题,进行自定义的异常封装。定义类继承Exception或者RuntimeException
1,为了让该自定义类具备可抛性。
2,让该类具备操作异常的共性方法。
这就叫做自定义异常。
当自定义了异常类继承Exception后,如果未在类中定义异常信息,那么通过toString方法打印出来的结果就只有自定义的异常类名,不会显示异常信息。那么应该如何定义异常信息呢?
要定义自定义异常的信息时,可以使用父类已经定义好的功能。异常信息传递给父类的构造函数。因为父类中已经把异常信息的操作都完成了。所以子类只要在构造时,将异常信息传递给父类通过super语句。那么就可以直接通过getMessage方法获取自定义的异常信息。
如:
自定义异常时:如果该异常的发生,无法再继续进行运算,就让自定义异常继承RuntimeException。
注:自定义异常:
必须是自定义类有继承关系,通常继承Exception。
继承Exception原因:
异常体系有一个特点:因为异常类和异常对象都被抛出。他们都具备可抛性。这个可抛性是Throwable这个体系中独有特点。
只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。
六、异常的好处与原则
好处:
1、将问题进行封装。
2、将正常流程代码和问题处理代码相分离,方便于阅读。
原则:
1、处理方式有两种:try或者 throws。
2、调用到抛出异常的功能时,抛出几个,就处理几个。一个try对应多个catch。
3、多个catch时,父类的catch放到最下面。否则编译会报错,因为其余的catch语句执行不到。
4、catch内,需要定义针对性的处理方式。不要简单的定义printStackTrace,输出语句。也不要不写。当捕获到的异常,本功能处理不了时,可以继续在catch中抛出。
如:
如果该异常处理不了,但并不属于该功能出现的异常。可以将异常转换后,在抛出和该功能相关的异常。
或者异常可以处理,当需要将异常产生后和本功能相关的问题提供出去,让调用者知道。并处理。也可以将捕获异常处理后,转换新的异常。这样就好比在给别人转账时,如果ATM机出现故障,这时可以另外找地方去转,也可以告诉对方,转账不成功。
代码例:
七、异常的注意事项
1、问题在内部被解决就不需要声明。
2、catch是用于处理异常。如果没有catch就代表异常没有被处理,如果该异常是检测时异常。那么必须声明。
3、在子父类覆盖时:
a,子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集。
b,如果父类或者接口没有异常抛出时,子类覆盖出现异常,只能try不能抛。
如:
异常的小练习:
当电脑蓝屏时,结果为:
当电脑起火时,结果为:
第四讲 包
一、package
在java中,管叫包,相当于文件夹。包里通常存放的是类文件,因为我们在编写程序的时候,难免会有类名相同的情况,就如我们人名一样。为了对类进行分类管理,java就有了包的出现,在不同包中可以有相同的类名,调用的时候连同包名一起就行。
包也是一种封装形式。在包中可以有很多类文件,但是只提供一个类文件,供外界使用。
二、包的作用
1、为避免多个类重名的情况,如果出现两个相同名字的类,可通过包将两者区分,从而避免冲突。
2、对类文件进行分类管理,可以将相关的一些类放在同一个包中。
3、给类提供多层命名空间,如a包中的Demo.class文件,如果要创建Demo对象,就要在使用时加上a.如:a.Demo demo=new a.Demo();
4、包的出现可以将java的类文件和源文件相分离。
三、规则
1、包必须写在程序的第一行。因为要先有包,才知道类文件的存放地方。
2、类的全称:包名.类名。
3、编译定义了包的程序文件时,在编译时要指定包的存储目录。
如:javac –d c:\mypack类名.java
四、包之间的访问
1、要访问其他包中的类,需要定义类的全称:包名.类名。
2、包如果不在当前路径,需要使用classpath设定环境变量,为JVM指明路径。
3、被访问的包中的类权限必须是public的。
4、类中的成员权限:public或者protected。protected是为其他包中的子类提供的一种权限。类公有后,被访问的成员也要公有才可以被访问。不同包中的子类可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。同一个包中,protected只作用为覆盖。
四种权限
|
public |
protected |
defauld |
Private |
同一类中 |
可以 |
可以 |
可以 |
可以 |
同一包中 |
可以 |
可以 |
可以 |
不可以 |
子类 |
可以 |
可以 |
不可以 |
不可以 |
不同包中 |
可以 |
不可以 |
不可以 |
不可以 |
注:一个.java文件里面,不能出现两个以上的公有类或者接口。因为被public修饰的类名必须与java文件名相同。
五、包的导入——import
1、可以简化类名。在调用其他包中的类时,需要写类的全称,也就是连同包名一起书写。当类存在多层包中时,如:haha.hehe.pack.Demo,使用import导入后,使用其类时,就可以不加包名了。导入格式如:import haha.hehe.pack.Demo;
2、一个程序文件中只有一个package,可以有多个import。import导入的是包中的类,不导入包中的包。
3、注意事项:
a,在导入包时,如果包中有很多类,可以使用通配符 *来替代包中的所有类。但是,建议不要使用通配符 * ,因为将不需要使用的类导入后,会占用内存空间。所有在编写程序时,要使用包中的哪些类,就导入哪些类。
b,定义包名不要重复,可以使用url来完成定义,url是唯一的。如:package cn.itheima.Demo。
c,导入的不同包中有相同类时,必须写类的全名以区分,否则将会报错。
六、jar包
类越来越多,我们可以用包来装,当包越来越多时,我们可以将包进行压缩。而java中用jar这个工具来对包进行压缩。压缩后的后缀名为jar。
jar.exe工具的一些命令:
创建jar包
jar -cvf mypack.jar packa packb
查看jar包
jar -tvf mypack.jar [>定向文件]
解压缩
jar -xvf mypack.jar
自定义jar包的清单文件
jar –cvfm mypack.jar mf.txt packa packb
jar包的好处:
1、 可以将多个包进行压缩到为一个文件。方便项目的携带。
2、 方便于使用,只要在classpath设置jar路径,即可以执行jar包中的java程序。
3、 数据库驱动,SSH框架等都是以jar包体现的。
小练习:
Demo类程序:
PackDemo类程序:
结果:
在目录下生产的包:
生成jar包命令:
目录中:
将两包删除,只剩下jar包。dos命令行指定classpath,然后输出的结果:
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