Java面向对象

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面向对象是Java语言的核心,涉及的知识点非常多,这篇文章主要讲解三大特征(封装、继承、多态)、接口、异常等特性。其余部分会在之后单独地另写几篇文章。
参考资料:JavaGuide

三大特征

封装

封装顾名思义,就是把一个对象的状态信息(也就是属性)隐藏在对象内部,不允许外部对象直接访问对象的内部信息,但是会提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。
简单的说,类会提供变量和方法供外界访问使用,就叫封装。

继承

继承,就是因为不同的类对象之间,有这个很多的共同点,因此可以创建一个具有共同点的父类,子类再继承父类。

例如,小明同学、小红同学、小李同学,都共享学生的特性(班级、学号等)。同时,每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好,小红的性格惹人喜爱;小李的力气比较大。

继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术,新类的定义可以增加新的数据或新的功能,也可以用父类的功能,但不能选择性地继承父类。通过使用继承,可以快速地创建新的类,可以提高代码的重用,程序的可维护性,节省大量创建新类的时间 ,提高我们的开发效率。

  • 子类拥有父类对象所有的属性和方法(包括私有属性和私有方法),但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问,只是拥有。
  • 子类可以拥有自己属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
  • 子类可以用自己的方式实现父类的方法。(以后介绍)。

多态

多态,即表示一个对象具有多种的状态。具体表现为父类的引用指向子类的实例。简单来讲,多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作。多态资料

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// 创建Animal类
class Animal{
protected String name; // 可被子类访问的name
public Animal() {
this.name = "Animal";
}
// 封装
public String getName() {
return this.name;
}
}

class Cat extends Animal{
Cat(){
name = "Cat";
}
}

class Dog extends Animal{
Dog(){
name = "Dog";
}
}

public class Test {
static public void board(Animal s) {
System.out.println(s.getName());
}

public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal(); //创建Animal对象
Animal cat = new Cat(); //创建Cat对象
Animal dog = new Dog(); //创建Dog对象
// 三块广告牌
board(animal);
board(cat);
board(dog);

}
}

// output
// Animal
// Cat
// Dog

接口

在软件工程中,接口泛指供别人调用的方法或函数。在接口中,所有方法都必须是抽象方法,不能有实现。当类实现接口的时候,类要实现接口中所有的方法。否则,类必须声明为抽象的类。

Java的类是不允许多继承的,而C++中是允许的,但是接口是允许多继承的。

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//定义接口
interface Animal {
public void eat();
public void travel();
}
//实现接口
public class MammalInt implements Animal{

public void eat(){
System.out.println("Mammal eats");
}

public void travel(){
System.out.println("Mammal travels");
}

public int noOfLegs(){
return 0;
}

public static void main(String args[]){
MammalInt m = new MammalInt();
m.eat();
m.travel();
}
}

异常

异常的层次分类

Java中异常的层次分类见下图,图片来源
异常层次分类

Throwable类常用方法

  • public string getMessage():返回异常发生时的简要描述
  • public string toString():返回异常发生时的详细信息
  • public string getLocalizedMessage():返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法,可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法,则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
  • public void printStackTrace():在控制台上打印 Throwable对象封装的异常信息

try-catch-finally

  • try 块: 用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块,如果没有 catch 块,则必须跟一个 finally 块。
  • catch 块: 用于处理 try 捕获到的异常。
  • finally 块: 无论是否捕获或处理异常,finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时,finally 语句块将在方法返回之前被执行。
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import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;


public class Main {
public static void main(String[] args) {
String str = new Main().openFile();
System.out.println(str);

}

public String openFile() {
try {
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("d:/a.txt");
int ch = inputStream.read();
System.out.println("aaa");
return "step1";
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("file not found");
return "step2";
}catch (IOException e) {
System.out.println("io exception");
return "step3";
}finally{
System.out.println("finally block");
//return "finally";
}
}
}

执行结果:
file not found
finally block
step2

可以看出,在try块中发生FileNotFoundException之后,就跳到第一个catch块,打印”file not found”信息,并将”step2”赋值给返回值,然后执行finally块,最后将返回值返回。
从这个例子说明,无论try块或者catch块中是否包含return语句,都会执行finally块。
代码来源