Java培訓教程：面向對象Java技術教程

更新時間：2019-12-23 14:01:53 來源：動力節點瀏覽2699次

Java 是面向對象的高級編程語言，類和對象是 Java 程序的構成核心。圍繞著 Java 類和 Java 對象，有三大基本特性：封裝是 Java 類的編寫規范、繼承是類與類之間聯系的一種形式、而多態為系統組件或模塊之間解耦提供了解決方案。

　　本文主要圍繞這三大特性介紹一下 Java 面向對象、組件解耦的核心思想。

　　1、面向對象思想

　　面向對象編程是當今主流的程序設計思想，已經取代了過程化程序開發技術，Java 是完全面向對象編程語言，所以必須熟悉面向對象才能夠編寫 Java 程序。

　　面向對象的程序核心是由對象組成的，每個對象包含著對用戶公開的特定功能和隱藏的實現部分。程序中的很多對象來自 JDK 標準庫，而更多的類需要我們程序員自定義。

　　從理論上講，只要對象能夠實現業務功能，其具體的實現細節不必特別關心。

　　面向對象有以下特點：

　　(1)面向對象是一種常見的思想，比較符合人們的思考習慣;

　　(2)面向對象可以將復雜的業務邏輯簡單化，增強代碼復用性;

　　(3)面向對象具有抽象、封裝、繼承、多態等特性。

　　面向對象的編程語言主要有：C++、Java、C#等。

　　2、類和對象的關系

　　類：

　　對某類事物的普遍一致性特征、功能的抽象、描述和封裝，是構造對象的模版或藍圖，用 Java 編寫的代碼都會在某些類的內部。類之間主要有：依賴、聚合、繼承等關系。

　　對象：

　　使用 new 關鍵字或反射技術創建的某個類的實例。同一個類的所有對象，都具有相似的數據(比如人的年齡、性別)和行為(比如人的吃飯、睡覺)，但是每個對象都保存著自己獨特的狀態，對象狀態會隨著程序的運行而發生改變，需要注意狀態的變化必須通過調用方法來改變，這就是封裝的基本原則。

　　3、封裝思想

　　核心思想就是“隱藏細節”、“數據安全”：將對象不需要讓外界訪問的成員變量和方法私有化，只提供符合開發者意愿的公有方法來訪問這些數據和邏輯，保證了數據的安全和程序的穩定。

　　具體的實現方式就是：

　　使用 private 修飾符把成員變量設置為私有，防止外部程序直接隨意調用或修改成員變量，然后對外提供 public 的 set 和 get 方法按照開發者的意愿(可以編寫一些業務邏輯代碼，雖然很少這樣做)設置和獲取成員變量的值。

　　也可以把只在本類內部使用的方法使用 private，這就是封裝的思想，是面向對象最基本的開發規范之一。

　　在此，我們有必要說一下 Java 的訪問權限修飾關鍵字。Java 中主要有 private、protected、public 和默認訪問權限四種：

　　public 修飾符，具有最大的訪問權限，可以訪問任何一個在 CLASSPATH 下的類、接口、異常等。

　　protected 修飾符，主要作用就是用來保護子類，子類可以訪問這些成員變量和方法，其余類不可以。

　　default 修飾符，主要是本包的類可以訪問。

　　private 修飾符，訪問權限僅限于本類內部，在實際開發過程中，大多數的成員變量和方法都是使用 private 修飾的。

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　　Java 的訪問控制是停留在編譯層的，只在編譯時進行訪問權限檢查，不會在類文件中留下痕跡。

　　通過反射機制，還是可以訪問類的私有成員的。

　　4、繼承和類實例化過程

　　(1)在多個不同的類中抽取出共性的數據和邏輯，對這些共性的內容進行封裝一個新的類即父類(也叫做超類或基類)，讓之前的類來繼承這個類，那些共性的內容在子類中就不必重復定義，比如 BaseDAO、BaseAction 等。

　　* (2)Java 的繼承機制是單繼承，即一個類只能有一個直接父類。

　　* (3)如果子類和父類有同名成員變量和方法，子類可以使用 super 關鍵字調用父類的成員變量和方法，上述使用方式前提是成員在子類可見。

　　* 4)在調用子類構造方法時，會隱式的調用父類的構造方法 super()。如果父類沒有無參構造方法，為了避免編譯錯誤，需要在子類構造方法中顯式的調用父類的含參構造方法。

　　(5)子類創建時調用父類構造方法：子類需要使用父類的成員變量和方法，所以就要調用父類構造方法來初始化，之后再進行子類成員變量和方法的初始化。因此，構造方法是無法覆蓋的。

　　* (6)當子類需要擴展父類的某個方法時，可以覆蓋父類方法，但是子類方法訪問權限必須大于或等于父類權限。

　　(7)繼承提高了程序的復用性、擴展性，也是 Java 語言多態特征的前提。

　　(8)在實際開發、程序設計過程中，并非先有的父類，而是先有了子類中通用的數據和邏輯，然后再抽取封裝出來的父類。

　　我們簡單了解下類的實例化過程

　　(1)JVM 讀取指定 classpath 路徑下的 class 文件，加載到內存，如果有直接父類，也會加載父類;

　　(2)堆內存分配空間;

　　(3)執行父類、子類靜態代碼塊;

　　(4)對象屬性進行默認初始化;

　　(5)調用構造方法;

　　(6)在構造方法中，先調用父類構造方法初始化父類數據;

　　(7)初始化父類數據后，顯示初始化，執行子類的構造代碼塊;

　　(8)再進行子類構造方法的特定初始化;

　　(9)初始化完畢后，將地址賦值給引用

　　5、多態、反射和組件解耦

　　多態指允許不同類的對象對同一“消息”做出響應。即同一消息可以根據發送對象的不同而采用多種不同的行為方式。可以用于消除類型之間的耦合關系，Spring 的核心就是多態和面向接口編程。

　　(1)Java 中可以使用父類、接口變量引用子類、實現類對象;

　　(2)在這個過程中，會對子類、實現類對象做自動類型提升，其特有功能就無法訪問了，如果需要使用，可以做強制類型轉換。

　　Java 的反射技術和多態特性是框架開發組件解耦的核心，在這方面，Spring 的 IOC 和 DI 為我們提供了一個極好的學習范例，Spring 的 IOC 使用反射技術創建、管理對象，DI 使用多態技術為組件注入依賴對象。

　　在沒有學習 Spring 之前，簡單的解決方案是使用一個 .properties 文件保存程序中使用的接口、實現類類型鍵值信息，然后在程序中使用一個全局 Properties 對象保存這些信息，并且使用反射技術把這些實現類初始化、提供一個靜態的方法獲取指定接口的實現類對象，在組件中就可以使用依賴對象的鍵獲取需要的對象。

　　這樣的方案帶來的好處就是：當我們需要修改某個組件的實現方式時，比如把之前 JDBC 的 DA 實現改為 Hibernate 實現，只要把這些新的實現類放到 classpath 下，把 .properties 文件對應接口的實現類類型改成新的 Hibernate 實現類，而不需要修改依賴組件的代碼。

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