09_Java面向对象_第9天（类、封装）_讲义

今日内容介绍
1、面向对象思想
2、类与对象的关系
3、局部变量和成员变量的关系
4、封装思想
5、private,this关键字
6、随机点名器

01面向对象和面向过程的思想

• A: 面向过程与面向对象都是我们编程中，编写程序的一种思维方式
  • a: 面向过程的程序设计方式，是遇到一件事时，思考“我该怎么做”，然后一步步实现的过程。
  • b: 面向对象的程序设计方式，是遇到一件事时，思考“我该让谁来做”，
  • 然后那个“谁”就是对象，他要怎么做这件事是他自己的事，反正最后一群对象合力能把事就好就行了。

02面向对象的思想的生活案例

• A: 买电脑（组装机）
  • a: 面向过程：自己该怎么做
  • b: 面向对象：找人帮我们做

03面向对象好处

• A: 面向对象好处
  • a: 面向对象思维方式是一种更符合人们思考习惯的思想
  • b: 面向过程思维方式中更多的体现的是执行者（自己做事情），面向对象中更多的体现是指挥者（指挥对象做事情）。
  • c: 面向对象思维方式将复杂的问题简单化。

04大象装进冰箱的代码案例

• A: 需求：把大象装冰箱里
  • a: 面向过程
    • 自己打开冰箱门
    • 自己将大象装进去
    • 自己关闭冰箱门
  • b: 面向对象
    • 分析发现打开、装、关闭都是冰箱的功能。即冰箱对象具 备如下功能
    • 冰箱打开
    • 冰箱存储
    • 冰箱关闭
• B: 通过伪代码描述大象和冰箱
  • 描述大象：
    class 大象
    {
    }
  • 描述冰箱
    class冰箱
    {
    void 打开(){}
    void 存储(大象){}
    void 关闭(){}
    }
• C: 使用对象：
  • 1、创建冰箱的对象
    • 冰箱 bx = new 冰箱();
  • 2、调用冰箱的功能
    • 对象.功能()；
    • bx.打开();
    • bx.存储(new 大象());
    • bx.关闭();
• D：总结：
  • 1、先按照名词提炼问题领域中的对象
  • 2、对对象进行描述，其实就是在明确对象中应该具备的属性和功能
  • 3、通过new的方式就可以创建该事物的具体对象
  • 4、通过该对象调用它以后的功能。

05定义小汽车类

• A: 分析小汽车的属性和功能
  • 属性
    • 颜色
    • 轮胎个数
  • 功能
    • 运行
• B: 通过伪代码描述小汽车
  • 小汽车{
    • 颜色
    • 轮胎个数
    • 运行(){}
  • }
• C：通过JAVA代码描述小汽车

•   * public class Car {
        * String color;
        * int number;
  
        * void run() {
            * System.out.println(color + ":" + number);
        * }
    * }

01测试汽车类

• A: 创见对象的格式
  • a: 类名 变量名 = new 类名();
• B: 测试汽车类

•   public class CarDemo {
        public static void main(String[] args) {
            /*
             测试：Car类中的run方法。
             */
            // 1,创建Car的对象。给对象起个名字。
            Car c = new Car();// c是类类型的变量。c指向了一个具体的Car类型的对象。
            // 2,通过已有的对象调用该对象的功能。格式：对象.对象成员;
            // 3,可以该对象的属性赋值。
            c.color = "red";
            c.number = 4;
            c.run();
        }
    }

02对象的内存图

![](https://i.imgur.com/IinAhFl.jpg)

03类和对象的关系

• A: 类和对象的关系
  • 类是对某一类事物的抽象描述，而对象用于表示现实中该类事物的个体
• B: 举例
  • 可以将玩具模型看作是一个类，将一个个玩具看作对象，从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系

04成员变量和局部变量的区别

• 区别一：定义的位置不同
  • 定义在类中的变量是成员变量
  • 定义在方法中或者{}语句里面的变量是局部变量
• 区别二：在内存中的位置不同
  • 成员变量存储在对内存的对象中
  • 局部变量存储在栈内存的方法中
• 区别三：声明周期不同
  • 成员变量随着对象的出现而出现在堆中，随着对象的消失而从堆中消失
  • 局部变量随着方法的运行而出现在栈中，随着方法的弹栈而消失
• 区别四：初始化不同
  • 成员变量因为在堆内存中，所有默认的初始化值
  • 局部变量没有默认的初始化值，必须手动的给其赋值才可以使用。

01方法参数是基本数据类型和引用数据类型

• A.基本类型

•   class Demo
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            int x = 4;
            show(x);
            System.out.println("x="+x);
        }
        public static void show(int x)
        {
            x = 5;
  
        }
    }
    基本类型作为参数传递时，其实就是将基本类型变量x空间中的值复制了一份传递给
    调用的方法show()，当在show()方法中x接受到了复制的值，再在show()方法中对x变量进行操作，
    这时只会影响到show中的x。当show方法执行完成，弹栈后，程序又回到main方法执行，
    main方法中的x值还是原来的值。

• B.引用类型

•   class Demo
    {
        int x ;
        public static void main(String[] args)
        {
  
            Demo d = new Demo();
            d.x = 5;
            show(d);
            System.out.println("x="+d.x);
        }
        public static void show(Demo d)
        {
            d.x = 6;
        }
    }    

  当引用变量作为参数传递时，这时其实是将引用变量空间中的内存地址(引用)复制了一份
  传递给了show方法的d引用变量。这时会有两个引用同时指向堆中的同一个对象。
  当执行show方法中的d.x=6时，会根据d所持有的引用找到堆中的对象，并将其x属性的值改为
  6.show方法弹栈。
  由于是两个引用指向同一个对象，不管是哪一个引用改变了引用的所指向的对象的中的值，
  其他引用再次使用都是改变后的值。

• C.结论
  • 对于基本类型形式参数改变不会影响到实际参数
  • 对于引用类型形式参数改变会影响到实际参数

02封装的概述

• A.面向对象三大特征
  • 封装、继承、多态
• B.封装表现
  • 1、方法就是一个最基本封装体
  • 2、类其实也是一个封装体
• C.封装的好处
  • 1、提高了代码的复用性
  • 2、隐藏了实现细节，还要对外提供可以访问的方式。便于调用者的使用。这是核心之一，也可以理解为就是封装的概念
  • 3、提高了安全性

  • 03封装的生活中的举例

• A.封装的生活中的举例
  机箱：
  一台电脑，它是由CPU、主板、显卡、内存、硬盘、电源等部件组长，其实我们将这些
  部件组装在一起就可以使用电脑了，但是发现这些部件都散落在外面，很容造成不安全因素，
  于是，使用机箱壳子，把这些部件都装在里面，并在机箱壳上留下一些插口等，若不留插口，
  大家想想会是什么情况。
  总结：机箱其实就是隐藏了办卡设备的细节，对外提供了插口以及开关等访问内部细节的方式。
• B.总结
  • 机箱其实就是隐藏了办卡设备的细节，对外提供了插口以及开关等访问内部细节的方式

04private关键字

• A.private概述
  • private可以修饰成员内容包括成员方法和成员变量
  • 被private修饰的内容不能在其他类访问
• B.使用步骤
  • 1、通过private修饰属性

• C.完整代码
  class Person {
  private int age;
  private String name;

        public void show() {
            System.out.println("age=" + age + ",name" + name);
        }
    }

01get和set方法

• A.get和set方法

•   * 年龄已被私有，错误的值无法赋值，可是正确的值也赋值不了，这样还是不行，
    * 那肿么办呢？按照之前所学习的封装的原理，隐藏后，还需要提供访问方式。
    * 只要对外提供可以访问的方法，让其他程序访问这些方法。同时在方法中可以对数据进行验证。
    一般对成员属性的访问动作：赋值(设置 set)，取值(获取 get)，因此对私有的变量访问的方式
    可以提供对应的 setXxx或者getXxx的方法。
    class Person {
        // 私有成员变量
        private int age;
        private String name;
  
        // 对外提供设置成员变量的方法
        public void setAge(int a) {
            // 由于是设置成员变量的值，这里可以加入数据的验证
            if (a < 0 || a > 130) {
                System.out.println(a + "不符合年龄的数据范围");
                return;
            }
            age = a;
        }
  
        // 对外提供访问成员变量的方法
        public void getAge() {
            return age;
        }
    }
    * 总结
        * 类中不需要对外提供的内容都私有化，包括属性和方法。
        以后再描述事物，属性都私有化，并提供setXxx getXxx方法对其进行访问
    * 注意
        * 私有仅仅是封装的体现形式而已
        * 

  02私有化Person类带get,set

• 标准代码

•   package cn.itcast.demo05;
  
    /*
     *   类描述人:
     *     属性: 姓名和年龄
     *     方法: 说话
     *
     *   私有化所有的属性 (成员变量) ,必须写对应的get/set方法
     *   凡是自定义的类,自定义成员变量,应该私有化,提供get/set
     *
     *   this关键字:
     *     区分成员变量和局部变量同名情况
     *     方法中,方位成员变量,写this.
     */
    public class Person {
        private String name;
        private int age;
  
        // set方法,变量name,age赋值
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
  
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
  
        // get方法,变量name,age获取值
        public int getAge() {
            return age;
        }
  
        public String getName() {
            return name;
        }
  
        public void speak() {
            String  name = "哈哈";
            int age = 16;
  
            System.out.println("人在说话  " + this.name + "..." + this.age);
        }
    }

• 标准测试代码
  package cn.itcast.demo05;

    public class PersonTest {
        public static void main(String[] args) {
            Person p = new Person();
            //调用set方法,对成员变量赋值
            p.setAge(18);
            p.setName("旺财");
            p.speak();
  
            //调用get方法,获取成员变量的值
    //      System.out.println(p.getName());
    //      System.out.println(p.getAge());
        }
    }

03this关键字_区分成员变量和局部变量的同名

• A.什么时候用
  • 当类中存在成员变量和局部变量同名的时候为了区分，就需要使用this关键字

• B.代码
  class Person {
  private int age;
  private String name;

        public void speak() {
            this.name = "小强";
            this.age = 18;
            System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
        }
    }
  
    class PersonDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Person p = new Person();
            p.speak();
        }
    }

04this内存图

01this的年龄比较

• A.需求：在Person类中定义功能，判断两个人是否是同龄人

• B.代码
  class Person {
  private int age;
  private String name;

        public int getAge() {
            return age;
        }
  
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
  
        public String getName() {
            return name;
        }
  
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
  
        public void speak() {
            System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
        }
  
        // 判断是否为同龄人
        public boolean equalsAge(Person p) {
            // 使用当前调用该equalsAge方法对象的age和传递进来p的age进行比较
            // 由于无法确定具体是哪一个对象调用equalsAge方法，这里就可以使用this来代替
            /*
             * if(this.age == p.age) { return true; } return false;
             */
            return this.age == p.age;
        }
    }

02随机点名器案例重构

• A.需求：随机点名器，即在全班同学中随机的找出一名同学，打印这名同学的个人信息
  它具备以下3个内容：
  存储所有同学姓名
  总览全班同学姓名
  随机点名其中一人，打印到控制台
• B.代码

•   import java.util.ArrayList;
    import java.util.Random;
    import java.util.Scanner;
  
    /**
     * 思路：
     * 第一步：存储全班同学信息
     * 第二步：打印全班同学每一个人的信息
     * 第三部：随机对学生点名，打印学生信息
     */
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>(); //1.1创建一个可以存储多个同学名字的容器
             //1.存储全班同学信息
            addStudent(list);
             //2.打印全班同学每一个人的信息（姓名、年龄）
            printStudent(list);
             //3.随机对学生点名，打印学生信息
            randomStudent(list);
        }
        public static void addStudent(ArrayList<Student> list) {
            //键盘输入多个同学名字存储到容器中
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                //创建学生
                Student s = new Student();
                System.out.println("存储第"+i+"个学生姓名：");
                String name = sc.next();
                s.setName(name);
                System.out.println("存储第"+i+"个学生年龄：");
                int age = sc.nextInt();
                s.setAge(age);
                //添加学生到集合
                list.add(s);
            }
        }
        /**
         2.打印全班同学每一个人的信息（姓名、年龄）
         */
        public static void printStudent (ArrayList<Student> list) {
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                Student s = list.get(i);
                System.out.println("姓名："+s.getName() +",年龄："+s.getAge());
            }
        }
        /**
         3.随机对学生点名，打印学生信息
         */
        public static void randomStudent (ArrayList<Student> list) {
            //在班级总人数范围内，随机产生一个随机数
            int index = new Random().nextInt(list.size());
            //在容器（ArrayList集合）中，查找该随机数所对应的同学信息（姓名、年龄）
            Student s = list.get(index);
            System.out.println("被随机点名的同学："+s.getName() + "，年龄:" + s.getAge());
        }
    }
  
    /**
     * 学生信息类
     */
    public class Student {
        private String name; // 姓名
        private int age; // 年龄
  
        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;
        }
    }   

03总结

• A.类与对象
  • 类，用于描述多个对象的共同特征，它是对象的模板。
  • 对象，用于描述现实中的个体，它是类的实例。
  • 类的定义：使用关键字class来定义java中的类
  • 格式：

  •   class 类名 {

  •       //属性

  •       数据类型 变量名;

  •       …

  •       //方法

  •       修饰符 返回值类型 方法名(参数){   }

  •       …

  •   }

• B.创建对象：
  • 格式：
  • 类名 对象名 = new 类名();
• C.封装（private关键字）
  • 封装，把对象的属性与方法的实现细节隐藏，仅对外提供一些公共的访问方式
  • 封装的体现：
  • 变量:使用 private 修饰，这就是变量的封装
  • 方法:也是一种封装，封装了多条代码
  • 类： 也是一种封装，封装了多个方法
• D.private关键字，私有的意思
  • 它可以用来修饰类中的成员(成员变量，成员方法)
  • private的特点：
  • private修饰的成员只能在当前类中访问，其他类中无法直接访问
• E.this关键字

•   * this关键字，本类对象的引用
    * this是在方法中使用的，哪个对象调用了该方法，那么，this就代表调用该方法的对象引用
    * this什么时候存在的？当创建对象的时候，this存在的
    * this的作用：用来区别同名的成员变量与局部变量（this.成员变量）
    * public void setName(String name) {
    *   this.name = name;
    * }

作业测试

1. 请设计一个类Demo，这个类包含如下操作：

   A:求两个数的和。
   B:判断两个数是否相等。
   C:输出九九乘法表。

最后在测试类Test中进行测试。