《面向?qū)ο蠡A(chǔ)》課件

面向?qū)ο蠡A(chǔ)面向?qū)ο缶幊?OOP)是一種編程范式，它基于對象的概念。對象是包含數(shù)據(jù)和方法的實(shí)體，可以用來表示現(xiàn)實(shí)世界中的事物。面向?qū)ο缶幊痰幕靖拍顢?shù)據(jù)抽象隱藏?cái)?shù)據(jù)細(xì)節(jié)，提供接口訪問，實(shí)現(xiàn)模塊化和數(shù)據(jù)保護(hù)。封裝將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法捆綁在一起，防止外部直接訪問數(shù)據(jù)，提高代碼可維護(hù)性。繼承創(chuàng)建新的類繼承現(xiàn)有類的屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼重用，減少開發(fā)工作量。多態(tài)同一個(gè)操作在不同的對象上有不同的表現(xiàn)，提高代碼靈活性和可擴(kuò)展性。類和對象類類是一種抽象的數(shù)據(jù)類型，定義了對象的屬性和行為。對象對象是類的實(shí)例化，包含類定義的屬性和方法。類和對象之間存在著“模板”和“實(shí)例”的關(guān)系。屬性和方法屬性屬性是對象的狀態(tài)描述。它們是對象內(nèi)部的數(shù)據(jù)成員，可以是基本數(shù)據(jù)類型或引用數(shù)據(jù)類型。例如，一個(gè)人的屬性可以是姓名、年齡、性別等。方法方法是對象的行為描述。它們是對象可以執(zhí)行的操作，通過方法可以訪問和修改對象的狀態(tài)。例如，一個(gè)人的方法可以是走路、說話、吃飯等。訪問修飾符私有訪問私有成員只能在定義它們的類中訪問，提供數(shù)據(jù)隱藏和封裝性。受保護(hù)訪問受保護(hù)成員可在同一包的類或子類中訪問，支持繼承和代碼重用。公有訪問公有成員可從任何位置訪問，為類提供外部接口和可重用性。默認(rèn)訪問默認(rèn)訪問權(quán)限僅限于同一包內(nèi)的類，提供包級訪問控制。構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)1初始化對象創(chuàng)建時(shí)自動(dòng)執(zhí)行2清理對象銷毀前執(zhí)行3分配內(nèi)存構(gòu)造函數(shù)負(fù)責(zé)分配內(nèi)存4釋放資源析構(gòu)函數(shù)負(fù)責(zé)釋放內(nèi)存構(gòu)造函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，在創(chuàng)建對象時(shí)自動(dòng)調(diào)用。析構(gòu)函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，在對象銷毀之前自動(dòng)調(diào)用。繼承1代碼復(fù)用繼承可以減少重復(fù)代碼，提高代碼效率，使代碼更容易維護(hù)。2創(chuàng)建子類子類可以繼承父類中的屬性和方法，并添加自己的特性，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。3多態(tài)繼承允許子類以不同的方式實(shí)現(xiàn)父類的方法，實(shí)現(xiàn)多態(tài)性，提高代碼的靈活性。4類型轉(zhuǎn)換子類對象可以被當(dāng)作父類對象使用，實(shí)現(xiàn)了類型轉(zhuǎn)換，使代碼更加靈活。多態(tài)1定義多態(tài)是指同一操作作用于不同的對象，可以產(chǎn)生不同的結(jié)果。2實(shí)現(xiàn)方式通過繼承和接口實(shí)現(xiàn)，父類引用可以指向子類對象。3優(yōu)勢代碼復(fù)用、提高可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。4應(yīng)用場景在面向?qū)ο缶幊讨校鄳B(tài)應(yīng)用廣泛，例如函數(shù)重寫、接口實(shí)現(xiàn)等。抽象類和接口抽象類抽象類不能被實(shí)例化，但可以包含抽象方法和非抽象方法。抽象類用于定義公共接口，子類必須實(shí)現(xiàn)抽象方法。接口接口是完全抽象的，不能包含任何非抽象方法或成員變量。接口用于定義契約，類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)所有接口方法。封裝數(shù)據(jù)隱藏隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，保護(hù)數(shù)據(jù)安全。提供接口通過公共方法控制對數(shù)據(jù)的訪問。代碼重用提高代碼可維護(hù)性，易于修改和擴(kuò)展。重載方法重載在同一個(gè)類中，允許存在多個(gè)同名方法，只要它們的參數(shù)列表不同即可。參數(shù)列表不同是指參數(shù)類型不同或參數(shù)個(gè)數(shù)不同或參數(shù)順序不同。方法的返回值類型與方法重載無關(guān)。重載的意義提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，使代碼更易于理解和使用。不同的參數(shù)列表可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，使代碼更靈活。重載的規(guī)則方法名必須相同，參數(shù)列表必須不同，返回值類型可以相同或不同，訪問修飾符可以相同或不同。重載的應(yīng)用場景當(dāng)需要根據(jù)不同的參數(shù)類型或個(gè)數(shù)來執(zhí)行不同的操作時(shí)，可以使用方法重載。例如，可以使用不同的構(gòu)造函數(shù)來初始化對象。靜態(tài)成員共享成員靜態(tài)成員屬于類本身，而不是類的特定對象。同一個(gè)類的所有對象共享同一個(gè)靜態(tài)成員。獨(dú)立于對象靜態(tài)成員可以在沒有對象的情況下被訪問，直接使用類名訪問。初始化順序靜態(tài)成員在類加載時(shí)進(jìn)行初始化，優(yōu)先于對象創(chuàng)建。對象引用概念對象引用是指向內(nèi)存中對象的指針，它存儲的是對象的地址。使用對象引用可以訪問對象的方法和屬性。優(yōu)勢對象引用提供了對對象的間接訪問，可以節(jié)省內(nèi)存，提高代碼效率，便于對象傳遞和共享。示例例如，可以使用對象引用來創(chuàng)建對象的副本，或?qū)ο笞鳛閰?shù)傳遞給方法。對象數(shù)組創(chuàng)建對象數(shù)組使用類名聲明數(shù)組并分配內(nèi)存。初始化對象數(shù)組在創(chuàng)建數(shù)組的同時(shí)初始化對象，或在創(chuàng)建后逐個(gè)創(chuàng)建并賦值。訪問數(shù)組元素使用索引訪問對象數(shù)組中的每個(gè)對象。遍歷對象數(shù)組使用循環(huán)遍歷數(shù)組元素，訪問每個(gè)對象的屬性和方法。類的組合定義類的組合指的是一個(gè)類包含另一個(gè)類的對象作為其成員變量。例如，汽車類可以包含發(fā)動(dòng)機(jī)類、車輪類等對象，這些對象構(gòu)成汽車類的整體功能。優(yōu)點(diǎn)類的組合可以提高代碼復(fù)用性，避免重復(fù)編寫代碼。同時(shí)，它可以增強(qiáng)代碼的可讀性和維護(hù)性，使代碼結(jié)構(gòu)更加清晰易懂。示例例如，在一個(gè)游戲程序中，我們可以使用類的組合來設(shè)計(jì)角色。每個(gè)角色可以包含多個(gè)組件，例如武器、裝備、技能等，這些組件可以分別由不同的類實(shí)現(xiàn)，通過類的組合，將這些組件整合到一起形成一個(gè)完整的角色。匿名對象創(chuàng)建匿名對象匿名對象在創(chuàng)建時(shí)直接使用，無需顯式聲明變量。簡化代碼匿名對象簡化代碼，減少變量聲明，提高代碼可讀性。方法參數(shù)匿名對象可作為方法參數(shù)，避免創(chuàng)建不必要的變量。內(nèi)部類11.類中定義的類內(nèi)部類可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。22.訪問限制內(nèi)部類可以是私有、公共、受保護(hù)或默認(rèn)訪問。33.應(yīng)用場景用于隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高代碼可讀性和可維護(hù)性。44.嵌套類內(nèi)部類可以嵌套，即在內(nèi)部類中定義另一個(gè)內(nèi)部類。異常處理11.異常類型異常表示程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤，例如，文件未找到或數(shù)組越界。22.異常處理機(jī)制Java使用try-catch塊來處理異常，捕獲并處理異常以防止程序崩潰。33.異常拋出可以使用throw關(guān)鍵字拋出異常，以便在需要的地方處理異常。44.異常傳播未捕獲的異常會向上層傳播，最終導(dǎo)致程序崩潰。泛型編程代碼重用泛型編程可以編寫更通用的代碼，減少重復(fù)代碼。類型安全編譯器在編譯時(shí)進(jìn)行類型檢查，提高代碼安全性。靈活性泛型編程可以使代碼適用于多種數(shù)據(jù)類型，提高代碼靈活性。提高性能泛型編程可以減少運(yùn)行時(shí)的類型轉(zhuǎn)換，提高代碼性能。集合框架結(jié)構(gòu)清晰Java集合框架提供了豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如列表、集合、映射等，并提供通用算法，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。靈活高效集合框架允許開發(fā)人員根據(jù)特定需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并利用其提供的算法，提升代碼效率和可讀性。易于使用框架提供了統(tǒng)一的接口，簡化了數(shù)據(jù)操作，并提供迭代器等工具，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)遍歷和處理。流數(shù)據(jù)流流式編程處理數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)以連續(xù)流的形式傳遞，而不是一次性處理所有數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理流式編程允許您對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并對事件做出及時(shí)響應(yīng)。管道操作流式編程通過管道操作將數(shù)據(jù)處理步驟串聯(lián)起來，提高代碼的可讀性和效率。簡化代碼流式編程簡化了數(shù)據(jù)處理的代碼，并使其更具可讀性和可維護(hù)性。線程并發(fā)執(zhí)行線程使多個(gè)任務(wù)可以同時(shí)執(zhí)行，提高程序效率。線程共享相同的內(nèi)存空間，但有獨(dú)立的執(zhí)行棧和局部變量。創(chuàng)建與管理可以通過創(chuàng)建新的Thread對象或?qū)崿F(xiàn)Runnable接口來創(chuàng)建線程。使用start()方法啟動(dòng)線程，使用join()方法等待線程結(jié)束。設(shè)計(jì)模式11.代碼重用提供經(jīng)過驗(yàn)證的解決方案，減少重復(fù)代碼。22.提高可讀性使用標(biāo)準(zhǔn)模式，代碼更易理解和維護(hù)。33.降低耦合性減少代碼之間依賴關(guān)系，提高代碼靈活性和可擴(kuò)展性。44.促進(jìn)合作團(tuán)隊(duì)成員使用統(tǒng)一模式，提高溝通效率。Java8新特性Lambda表達(dá)式簡化匿名函數(shù)的編寫，提高代碼可讀性。流API高效處理數(shù)據(jù)集合，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。接口的默認(rèn)方法允許在接口中添加方法實(shí)現(xiàn)，提高接口的靈活性。日期和時(shí)間API提供更強(qiáng)大、更易于使用的日期和時(shí)間操作類。Java9新特性模塊化系統(tǒng)Java9引入了模塊化系統(tǒng)，允許開發(fā)者將應(yīng)用程序劃分為模塊，提高代碼組織和管理效率。模塊化系統(tǒng)可以幫助減少應(yīng)用程序的依賴關(guān)系，并提高代碼可維護(hù)性和安全性。反應(yīng)式流反應(yīng)式流提供了一種新的處理數(shù)據(jù)流的方式，它可以使應(yīng)用程序更具響應(yīng)性和彈性。反應(yīng)式流可以幫助開發(fā)者更輕松地處理異步操作和并發(fā)。改進(jìn)的集合APIJava9增強(qiáng)了集合API，添加了新的方法，例如`Stream.ofNullable`和`Optional.orElseThrow`，可以提高開發(fā)效率和代碼可讀性。其他改進(jìn)Java9還包含許多其他改進(jìn)，例如增強(qiáng)的JShell交互式解釋器，改進(jìn)的HTTPAPI，以及新的日期和時(shí)間API。Java10新特性局部變量類型推斷Java10引入var關(guān)鍵字，簡化局部變量聲明，提高代碼可讀性。G1垃圾收集器改進(jìn)G1垃圾收集器性能提升，優(yōu)化垃圾回收過程，提高應(yīng)用程序效率。并行線程改進(jìn)Java10改進(jìn)并行線程管理，提高多線程應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性。模塊化增強(qiáng)Java10繼續(xù)增強(qiáng)模塊化功能，提高代碼組織和管理能力。Java11新特性局部變量類型推斷使用var關(guān)鍵字，編譯器可以根據(jù)初始化值推斷變量類型。簡化代碼，提高可讀性。例如，varlist=newArrayList();，編譯器會推斷l(xiāng)ist為ArrayList類型。字符串方法改進(jìn)新增isBlank()方法用于判斷字符串是否為空或僅包含空白字符。lines()方法用于將字符串拆分為一個(gè)流，方便對字符串進(jìn)行更便捷的操作。Java12新特性Switch表達(dá)式Java12增強(qiáng)了switch語句，使其更簡潔，更易于使用。現(xiàn)在，switch語句可以作為表達(dá)式，并返回一個(gè)值。String方法改進(jìn)新方法`isBlank()`用于檢查字符串是否為空白，`lines()`方法用于將字符串拆分為行。增強(qiáng)安全性和性能Java12包含了許多安全性和性能改進(jìn)，例如新的加密算法和性能優(yōu)化。未來展望面向?qū)?/p>