JavaSE学习笔记第二弹——对象和多态（上）

面向对象基础

面向对象程序设计的定义

类的基本结构

成员变量

成员方法

方法定义与使用

设计练习

方法重载

构造方法

静态变量和静态方法

String和StringBuilder

基本含义

区别

总结

今天我们继续来学习JavaSE，扩展和Java相关的知识，与大家共勉。今天的主题是对象和多态，希望对大家有帮助。我们使用的编译环境仍然是idea2022，大家使用eclipse或其他编译器也无伤大雅，可以正常运行。

面向对象基础

面向对象程序设计的定义

面向对象的程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它使用“对象”作为编程的基本单元，这些对象不仅包含数据，还包含对这些数据进行操作的方法。OOP的主要目的是提高代码的复用性、模块性和易维护性，同时提供了一种更接近现实世界问题解决方式的编程方法。

面向对象的程序设计主要有以下几个核心概念：类、对象、封装、继承、多态。

其中，对象基于类创建，类相当于一个模板，对象就是根据模板创建出来的实体，类是抽象的数据类型，并不能代表某一个具体的事物，类是对象的一个模板。类具有自己的属性，包括成员变量、成员方法等，我们可以调用类的成员方法来让类进行一些操作。

例如：

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);String str = sc.nextLine();System.out.println("你输入了："+str);sc.close();}
}

所有的对象，都需要通过new关键字创建，基本数据类型不是对象。

类的基本结构

我们自己创建的自己的类，创建的类文件名称应该和类名一致。

成员变量

在类中，可以包含许多的成员变量，也叫成员属性，成员字段通过一个“点”来访问我们类中的成员变量，我们可以通过类创建的对象来访问和修改这些变量。成员变量是属于对象的。

//这里我们先创建一个类
public class PleaSure {int PLEASURE;String name;
}//返回主函数
public class Main {public static void main(String[] args) {PleaSure pleasure = new PleaSure();pleasure.name = "来自CSDN的pleasure乐事";pleasure.PLEASURE = 114514;System.out.println("name = " + pleasure.name + "\nPLEASURE = " + pleasure.PLEASURE);}
}

成员方法

方法是语句的集合，是为了完成某件事情而存在的。完成某件事情，可以有结果，比如C语言当中的int函数，也可以做了就做了，不返回结果，像C语言当中的void函数。

方法定义与使用

在类中，我们定义方法的格式如下：

[返回值类型] 方法名称([参数]){

//方法体

return 结果;

}

这里的各个部分我们可以类比C语言函数的定义，这里就不过多阐述了。

非void方法中，return关键字不一定需要放在最后，但是一定要保证方法在任何情况下都具有返回值。return关键字也能用来提前结束整个方法，无论此时程序执行到何处，无论return位于哪里，都会立即结束个方法。

比如如下这个方法，大家可以思考一下在什么时候就会结束这个方法

void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {if(i == 1) return;   //在循环内返回了！和break区别？}System.out.println("一键三连水印");   //还会到这里吗？
}

需要注意的是，传入方法的参数，如果是基本类型，会在调用方法的时候，对参数的值进行复制，方法中的参数变量，不是我们传入的变量本身。

public class Test{void swap(int a, int b){  //传递的仅仅是值而已！int temp = a;a = b;b = temp;} 
}public static void main(String[] args) {int a = 10, b = 20;new Test().swap(a, b);System.out.println("a="+a+", b="+b);
}

传入方法的参数，如果是引用类型，那么传入的依然是该对象的引用（类比C语言的指针）

方法之间可以相互调用。

void a(){//xxxx
}void b(){a();
}

当方法在自己内部调用自己时，称为递归调用。但是递归一定要有相应的“出口”，否则会很危险。

方法重载

一个类中可以包含多个同名的方法，但是需要的形式参数不一样。（补充：形式参数就是定义方法需要的参数，实际参数就传入的参数）方法的返回类型，可以相同，也可以不同，但是仅返回类型不同，是不允许的。

public class Test {int a(){   //原本的方法return 1;}int a(int i){  //ok，形参不同return i;}void a(byte i){  //ok，返回类型和形参都不同}void a(){  //错误，仅返回值类型名称不同不能重载}
}

如果有很多种重写的方法，那么传入实参后，会调用哪个方法呢？

public class Main {void a(int i){System.out.println("调用了int");}void a(short i){System.out.println("调用了short");}void a(long i){System.out.println("调用了long");}void a(char i){System.out.println("调用了char");}void a(double i){System.out.println("调用了double");}void a(float i){System.out.println("调用了float");}public static void main(String[] args) {Main test = new Main();test.a(1);   //直接输入整数test.a(1.0);  //直接输入小数short s = 2;test.a(s);  //会对号入座吗？test.a(1.0F);}
}

构造方法

构造方法没有返回值，也可以理解为返回的是当前对象的引用。每一个类都默认自带一个无参构造方法。即使你什么都不编写，也自带一个无参构造方法，只是默认是隐藏的

像Test test = new Test();实际上存在Test()这个的方法，new关键字就是用来创建并得到引用的。这种方法没有写明返回值，但是每个类都必须具有这个方法。只有调用类的构造方法，才能创建类的对象。类要在一开始准备的所有东西，都会在构造方法里面执行，完成构造方法的内容后，才能创建出对象。一般最常用的就是给成员属性赋初始值，例如：

public class Student {String name;Student(){name = "伞兵一号";}
}

我们可以手动指定有参构造，当遇到名称冲突时，需要用到this关键字。

public class Student {String name;Student(String name){this.name = name;  }
}

形参和类成员变量冲突了，Java会优先使用形式参数定义的变量，通过this指代当前的对象属性，this就代表当前对象。

注意，this只能用于指代当前对象的内容，因此，只有属于对象拥有的部分才可以使用this，也就是说，只能在类的成员方法中使用this，不能在静态方法中使用this关键字。在我们定义了新的有参构造之后，默认的无参构造会被覆盖。

如果同时需要有参和无参构造，那么就需要用到方法的重载！手动再去定义一个无参构造。

public class Student {String name;Student(){}Student(String name){this.name = name;}
}

PS：成员变量的初始化始终在构造方法执行之前。

静态变量和静态方法

静态变量和静态方法是类具有的属性，也可以理解为是所有对象共享的内容。我们通过使用`static`关键字来声明一个变量或一个方法为静态的，一旦被声明为静态，那么通过这个类创建的所有对象，操作的都是同一个目标，也就是说对象再多，也只有这一个静态的变量或方法。那么，一个对象改变了静态变量的值，那么其他的对象读取的就是被改变的值。

public class Student {static int a;
}public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student();s1.a = 10;Student s2 = new Student();System.out.println(s2.a);
}

String和StringBuilder

基本含义

String的对象直接支持使用`+`或`+=`运算符来进行拼接，并形成新的String对象，但是需要注意的是String的字符串是不可变的。

public class Main {public static void main(String[] args) {String a = "dasdsa", b = "dasdasdsa";String l = a+b;System.out.println(l);}
}

StringBuilder是一个类，能够存储可变长度的字符串。

public class Main {public static void main(String[] args) {StringBuilder builder = new StringBuilder();builder.append("a").append("bc").append("d");String str = builder.toString();System.out.println(str);}
}

区别

虽然String和StringBuilder是Java中处理字符串的两种常见方式，都可以用来进行拼接字符串等操作，但是他们仍然有如下区别：

不可变性与可变性：Java中，String对象是不可变的（immutable）。这意味着一旦一个String对象被创建，它的内容就不能被改变。任何对字符串的修改操作都会导致创建一个新的String对象。这保证了字符串的线程安全性，但可能导致频繁的内存分配，尤其是在大量字符串操作的情况下。相反，StringBuilder对象是可变的（mutable）。它可以被修改，而不必创建新的对象。这意味着在进行多次字符串拼接或修改时，StringBuilder通常比使用String更高效。
性能：当需要对字符串进行多次修改时，StringBuilder通常比String操作更高效。这是因为每次对String的修改都需要创建一个新的String对象，而StringBuilder可以在原有对象上进行修改，避免了不必要的对象创建和垃圾回收。
线程安全性：由于String的不可变性，String对象天然就是线程安全的，可以安全地在多个线程间共享。StringBuilder是非线程安全的。在多线程环境中直接使用StringBuilder进行并发修改可能会导致数据不一致或其他线程安全问题。如果需要线程安全的可变字符串类，可以使用StringBuffer，它是StringBuilder的线程安全版本。