JavaSE——类和对象（二)~~封装

目录

一.封装

二.封装扩展之包

三.static成员

四. 代码块

五. 内部类（重要）

---

大家好呀，我是北纬，接着上节我们继续讲解Java中关于类和对象的相关知识，今天着重给大家介绍一下关于面向对象程序的特性之一——封装。

一.封装

1.什么是封装

封装是面向对象程序三大特性之一，面向对象程序有三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性，何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
类比一下比如说：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
2.访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：
【说明】：

          1.private同一包中的同一类，也就相当于自己的秘密只有自己知道，所以被private修               饰的成员变量和方法只能在本类中的成员方法中可以调用。

          2.default是什么都不写时的默认权限，同一包中的不同类，被default修饰的成员方法               和成员变量在同一个包中可以被其他类中的成员方法调用。   
          3.protected主要是用在继承中，后期会有详细讲解这里就不赘述了。
          4. 访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性。

3.如何实现封装

使用private关键字对类里面的成员变量进行隐藏，这里可以利用setter和getter方法对隐藏的成员变量进行访问。

代码示例：

【说明】：这里的setter和getter方法可以借助我们的编译器idea自动生成。

二.封装扩展之包

1 .包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
在Java中引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。
2.导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用。例如Date类：可以使用 java.util.Date 导入java.util 这个包中的 Date类，但是这种写法比较麻烦一些，可以使用 import语句导入包。

import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

import java.util.*;
public class Test {
public static void main(String[] args){
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());}
}

但是我们更建议显式的指定要导入的类名,否则还是容易出现冲突的情况。也可以使用import static导入包中静态的方法和字段。

import static java.lang.Math.*;
public class Test {
public static void main(String[] args){
double x = 30;
double y = 40;
// 静态导入的方式写起来更方便一些.
// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
System.out.println(result);}
}

注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大。C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要。import 只是为了写代码的时候更方便 import 更类似于 C++ 的 namespace 和using
3.如何自定义包

基本规则：

 1.在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中。
 2.包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例com.baidu.demo1  )。
 3.包名要和代码路径相匹配。例如创建 com.baidu.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路     径 com/bit/demo1来存储代码。
 4.如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中。

操作步骤
              1. 在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包。

              2. 在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bite.demo1。
              3. 在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可。
              4. 此时我们可以看到, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

三.static成员

1.static修饰成员变量

在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其最大的特性就是不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】
          1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中。
          2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问。
          3. 类变量存储在方法区当中。
          4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)。

public class Student{
public String name;
public String gender;
public int age;
public double score;
public static String classRoom = "Bit306";
// ...
public static void main(String[] args) {
// 静态成员变量可以直接通过类名访问
System.out.println(Student.classRoom);
Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
// 也可以通过对象访问：但是classRoom是三个对象共享的
System.out.println(s1.classRoom);
System.out.println(s2.classRoom);
System.out.println(s3.classRoom);}
}

大家可以以调试的方式运行上述代码，然后在监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

2.static修饰成员方法

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的，静态成员一般是通过静态方法来访问的。

【静态方法特性】
              1. 不属于某个具体的对象，是类方法。
              2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(..)方式调用，更推荐使用后者。
              3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量。
              4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法                      中调用时无法传递this引用。
              5. 静态方法无法重写，不能用来实现多态。

public static String getClassRoom(){
doClass();
return classRoom;
}

上述程序就会编译错误，因为无法从静态方法中引用非静态方法 doClass()。

四.代码块

1. 代码块概念以及分类
使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种即普通代码块，构造代码块，静态代码块，同步代码块。
普通代码块用的较少这里重点介绍一下构造代码块和静态代码块，同步代码块后期会讲到。

2. 构造代码块
构造代码块：定义在类中的代码块(不加修饰符)，也叫：实例代码块，构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

//实例代码块
{
this.name = "beiwei";
this.age = 20;
this.sex = "man";
System.out.println("实例代码块!");
}

3. 静态代码块
使用static定义的代码块称为静态代码块，一般用于初始化静态成员变量。
代码示例：

注意事项：

       1. 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次。
       2. 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的。
       3.如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行
       4. 实例代码块只有在创建对象时才会执行。

五. 内部类（重要）

当一个事物的内部，还有一个部分需要一个完整的结构进行描述，而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服务，那么这个内部的完整结构最好使用内部类。在 Java 中，可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部，前者称为内部类，后者称为外部类,内部类也是封装的一种体现。
注意：
   1. 定义在class 类名{}花括号外部的，即使是在一个文件里，都不能称为内部类。
   2. 内部类和外部类共用同一个java源文件，但是经过编译之后，内部类会形成单独的字节码文件1 .内部类的分类

根据内部类定义的位置不同，一般可以分为这几种形式，实例内部类，静态内部类，局部内部类。

public class OutClass {
// 成员位置定义：未被static修饰 --->实例内部类
public class InnerClass1{
} /
/ 成员位置定义：被static修饰 ---> 静态内部类
static class InnerClass2{
}
public void method(){
// 方法中也可以定义内部类 ---> 局部内部类：几乎不用
class InnerClass5{}}
}

2.实例内部类
即未被static修饰的成员内部类。

代码示例：

如何实例化内部类对象，这里语法有点怪异，大家适应一下。

注意:
1. 外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问。
2. 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同，因此也受public、private等访问限定符的约束。
3. 在实例内部类方法中访问同名的成员时，优先访问自己的，如果要访问外部类同名的成员，必须：外部类名称.this.同名成员 来访问。
4. 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建。
5. 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用。
6. 外部类中，不能直接访问实例内部类中的成员，如果要访问必须先要创建内部类的对象。

3.静态内部类

被static修饰的内部成员类称为静态内部类。

对静态内部类对象的实例化：

public static void main(String[] args) {OuterClass2.InnerClass2 innerClass2 = new OuterClass2.InnerClass2();  //静态内部类对象的实例化}

【注意事项】

           1. 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员。
           2. 创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象。