Java知识巩固(七)

目录

面向对象

面向对象三大特征

封装

继承

多态

多态

深拷贝和浅拷贝区别了解吗?什么是引用拷贝?

浅拷贝

深拷贝

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面向对象

万物皆为对象，也就是描述某个事物解决问题的过程中所发生的事情。

面向对象三大特征

封装

封装是指把一个对象的状态信息（也就是属性）隐藏在对象内部，不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。就好像我们看不到挂在墙上的空调的内部的零件信息（也就是属性），但是可以通过遥控器（方法）来控制空调。如果属性不想被外界访问，我们大可不必提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界访问的方法，那么这个类也没有什么意义了。就好像如果没有空调遥控器，那么我们就无法操控空凋制冷，空调本身就没有意义了（当然现在还有很多其他方法 ，这里只是为了举例子）。

public class Student {private int id;//id属性私有化private String name;//name属性私有化//获取id的方法public int getId() {return id;}//设置id的方法public void setId(int id) {this.id = id;}//获取name的方法public String getName() {return name;}//设置name的方法public void setName(String name) {this.name = name;}
}

继承

不同类型的对象，相互之间经常有一定数量的共同点。例如，小明同学、小红同学、小李同学，都共享学生的特性（班级、学号等）。同时，每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好，小红的性格惹人喜爱；小李的力气比较大。继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类。通过使用继承，可以快速地创建新的类，可以提高代码的重用，程序的可维护性，节省大量创建新类的时间 ，提高我们的开发效率。

关于继承如下 3 点请记住：

1. 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
2. 子类可以拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。（以后介绍）。

多态

关于继承如下 3 点请记住：

1. 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
2. 子类可以拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。（以后介绍）。

public interface MyInterface {default void defaultMethod() {System.out.println("This is a default method.");}
}

Java 8 引入的static 方法无法在实现类中被覆盖，只能通过接口名直接调用（ MyInterface.staticMethod()），类似于类中的静态方法。static 方法通常用于定义一些通用的、与接口相关的工具方法，一般很少用。

public interface MyInterface {static void staticMethod() {System.out.println("This is a static method in the interface.");}
}

Java 9 允许在接口中使用 private 方法。private方法可以用于在接口内部共享代码，不对外暴露。

public interface MyInterface {// default 方法default void defaultMethod() {commonMethod();}// static 方法static void staticMethod() {commonMethod();}// 私有静态方法，可以被 static 和 default 方法调用private static void commonMethod() {System.out.println("This is a private method used internally.");}// 实例私有方法，只能被 default 方法调用。private void instanceCommonMethod() {System.out.println("This is a private instance method used internally.");}
}

深拷贝和浅拷贝区别了解吗?什么是引用拷贝?

关于深拷贝和浅拷贝区别，我这里先给结论：

• 浅拷贝：浅拷贝会在堆上创建一个新的对象（区别于引用拷贝的一点），不过，如果原对象内部的属性是引用类型的话，浅拷贝会直接复制内部对象的引用地址，也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。
• 深拷贝：深拷贝会完全复制整个对象，包括这个对象所包含的内部对象。

上面的结论没有完全理解的话也没关系，我们来看一个具体的案例！

浅拷贝

浅拷贝的示例代码如下，我们这里实现了 Cloneable 接口，并重写了 clone() 方法。

clone() 方法的实现很简单，直接调用的是父类 Object 的 clone() 方法。

public class Address implements Cloneable{private String name;// 省略构造函数、Getter&Setter方法@Overridepublic Address clone() {try {return (Address) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {throw new AssertionError();}}
}public class Person implements Cloneable {private Address address;// 省略构造函数、Getter&Setter方法@Overridepublic Person clone() {try {Person person = (Person) super.clone();return person;} catch (CloneNotSupportedException e) {throw new AssertionError();}}
}

测试：

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
Person person1Copy = person1.clone();
// true
System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出， person1 的克隆对象和 person1 使用的仍然是同一个 Address 对象。

深拷贝

这里我们简单对 Person 类的 clone() 方法进行修改，连带着要把 Person 对象内部的 Address 对象一起复制。

@Override
public Person clone() {try {Person person = (Person) super.clone();person.setAddress(person.getAddress().clone());return person;} catch (CloneNotSupportedException e) {throw new AssertionError();}
}

测试：

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
Person person1Copy = person1.clone();
// false
System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出，显然 person1 的克隆对象和 person1 包含的 Address 对象已经是不同的了。

那什么是引用拷贝呢？ 简单来说，引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。

我专门画了一张图来描述浅拷贝、深拷贝、引用拷贝：

三层架构有什么

三层架构是软件开发中常用的设计模式，它的核心思想是将应用程序分为三个主要层次：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）。这种结构旨在实现高内聚和低耦合，提高代码的可维护性和可扩展性。

三层架构的组成

• 表现层（UI）：负责与用户的直接交互，接收用户的输入并展示处理结果。它只关注用户界面的展示，不涉及业务逻辑处理。

• 业务逻辑层（BLL）：作为UI层和DAL层之间的桥梁，负责实现具体的业务逻辑，如数据验证、计算和业务规则等。

• 数据访问层（DAL）：直接与数据库交互，负责数据的增删改查操作，将业务层处理的数据持久化到数据库中。

实体层的作用

实体层（Entity）虽不属于三层架构的任何一层，但它在整个架构中扮演着至关重要的角色。实体层通过实体类封装数据，实现了数据的封装和在各层之间的传递，使得每一层都可以专注于自己的职责，而不必关心其他层的具体实现。

三层架构的优势

三层架构相较于传统的两层架构，具有明显的优势：

• 结构清晰：每一层都有明确的职责，便于开发和维护。

• 耦合度低：各层之间通过接口或实体类进行通信，降低了层与层之间的依赖。

• 可维护性高：每层独立，一层的变化不会影响到其他层，便于系统的更新和维护。

• 可扩展性高：新的需求可以通过增加或修改特定层来实现，而不需要改动整个系统。

三层架构的实际应用

在实际应用中，三层架构可以类比为餐厅的运作模式，其中服务员、厨师和采购员分别对应UI层、BLL层和DAL层。服务员接待顾客并传达顾客的需求给厨师，厨师根据需求准备菜品，而采购员则负责根据厨师的需求采购食材。这样的分工合作模式使得餐厅运作高效且有序。

三层架构的局限性

尽管三层架构有诸多优点，但它也存在一些局限性，如可能会降低系统性能，因为数据的处理需要经过多个层次。此外，当需要在表现层增加新功能时，可能会导致业务逻辑层和数据访问层都需要进行相应的修改，从而增加了代码量和工作量。

总的来说，三层架构通过分层的方式，提供了一种清晰、灵活且高效的软件开发模式，使得开发人员可以更专注于核心业务逻辑的分析、设计和开发，加快项目进度，提高开发效率。它广泛应用于各种规模的软件项目中，特别是那些需要良好维护性和扩展性的大型企业级应用。