第12天面向对象

今日内容介绍

• 构造方法
• this
• super

1. 构造方法

我们对封装已经有了基本的了解，接下来我们来看一个新的问题，依然以Person为例，由于Person中的属性都被private了，外界无法直接访问属性，必须对外提供相应的set和get方法。当创建人对象的时候，人对象一创建就要明确其姓名和年龄，那该怎么做呢？

1. 构造方法介绍

在开发中经常需要在创建对象的同时明确对象的属性值，比如员工入职公司就要明确他的姓名、年龄等属性信息。

那么，创建对象就要明确属性值，那怎么解决呢？也就是在创建对象的时候就要做的事情，当使用new关键字创建对象时，怎么给对象的属性初始化值呢？这就要学习Java另外一门小技术，构造方法。

那什么是构造方法呢？从字面上理解即为构建创造时用的方法，即就是对象创建时要执行的方法。既然是对象创建时要执行的方法，那么只要在new对象时，知道其执行的构造方法是什么，就可以在执行这个方法的时候给对象进行属性赋值。

• 构造方法的格式：

修饰符构造方法名(参数列表)

{

}

• 构造方法的体现：
  • 构造方法没有返回值类型。也不需要写返回值。因为它是为构建对象的，对象创建完，方法就执行结束。
  • 构造方法名称必须和类型保持一致。
  • 构造方法没有具体的返回值。
• 构造方法的代码体现：

class Person {

    // Person的成员属性age和name

    privateint age;

    private String name;

 

    // Person的构造方法，拥有参数列表

    Person(int a, String nm) {

        // 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性

        age = a;

        name = nm;

    }

}

1. 构造方法调用和内存图解

理解构造方法的格式和基本功能之后，现在就要研究构造方法是怎么执行的呢？在创建对象的时候是如何初始化的呢？

    构造方法是专门用来创建对象的，也就是在new对象时要调用构造方法。现在来看看如何调用构造方法。

class Person {

    // Person的成员属性age和name

    private int age;

    private String name;

 

    // Person的构造方法，拥有参数列表

    Person(int a, String nm) {

        // 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性

        age = a;

        name = nm;

    }

 

    public void speak() {

        System.out.println("name=" + name + ",age=" + age);

    }

}

 

class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建Person对象，并明确对象的年龄和姓名

        Person p2 = new Person(23, "张三");

        p2.speak();

    }

}

上述代码演示了创建对象时构造方法的调用。即在创建对象时，会调用与参数列表对应的构造方法。

上述代码的图解：

• 图解说明：

1. 首先会将main方法压入栈中，执行main方法中的 new Person(23,"张三");
2. 在堆内存中分配一片区域，用来存放创建的Person对象，这片内存区域会有属于自己的内存地址（0x88）。然后给成员变量进行默认初始化（name=null，age=0）。
3. 执行构造方法中的代码（age = a ; name = nm;）,将变量a对应的23赋值给age，将变量nm对应的"张三赋值给name，这段代码执行结束后，成员变量age和name的值已经改变。执行结束之后构造方法弹栈，Person对象创建完成。将Person对象的内存地址0x88赋值给p2。

1. 默认构造方法和细节

在没有学习构造方法之前，我们也可以通过new关键字创建对象，并调用相应的方法，同时在描述事物时也没有写构造方法。这是为什么呢？

在之前学习的过程中，描述事物时，并没有显示指定构造方法，当在编译Java文件时，编译器会自动给class文件中添加默认的构造方法。如果在描述类时，我们显示指定了构造方法，那么，当在编译Java源文件时，编译器就不会再给class文件中添加默认构造方法。

class Person {

    //如果没有显示指定构造方法，编译会在编译时自动添加默认的构造方法

    //Person(){} //空参数的默认构造方法

}

 

当在描述事物时，要不要在类中写构造方法呢？这时要根据描述事物的特点来确定，当描述的事物在创建其对象时就要明确属性的值，这时就需要在定义类的时候书写带参数的构造方法。若创建对象时不需要明确具体的数据，这时可以不用书写构造方法（不书写也有默认的构造方法）。

• 构造方法的细节：

1. 一个类中可以有多个构造方法，多个构造方法是以重载的形式存在的
2. 构造方法是可以被private修饰的，作用：其他程序无法创建该类的对象。

class Person {

    private int age;

    private String name;

 

    // 私有无参数的构造方法，即外界不能通过new Person();语句创建本类对象

    private Person() {

    }

 

    // 多个构造方法是以重载的形式存在

    Person(int a) {

        age = a;

    }

 

    Person(String nm, int a) {

        name = nm;

        age = a;

    }

}

1. 构造方法和一般方法区别

到目前为止，学习两种方法，分别为构造方法和一般方法，那么他们之间有什么异同呢？

构造方法在对象创建时就执行了，而且只执行一次。

一般方法是在对象创建后，需要使用时才被对象调用，并可以被多次调用。

• 问题：

有了构造方法之后可以对对象的属性进行初始化，那么还需要对应的set和get方法吗？

需要相应的set和get方法，因为对象在创建之后需要修改和访问相应的属性值时，在这时只能通过set或者get方法来操作。

思考，如下代码有问题吗？

class Person {

    void Person() {

    }

}

 

class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Person p = new Person();

    }

}

 

1. this关键字

在之前学习方法时，我们知道方法之间是可以相互调用的，那么构造方法之间能不能相互调用呢？若可以，怎么调用呢？

1. this调用构造方法

在之前学习方法之间调用时，可以通过方法名进行调用。可是针对构造方法，无法通过构造方法名来相互调用。

构造方法之间的调用，可以通过this关键字来完成。

• 构造方法调用格式：

this(参数列表);

 

• 构造方法的调用

class Person {

    // Person的成员属性

    private int age;

    private String name;

 

    // 无参数的构造方法

    Person() {

    }

 

    // 给姓名初始化的构造方法

    Person(String nm) {

        name = nm;

    }

 

    // 给姓名和年龄初始化的构造方法

    Person(String nm, int a) {

        // 由于已经存在给姓名进行初始化的构造方法 name = nm;因此只需要调用即可

        // 调用其他构造方法，需要通过this关键字来调用

        this(nm);

        // 给年龄初始化

        age = a;

    }

}

1. this的原理图解

了解了构造方法之间是可以相互调用，那为什么他们之间通过this就可以调用呢？

通过上面的学习，简单知道使用this可以实现构造方法之间的调用，但是为什么就会知道this调用哪一个构造方法呢？接下来需要图解完成。

class Person {

    private int age;

    private String name;

 

    Person() {

    }

    Person(String nm) {

        name = nm;

    }

    Person(String nm, int a) {

        this(nm);

        age = a;

    }

}

 

class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Person p = new Person("张三", 23);

    }

}

• 图列说明：

1. 先执行main方法，main方法压栈，执行其中的new Person("张三",23);
2. 堆内存中开辟空间，并为其分配内存地址0x33，，紧接着成员变量默认初始化（name=null age = 0）；
3. 拥有两个参数的构造方法（Person（String nm , int a））压栈，在这个构造方法中有一个隐式的this，因为构造方法是给对象初始化的，那个对象调用到这个构造方法，this就指向堆中的那个对象。
4. 由于Person（String nm , int a）构造方法中使用了this(nm);构造方法Person(String nm)就会压栈，并将"张三"传递给nm。在Person（String nm , int a）构造方法中同样也有隐式的this，this的值同样也为0x33，这时会执行其中name = nm，即把"张三"赋值给成员的name。当赋值结束后Person（String nm , int a）构造方法弹栈。
5. 程序继续执行构造方法（Person（String nm , int a）中的age = a；这时会将23赋值给成员属性age。赋值结束构造方法（Person（String nm , int a）弹栈。
6. 当构造方法（Person（String nm , int a）弹栈结束后，Person对象在内存中创建完成，并将0x33赋值给main方法中的p引用变量。

• 注意：

this到底代表什么呢？this代表的是对象，具体代表哪个对象呢？哪个对象调用了this所在的方法，this就代表哪个对象。

调用其他构造方法的语句必须定义在构造方法的第一行，原因是初始化动作要最先执行。

1. 成员变量和局部变量同名问题

通过上面学习，基本明确了对象初始化过程中的细节，也知道了构造方法之间的调用是通过this关键字完成的。但this也有另外一个用途，接下来我们就学习下。

当在方法中出现了局部变量和成员变量同名的时候，那么在方法中怎么区别局部变量成员变量呢？可以在成员变量名前面加上this.来区别成员变量和局部变量

class Person {

    private int age;

    private String name;

 

    // 给姓名和年龄初始化的构造方法

    Person(String name, int age) {

        // 当需要访问成员变量是，只需要在成员变量前面加上this.即可

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

 

    public void speak() {

        System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);

    }

}

 

class PersonDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Person p = new Person("张三", 23);

        p.speak();

    }

}

1. this的应用

学习完了构造方法、this的用法之后，现在做个小小的练习。

需求：在Person类中定义功能，判断两个人是否是同龄人

class Person {

    private int age;

    private String name;

 

    // 给姓名和年龄初始化的构造方法

    Person(String name, int age) {

        // 当需要访问成员变量是，只需要在成员变量前面加上this.即可

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

 

    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;

    }

}

 

1. super关键字

   1. 子父类中构造方法的调用

在创建子类对象时，父类的构造方法会先执行，因为子类中所有构造方法的第一行有默认的隐式super();语句。

格式：

调用本类中的构造方法

this(实参列表);

调用父类中的空参数构造方法

super();

调用父类中的有参数构造方法

    super(实参列表);

 

为什么子类对象创建都要访问父类中的构造方法？因为子类继承了父类的内容，所以创建对象时，必须要先看父类是如何对其内容进行初始化的，看如下程序：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        new Zi();

    }

    

}

class Fu{

    int num ;

    Fu(){

        System.out.println("Fu构造方法"+num);

        num = 4;

    }

}

class Zi extends Fu{

    Zi(){

//super(); 调用父类空参数构造方法

        System.out.println("Zi构造方法"+num);

    }

}

　　执行结果：

　　 Fu构造方法0

　　 Zi构造方法4

 

通过结果发现，子类构造方法执行时中，调用了父类构造方法，这说明，子类构造方法中有一句super()。

那么，子类中的构造方法为什么会有一句隐式的super()呢？

原因：子类会继承父类中的内容，所以子类在初始化时，必须先到父类中去执行父类的初始化动作。这样，才可以使用父类中的内容。

当父类中没有空参数构造方法时，子类的构造方法必须有显示的super语句，指定要访问的父类有参数构造方法。

1. 子类对象创建过程的细节

如果子类的构造方法第一行写了this调用了本类其他构造方法，那么super调用父类的语句还有吗？

这时是没有的，因为this()或者super(),只能定义在构造方法的第一行，因为初始化动作要先执行。

父类构造方法中是否有隐式的super呢？

也是有的。记住：只要是构造方法默认第一行都是super();

父类的父类是谁呢？super调用的到底是谁的构造方法呢？

Java体系在设计，定义了一个所有对象的父类Object

 

• 注意：

类中的构造方法默认第一行都有隐式的super()语句，在访问父类中的空参数构造方法。所以父类的构造方法既可以给自己的对象初始化，也可以给自己的子类对象初始化。

如果默认的隐式super()语句在父类中没有对应的构造方法，那么必须在构造方法中通过this或者super的形式明确要调用的构造方法。

1. super应用

练习：描述学生和工人这两个类，将他们的共性name和age抽取出来存放在父类中，并提供相应的get和set方法，同时需要在创建学生和工人对象就必须明确姓名和年龄

//定义Person类，将Student和Worker共性抽取出来

class Person {

    private String name;

    private int age;

    public Person(String name, int age) {

        // super();

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

    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;

    }

}

class Student extends Person {

    // Student类的构造方法

    Student(String name, int age) {

        // 使用super关键字调用父类构造方法，进行相应的初始化动作

        super(name, age);

    }

    public void study() {// Studnet中特有的方法

        System.out.println(this.getName() + "同学在学习");

    }

}

class Worker extends Person {

    Worker(String name, int age) {

        // 使用super关键字调用父类构造方法，进行相应的初始化动作

        super(name, age);

    }

    public void work() {// Worker 中特有的方法

        System.out.println(this.getName() + "工人在工作");

    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Student stu = new Student("小明",23);

stu.study();

        

Worker w = new Worker("小李",45);

w.work();

    }

}

 

1. 综合案例---完整的员工类

1. 案例介绍

某IT公司有多名员工，按照员工负责的工作不同，进行了部门的划分（研发部员工、维护部员工）。研发部根据所需研发的内容不同，又分为JavaEE工程师、Android工程师；维护部根据所需维护的内容不同，又分为网络维护工程师、硬件维护工程师。

公司的每名员工都有他们自己的员工编号、姓名，并要做它们所负责的工作。

• 工作内容
  • JavaEE工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝网站
  • Android工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝手机客户端软件
  • 网络维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在检查网络是否畅通
  • 硬件维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在修复打印机

请根据描述，完成员工体系中所有类的定义，并指定类之间的继承关系。进行XX工程师类的对象创建，完成工作方法的调用。

1. 案例分析

• 根据上述部门的描述，得出如下的员工体系图

• 根据员工信息的描述，确定每个员工都有员工编号、姓名、要进行工作。则，把这些共同的属性与功能抽取到父类中（员工类），关于工作的内容由具体的工程师来进行指定。
  • 工作内容
    • JavaEE工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝网站
    • Android工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在研发淘宝手机客户端软件
    • 网络维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在检查网络是否畅通
    • 硬件维护工程师：员工号为xxx的 xxx员工，正在修复打印机
• 创建JavaEE工程师对象，完成工作方法的调用

1. 案例代码实现

• 根据员工体系图，完成类的定义

定义员工类(抽象类)

public abstract class Employee {

    private String id;// 员工编号

    private String name; // 员工姓名

    

    //空参数构造方法

    public Employee() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Employee(String id, String name) {

        super();

        this.id = id;

        this.name = name;

    }

    public String getId() {

        return id;

    }

    public void setId(String id) {

        this.id = id;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    //工作方法（抽象方法）

    public abstract void work();

}

 

• 定义研发部员工类Developer 继承 员工类Employee

public abstract class Developer extends Employee {

    //空参数构造方法

    public Developer() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Developer(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

}

 

• 定义维护部员工类Maintainer 继承 员工类Employee

public abstract class Maintainer extends Employee {

    //空参数构造方法

    public Maintainer() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Maintainer(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

}

 

• 定义JavaEE工程师 继承 研发部员工类，重写工作方法

public class JavaEE extends Developer {

    //空参数构造方法

    public JavaEE() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public JavaEE(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

 

    @Override

    public void work() {

        System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在研发淘宝网站");

    }

}

 

• 定义Android工程师 继承 研发部员工类，重写工作方法

public class Android extends Developer {

    //空参数构造方法

    public Android() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Android(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

 

    @Override

    public void work() {

        System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在研发淘宝手机客户端软件");

    }

}

 

• 定义Network网络维护工程师 继承 维护部员工类，重写工作方法

public class Network extends Maintainer {

    //空参数构造方法

    public Network() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Network(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

 

    @Override

    public void work() {

        System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在检查网络是否畅通");

    }

}

 

• 定义Hardware硬件维护工程师 继承 维护部员工类，重写工作方法

public class Hardware extends Maintainer {

    //空参数构造方法

    public Hardware() {

        super();

    }

    //有参数构造方法

    public Hardware(String id, String name) {

        super(id, name);

    }

 

    @Override

    public void work() {

        System.out.println("员工号为 " + getId() + " 的 " + getName() + " 员工，正在修复打印机");

    }

}

 

• 在测试类中，创建JavaEE工程师对象，完成工作方法的调用

publicclass Test {

    public static void main(String[] args) {

        //创建JavaEE工程师员工对象，该员工的编号000015，员工的姓名小明

        JavaEE ee = new JavaEE("000015", "小明");

        //调用该员工的工作方法

        ee.work();

    }

}

1. 总结

   1. 知识点总结

• 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;

            }

• 构造方法： 用来给类的成员进行初始化操作
  • 格式：

        修饰符类名 (参数列表) {

            ...

        }

• 构造方法的特点：
  • 1, 方法名与类名相同
  • 2，没有返回值，也没有返回值类型，连void也没有
• 构造方法什么时候会被调用执行？

            只有在创建对象的时候才可以被调用

 

• super: 指的是父类的存储空间(理解为父类的引用)

调用父类的成员变量：

super.成员变量;

            调用父类的构造方法:

super(参数);

            调用方法的成员方法:

super.成员方法();

• 继承中的构造方法注意事项：

    1，如果我们手动给出了构造方法，编译器不会在给我们提供默认的空参数构造方法

         如果我们没写任何的构造方法，编译器提供给我们一个空参数构造方法

    2, 在构造方法中，默认的第一条语句为 super();

     它是用来访问父类中的空参数构造方法，进行父类成员的初始化操作

        3, 当父类中没有空参数构造方法的时候，怎么办？

            a: 通过 super(参数) 访问父类有参数的构造方法

            b: 通过 this(参数) 访问本类中其他构造方法

             注意:[本类中的其他构造方法已经能够正常访问父类构造方法]

        4, super(参数) 与 this(参数) 不能同时在构造方法中存在

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