基础java常用单词



JAVA基础知识总结(三)

封装、继承、多态、和抽象是面向对象编程（OOP）四大基本特性。理清这四个概念能帮助我们构建模块化、可重用、可维护的代码，所以理解他们非常重要。接下来先介绍封装和继承。

封装

封装（Encapsulation） 是面向对象编程的四大基本特性之一，它是通过将对象的属性和行为隐藏起来，只暴露必要的方法给外部访问，从而保护数据和实现细节。这种方式使类内部的数据不可直接被外部修改，有效增强了程序的安全性和可维护性。

1. 封装的基本概念

封装是通过将类的字段（属性）声明为私有（private），然后提供公共（public）的方法（如 getter 和 setter）来间接访问这些字段。这样，外部类无法直接操作对象的数据，而只能通过类提供的方法来操作数据。

2. 封装的优点

• 数据保护：防止外部类直接访问和修改类的内部数据，确保对象的状态安全。
• 提高代码可维护性：可以在不影响外部类的情况下修改类的内部实现细节。
• 控制访问级别：通过提供特定的访问控制方法，控制对象数据的读写权限。
• 隐藏实现细节：用户只需知道如何使用类，而无需了解类内部是如何实现的。

3. 封装的实现

在 Java 中，封装通过使用访问修饰符来实现，常用的修饰符有 、 和 。

• ：仅类内部可访问，外部类和子类无法直接访问。
• ：任何地方都可访问。
• ：同包和子类可访问，外部包的类不可访问。

4. 封装的典型示例

在这个例子中， 类的属性 和 是私有的（），只能通过公共的 、、、 方法来访问和修改。这种方式确保了数据的安全性和灵活性，例如在 中添加了年龄不能为负数的校验逻辑。

5. 访问修饰符的作用范围

6. 封装的优点

• 提高数据安全性：防止外部类对内部数据进行不合法的访问或修改。
• 简化代码使用：通过简化的接口与用户交互，隐藏复杂的实现细节。
• 灵活性：可以通过 getter 和 setter 方法控制数据的访问和修改，还可以在方法中添加数据校验逻辑。

7. 封装与访问控制

封装不仅仅是为了数据隐藏，它还允许类提供控制数据访问的接口。类可以决定哪些信息可以暴露给外部，哪些信息应当保留在内部。这种设计能提高系统的灵活性与可扩展性。例如，通过 setter 方法可以引入数据校验逻辑，确保属性值符合预期，而不会随意被修改。

8. 封装的应用场景列举

• 数据保护：例如，在银行系统中，账户余额是一个敏感数据，必须通过严格控制的方式访问和修改。
• API 设计：在设计公共 API 时，封装可以隐藏内部实现细节，保持 API 的简单易用。
• 提高类的灵活性：封装的类可以根据需求更改内部实现，而不影响类的使用者。

9. 封装与数据校验

封装不仅仅是隐藏属性，还可以在 getter 和 setter 方法中加入逻辑来控制数据的合法性。例如， 方法可以检查传入的值是否为有效的年龄范围，从而确保类的状态始终是有效的。

继承

继承（Inheritance） 是面向对象编程的四大基本特性之一，指的是一个类可以继承另一个类的属性和方法，从而实现代码复用和扩展。在 Java 中，继承通过关键字 实现。

1. 继承的基本概念

继承允许一个类（子类或派生类）继承另一个类（父类或基类）的成员（属性和方法），从而减少重复代码。通过继承，子类可以复用父类的已有功能，还可以在此基础上进行扩展或修改。

2. 继承的优点

• 代码复用：通过继承，子类无需重复编写父类已有的代码，直接继承其成员。
• 代码扩展性：可以通过继承对父类的功能进行扩展或修改，提升代码的灵活性和可维护性。
• 结构清晰：继承关系使代码结构更加清晰，逻辑上也更合理。

3. 继承的实现

继承在 Java 中是通过 关键字实现的。Java 只支持单继承，即一个类只能有一个直接父类，但可以实现多个接口。

在这个例子中， 类继承了 类， 类除了可以使用父类的 方法外，还可以定义自己的 方法。

4. super 关键字

• 用于引用父类的属性和方法，可以用在子类中访问父类的构造器或重写的方法。
• ：调用父类的构造方法，必须是子类构造器的第一行。
• ：调用父类的成员方法，特别是在子类重写了父类方法时仍可以通过 访问父类版本。

5. 方法重写（Override）

子类可以重写（Override）父类的方法，即在子类中提供与父类同名的、相同参数列表的方法，从而对父类方法进行修改或扩展。重写时，需使用 注解来标识。

重写要求：

• 方法名、参数列表必须相同。
• 返回值类型可以是父类返回类型的子类型。
• 访问修饰符不能比父类的更严格。

6. 构造函数和继承

子类不能继承父类的构造函数，但可以通过 调用父类的构造函数来初始化继承的属性。在创建子类对象时，首先会调用父类的构造函数，然后调用子类的构造函数。

7. 访问修饰符与继承

• ：子类无法访问父类的私有成员。
• ：子类可以访问父类的受保护成员。
• ：子类可以访问父类的公共成员。
• （包访问权限）：子类只能在同一包内访问父类的成员。

8. 继承与多态(多态的细节放在后面章节介绍)

多态是继承的一个重要应用，允许父类的引用指向子类的对象，从而在运行时决定调用哪个类的方法。

多态通过方法重写和运行时动态绑定实现。父类引用可以调用被重写的方法，实际调用的将是子类版本的方法。

9. final 关键字

• 使用 修饰的类不能被继承。例如， 表示 类无法被继承。
• 使用 修饰的方法不能被子类重写。

10. Object 类

在 Java 中，所有类默认继承自 类， 是所有类的根类。 类提供了一些常用方法，如 、 和 ，这些方法可以在子类中重写。

11. 单继承 vs 多继承

Java 不支持多继承，即一个类只能有一个直接父类。这是为了避免菱形继承问题，即子类继承两个父类时，如果这两个父类有相同的方法，可能会导致混乱和冲突。Java 通过接口机制弥补了单继承的局限，允许一个类实现多个接口。

12. 继承的好处与注意事项

• 好处：提高了代码复用性、扩展性、可维护性。
• 注意事项：过度使用继承可能导致代码耦合度增加，不利于维护。应在类之间有明显“is-a”关系时使用继承。

13. 继承与组合

有时继承不是最优选择，应提倡组合优于继承，即优先通过对象组合的方式来复用代码，而不是通过继承，特别是当类之间没有明确的“is-a”关系时。

总结

封装通过限制直接访问对象数据的方式，提高了数据的安全性和程序的灵活性。它通过提供访问控制方法，确保对象内部的状态只能通过安全的方式进行更改。封装是面向对象编程的重要机制，广泛应用于类的设计中。

版权声明：

本文来源网络，所有图片文章版权属于原作者，如有侵权，联系删除。

本文网址：https://www.bianchenghao6.com/h6javajc/19690.html