java物件導向 - aa123981934/java GitHub Wiki

物件導向程式OOP

物件導向是一種抽象且擬人化的程式設計

是一個將程式抽象化且各自獨立的物件

物件內描述的資料稱作 屬性

用來描述物件內部的行為稱作 方法

因此可以說，物件是一個相關屬性(資料)與方法(函式)的組合

物件導向程式中，物件(Object) 就是某個類別(Class)的實體，在java語言中，產生一個物件實體就可以使用new這個關鍵字

而所有的類別可透過繼承關係相互呼叫、引用與傳遞訊息，形成一個彼此連結且有層次的結構

java物件導向程式語言的2個精神與3個特徵如下:

2個精神:

  • 抽象化(Abstraction):物件抽象化是有助於瞭解並實際掌握物件的內容。

  • 繼承(Inheritance):抽象化是指物件被良好的定義及描述，繼承則是賦予程式能重複使用物件以增加延展性。

3個特徵:

  • 繼承(Inheritance)

  • 封裝(Encapsulation)

  • 多形(Polymorphism)

何謂類別?

類別是物件的藍圖，也是物件的實體基礎。類別內部定義了使用者的資料型態，在JAVA中類別的宣告中引用的class這個關鍵字

_

20120056hsSn2b6Ofe 參考網路圖

_

java類別定義的語法 / 宣告方法

[存取修飾字 修飾語] + 宣告類別(class) + 類別名稱{

//定義屬性及方法的敘述句

}

類別的存取修飾字若為 public，則該類別名稱必須與類別檔名相同，例如:app.java，類別存取的檔案名稱就必須為app.java(注意大小寫)

_

2024-04-29 11 34 45

_

修飾語可以是static、abstract或者final等型態的指定字

MyClass.java 類別定義

【public】 class MyClass{

//MyClass類別的內容包含了屬性以及方法描述

}

一般(外部)類別，的存取修飾字只能是public與default / package(無修飾字)

如果是內部類別(在類別中定義一個類別)，則可以使用public、protected、default、private來修飾

_

2024-04-29 13 19 06

_

物件屬性

屬性是物件的資料，也可以說是變數，可手動給初始值，也可以不給定初始值，在宣告物變數時候，不使用static來修飾變數，而且變數必須宣告在class內。

宣告方法

[存取修飾字] + [static] + 資料型別 + 屬性名稱

有加上static的稱為「類別變數」，反之稱「物件變數」

static String name = "狗狗" <---類別變數

String name= "貓貓" <---物件變數

public class MyClass{

int i=100; //物件變數(不加static)

static int a=200; //類別變數

}

物件變數是由物件獨立維護，彼此不受干擾。static類別變數是屬於類別的變數，因為static也是一個類別，但是可以由該類別在記憶體空間中new出來的物件共享使用

在權限充足情況下仍可以合法使用，有點類似全域變數概念

宣告在方法內的變數名稱稱為區域變數

public class app {

int i =100; //物件變數

static int b =200; //類別變數

void sMethod(String c){ //c為sMethod()的區域變數

int j =10; //J為sMethod的區域變數

}

static int z =20; //方法中不可以定義static變數，否則會編譯錯誤

static 關鍵字用於定義類別層級的變數（靜態變數）和方法（靜態方法）

物件方法

物件的方法是一個描述類別內部的行為，也是外部存取物件內部資料的方法，因物件通常不允許外界直接存取其內部資料或變數，只能夠過相對應方法以提供外界存取之用

宣告方式

[存取修飾字] + [static] + 回傳值 + 方法名稱(參數列) + {}

有加上static稱為「類別方法」，反之稱「物件方法」

static void skill() {} //類別方法

void skillb() {} //物件方法

宣告物件方法不使用static來修飾方法，而且必須宣告於class層級內

public calss abc{

void aMethod() { //aMethod為物件方法不加static

} static void bMethod(){ //bMethod為類別方法

}

}

不論是物件還是類別方法，方法內不可以再定義其他方法，方法是一段獨立的程式碼區塊，否則會編譯錯誤 _

2024-04-29 14 23 26

_

在myMethod()方法中內又定義了innerMethod()了一個方法，將會錯誤!!!

如何建立物件實體?

類別內定義了許多資料型態與宣告，宣告類別、內部類別、類別(靜態)方法、物件(實體)方法、物件(實體)變數、類別(靜態)變數

簡單來說，類別定義宣告出來的實體就是物件

宣告方式

類別名稱 物件(變數)名稱 = new 類別名稱();

2024-04-30 15 37 18

類別名稱 物件(變數)名稱;

物件(變數)名稱 = new 類別名稱();

2024-04-30 15 40 30

由上可知，物件其實就是類別所宣告建立出來的。

類別名稱 物件(變數)名稱 (假設物件變數=t) 因為要實例化，所以宣告物件名稱為t

new 類別名稱() 利用new關鍵字在記憶體中擷取一個區塊已配置該物件

分配記憶體空間： 當你使用new關鍵字時，Java 程式碼會在記憶體中為新的物件實例分配足夠的空間。這個空間將包含該物件的所有屬性和方法。

2024-04-30 16 09 30

利用物件變數抓取其屬性與方法的表示:

物件變數名稱.屬性:抓取物件的屬性內容

物件變數名稱.方法():執行物件方法

建構子

在記憶體中配置一個存放物件的區塊之外，同時也會執行建構子函式。是物件建立所執行的第一個函式

通常設定物件被引用前，應所載入的一些設定以初始化內部物件狀態，簡單來說就是有沒有給予參數

建構子在宣告時有兩個特性:

  • 建構子沒有回傳值

  • 建構子名稱必須與類別名稱相同

宣告語法

存取權限 類別名稱(參數列)

public class test{

public test(){)

}

一般建構子

2024-05-03 14 55 09

帶有參數的建構子

2024-05-03 15 02 30

  • 在使用帶有參數的建構子時，你在呼叫 new 關鍵字來建立物件時，必須提供相同的參數。

  • 這樣 Java 才知道應該使用哪個建構子來初始化物件。如果你使用了帶有參數的建構子，但在建立物件時沒有提供相同的參數，將會導致編譯錯誤。

預設建構子

類別(class)裡面一定要有建構子!!!!，在撰寫class時必須定義類別的建構子，如果程式中沒有明確定義建構子，那系統在編譯的時候會自動在該類別加上建構子

所加上的建構子稱為預設建構子

預設建構子五大特點:

  • 每一個 class 最多只能有一個預設建構子

  • 程式中若沒有定義建構子，在編譯時會自動加入，稱預設建構子

  • 預設建構子的存取權限與該類別的存取權限相同

  • 預設建構子沒有參數列

  • 除了初始成員變數或繼承時super()的定義外，預設建構子基本上是沒有其他的程式敘述

語法(編譯器自動生成)

類別的存取權限 類別名稱(){}

2024-05-03 15 56 55

static成員與non-static成員

static成員就是類別成員，包含靜態內類別、類別屬性與類別方法。non-static成員則是物件，即物件屬性與物件方法

法則:

  • 在 non-static 成員中可以直接存取 non-static 成員與 static 成員

  • 在 static 成員中只允許直接存取 static 成員，若要存取 non-static 成員，必須明確地宣告與創建物件之後再進行存取

存取方式：

  • 靜態成員可以直接透過類別名稱存取，而不需要建立物件實例。

  • 非靜態成員需要通過建立物件實例才能存取。

初始化：

  • 靜態成員在類別載入時初始化，並且只會初始化一次。

  • 非靜態成員在建立物件實例時初始化。

資源共享：

  • 所有物件實例共享相同的靜態成員，因此修改靜態成員的值會影響到所有實例。

  • 每個物件實例都有自己的非靜態成員的副本，因此修改非靜態成員的值只會影響到該物件實例。

使用情境：

  • 靜態成員通常用於表示與類別相關的資訊，例如常數、工具方法等。

  • 非靜態成員通常用於表示物件的狀態和行為，例如物件的屬性和方法。

範例

2024-05-03 16 48 22

編譯後: java: non-static method bmethod() cannot be referenced from a static context

覆寫與超載

所謂覆寫是發生在繼承關係中，子類別實做一個方法來取代父類別所提供的方法，程式會執行子類別的方法，而不執行父類別方法

範例

2024-05-03 17 20 38

覆寫的限制與注意事項

  • 覆寫是發生在有繼承關係的類別體系中

  • 覆寫的方法名稱宣告必須相同

  • 若方法有回傳值，其回傳型態必須相同或是原方法傳回值型別的子類別

  • 方法中的參數列(不論數量、資料型別及擺放順序)都必須相同

  • 存取權限不可小於原方法，在上圖第一個覆寫範例中，原方法amethod()存取權限是default/packge，子類別要覆寫覆類別方法時，要宣告方法

    存取權限必須大於或等於 default 的存取權限，因此可以是 default、protected、public，如果是宣告private，因為存取權限比default小，將會編譯錯誤

  • 當父類別方法簽章有拋出例外事件，子類別覆寫方法簽章可以選擇是否要拋出，若選擇拋出例外，該例外類別必須:

    1. 與原方法相同

    2. 原方法例外事件類別的子類別

遮蔽

方法有覆寫機制，屬性也有，屬性的覆寫機制稱為 遮蔽。

2024-06-06 13 51 33

遮蔽機制單純的把父類別屬性覆蓋，但還是可以用super來調用父類別legs的屬性

超載

超載/覆載，是指同一種方法可以產生不同的實作。呼叫同一個方法可以依傳入不同的參數，來實作出相異的程式碼，又可分為方法的超載與建構子的超載

方法超載在參數列必須不一樣的規定下，回傳直型態也可以不一樣

規則

  • 方法名稱必須相同

  • 參數列必須不相同

  • 返回資料型態可相同，可不相同

  • 修飾符可不相同

範例

2024-06-06 15 30 33

範例中即使傳入的型態都有int、String，但是參數列的順序不同，也會視為兩種不同超載方法

封裝

封裝在程式實作中隱藏的過程，透過統一方法或者介面實作，來取得類別中不被允許外部直接存取的內部資料，以維護物件資源的完整性與存取安全，簡單來說就是把類別內的屬性、方法給包裝起來

範例

2024-06-07 16 41 41

Get與Set

Get功能特性:

  1. 方法的主要目的是從私有属性中提取值
  2. 返回值：方法具有傳回值，通常是對應屬性的資料類型，用於傳回該屬性的目前值
  3. 參數：方法不需要任何參數，因為它只是傳回屬性的值
  4. 功能：用於獲取對象的私有属性。

Set功能特性:

  1. 方法是私有属性赋予新的值
  2. 返回值：方法通常沒有傳回值，即其傳回類型為void
  3. 参數：方法需要一個參數，與要設定的屬性值的類型相符
  4. 功能：用于設置對象的私有属性值。

繼承

繼承是指類別物件的資源可以衍伸和重複使用，使用關鍵字extends來表達類別的繼承關係，當子類別繼承了父類別，可使用父類別中的資源

存取範圍也必須受限父類別的存取修飾字，也就Default、Protected、Public、Private

另外在繼承上java只能接受單一繼承，也就是子類別在定義繼承關係時，但只能對父類別做單一延伸。

範例

[子類別宣告] + extedns + [父類別名稱]

2024-06-24 16 49 36

java繼承機制是子類別包含著父類別，因此子類別可以看到父類別，反之不能

繼承關係下的建構子

在JAVA裡面，建構子的繼承關係下的行為是最常出的考題，只要了解建構子在子類別與父類別之間的乎叫行為。

範例

2024-06-24 17 35 46

Father與Son在編譯的時候會產生預設建構子，所以必須看成是:

2024-06-24 17 43 16

由於Son類別繼承Father類別，所以在預設時java會在Son建構子的第一行預設加入super()，也就是呼叫父類別Father的無帶參數建構子，所以必須看成

2024-06-24 17 54 37