Java面向对象编程总结

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精神抖擞王大鹏 2023-02-06 16:18:37 博主文章分类：JAVA SE ©著作权

文章标签 java 字符串实例化数据 文章分类 运维

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类与对象

面向对象的设计中更多情况下考虑的是标准的模块化设计，在使用时根据标准进行拼装。

面向过程是面对于一个问题的解决方案，更多情况下不会做出可重用的模块化设计。

面向对象是三个主要特征：

封装
内部的操作对外部而言不可见。当内部的操作都不可直接使用时，才是安全的；
继承
在已经有的结构的基础上继续进行功能的扩充；
多态
范围内可以变化的处理形式；

进行面向对象的程序开发中一般有三个步骤：

OOA：面向对象分析
OOD：面向对象设计
OOP：面向对象编程

设计原则：生活中说得通的场景在程序中也可以说得通的。

类与对象：

类是对某一类事物的共性的抽象概念，对象描述的是一个具体的产物。
如：我和别人进行比较时，可以立刻区分。

所谓人和人的不同依靠的是各自的属性，每一个属性的集合构成了一个群体的定义，这个群体的定义就形成了类。

类是所有对象的共性产物，对象是一个个具有鲜明特征的具体的可以使用的产物。

类是一个模板，对象是类可以使用的实例。

类中有两个组成：成员属性和操作方法。

成员属性；
操作方法：定义对象具有的处理行为；

class 定义类。
使用类，通过对象来调用。如果产生对象，那么必须用如下格式来完成：

声明并实例化对象：类名称对象名称 = new 类名称();
分步骤完成：
- 声明对象：类名称对象名称 = null;
- 实例化对象：对象名称 = new 类名称();

使用对象操作类：

调用类中的属性：实例化对象.成员属性；
调用类中的方法：实例化对象.方法名称();

例子：

class Person{
  String name;
  int age;
  public void tell(){
    System.out.println("姓名："+name+",年龄："+age);
  } 
}

类本身属于引用数据类型，既然是引用数据类型，那么就牵扯到内存的引用传递，引用传递的本质：
同一块堆内存空间，可以被不同的栈内存所指向，也可以更换指向，
范例：定义一个引用传递的分析程序

String 类

所有字符串都要求"“进行定义，同时也利用”+"来进行字符串的连接。
String 类简介：字符串严格意义来讲，不能算是一个基本数据类型。Java里为了方便项目编写，利用其JVM的支持制造了一种可以简单使用的String类，并且可以像基本数据类型一样，进行直接的赋值处理。
(1) String 实例化

public class StringDemo{
  public static void main(String[] args){
    String str = "www.mldn.cn";
  }
}

String类中之所以可以保存字符串，是其中定义了一个数组，也就是String里面字符串中的每一个字符的数据都是保存在了数组之中。
提示–观察String类的源代码实现；D:\Java\jdk-10\lib\src.zip；
JDK1.8版本：以前的String支持类：
1.9及以后的String支持类；
两者支持的数量首先不一样。
从JDK1.9开始，String类中的数组类型采用了byte类型(字节数组)，在1.8的String中，String保存的是字符数组。

private final char value[];
private final byte[] value;

字符串就是对数组的一种特殊的包装应用，但是同时也应该清楚：既然包装的是数组，所以字符串中的内容肯定是无法改变的。
在String类里除了可以使用直接赋值的形式未对象进行实例化操作外，还可以按照传统方式，利用构造方法进行实例化的处理。

// public String(String str):
// 利用构造方法来进行实例化
public class StringDemo{
  public static void main(String[] args){
    String str = new String("www.mldn.cn");
  }
}

String本身包装的是一个数组，其有两种对象的实例化形式：直接赋值，和构造方法实例化。

字符串比较：
int型的变量相等，通过"=="来完成。但是String类实际上也牵扯到一个相等的判断问题，但是对于String类相等的判断，也可以使用=，但是不准确。

String strA = "mldn";
String strB = new String("mldn");
System.out.print(strA==strB);

虽然字符串对象的内容是相同的，但是==无法得到准确的判断。这种情况下，如果想实现准确的字符串相等判断，可以使用String类所提供的一个比较方法equals：

strA.eauals(strB);

如果以对象为例，每个对象中都有堆栈的引用。用new的话，两者不是指向同一内存空间，那么栈内保留的地址就不相同。
面试题：String比较重==与equals的区别。

== 进行的是数值的比较，如果用于对象的比较，比较的是两个内存的地址数值的比较；
equals是类提供的一个比较方法，直接对字符串的内容来进行比较。

字符串常量：

在程序的开发中，任何的整数都是int型，小数都是double。字符串不属于基本数据类型，任何使用的""定义的字符串常量表示的都是String类的匿名对象。

String stra = "mldn"; 画成内存关系图该怎样画：

Java面向对象编程总结_java

所谓的String类对象的直接复制直接描述的是，将一个匿名对象设置一个具体的引用名字。

为什么说字符串是匿名对象？

观察匿名对象的存在：

Java面向对象编程总结_数据_02

如果"mldn"是个匿名对象，那么其一定可以调用equals方法。(true)

此时可以发现：字符串常量可以明确调用equals()方法实现对象相等的判断，从而可以得出：程序中没有字符串的常量，有的只是String类的匿名对象。
整个对象在处理时，完全是系统来帮忙自动进行实例化的。
对象相等判断的小技巧：

以后进行项目开发时：如果现在某些数据是由用户输入，且要求这些数据为一个指定内容的情况下，建议将字符串常量写在前面。
用户可能不输入数据，没输入数据为空。
错误写法：

正确写法：将字符串常量写前面

equals方法可以自动回避空的判断，如果将字符串的常量写在前面，那么调用eauals()方法不会出现异常。

String类对象两种实例化方式比较：

两种处理模式使用哪种会更好。

直接赋值的对象实例化模式
只需要将字符串赋值给String类的对象，就可以实现对象的实例化处理。假设只有一行代码：
String str = "mldn"; 只会开出一块堆内存空间。除了这种内存模式之外，利用直接赋值实例化String的形式，还可以实现同一个字符串数据的共享操作。
观察String直接赋值的数据共享：

Java面向对象编程总结_字符串_03

此时程序的结果返回的是true。这两个对象所指向的堆内存是同一个，这时的内存关系如图所示：

Java面向对象编程总结_实例化_04

为什么可以共享呢？
主要的原因是：在java程序的底层，提供有一个专门的字符串池，字符串数组。既然是数组，数组的内容都是一个个具体的数据。
在堆内存中存有一个字符串池。当第一次把数据放进的时候，值开始都是为空。

Java面向对象编程总结_数据_05

当再有一个strB时，会首先去查找池，如果池中有数据，会引用池中的数据。如果没有，会放个新的。

Java面向对象编程总结_java_06

在采用直接赋值的处理过程之中，对于字符串而言可以实现数据的自动保存，如果再有相同的数据产生时，可以减少对象的产生，以提升操作性能。
构造方法实例化
构造方法进行对象实例化，可以说是在进行对象定义时的常见做法。
此时对于本程序而言，可以通过内存关系图进行观察：
字符串是一个匿名对象，匿名对象只占据堆内存空间。

会产生两块堆内存空间，而后只会使用一块，由字符串所定义的匿名对象会成为垃圾空间。
更换一种形式又会怎样？
直接赋值的特点在于：可以自动将对象保存到对象池之中。

除了以上的特点外，在使用构造方法实现String类对象时，不会自动出现保存到字符串池的处理。
观察构造方法实例化对象时的池操作：

false。构造方法实例化的对象是自己专用的内存空间，在String类中也提供手工入池的处理情况。
public String intern() 在使用构造方法定义对象之后，由于使用了intern()方法，所以即便是构造出来的String类对象内容，也可以实现池管理，但太啰嗦。
面试题：解释String类两种对象实例化方式的区别？

直接赋值：只会产生一个实例化对象，并且自动保存到对象池之中，以实现该字符串实例的重用；
构造方法：会产生两个实例化对象，且不会自动入池，无法实现对象重用，但可以利用intern()方法手动的入池处理。

遇到String，用直接赋值的方法最稳妥。

String对象常量池：
对象池的主要目的是实现数据的共享处理，以String的对象池为例，里面的内容主要是为了重用。
对象池可分为两种：

静态常量池
指的是程序(.class)在加载时，会自动将此程序之中保存的字符串，普通的常量，类，和方法的信息全部进行分配；
运行时常量池：当一个程序(*.class)加载后，里面可能有一些变量，这个时候提供的常量池；
观察一个程序：(静态常量池)

范例：观察一个程序–

Java面向对象编程总结_字符串_07

答案是true。

本程序中所给出的内容都是静态常量数，字符串的常量都是匿名对象。所以最终程序加载后会帮助开发者处理好相应的连接。

一个是加载前，一个是加载后。三个常量相加，这样程序在进行处理时，会指向同样得内存空间。

运行时常量池范例：

Java面向对象编程总结_实例化_08

答案是：false。之所以是false，是因为程序在加载时不确定info是什么内容。因为在进行字符串连接时，info是一个变量，变量得内容是可以修改的，故不认为最终的strB是一个所需要的最终结果。

变量数据即便输入内容一样，也有可能不等。运行时常量池和静态常量池两种。

字符串修改分析

String本质是一个数组，数组的最大缺点是长度不可改变，当设置了一个字符串之后，会自动的进行一个数组空间的开辟，开辟的内容长度是不固定的。

Java面向对象编程总结_实例化_09

字符串的内容一旦定义，不能改变。观察一个程序：

分析下程序的内存处理操作：

String不可修改，栈内存的空间就是str，同时栈内存的内容是’www’。

String str = "www"; 如果str +="mldn.";

字符串是匿名对象，匿名对象会产生新的空间。指向了新的堆内存空间，会断开一次连接。

Java面向对象编程总结_数据_10

Java面向对象编程总结_字符串_11

充斥着垃圾空间，同时，对象总是在断开和连接过程中不断的进行切换。字符串的内容没有改变，改变的只是引用。

通过此时的程序可以发现，在整个处理过程中，字符串常量的内容并没有发生任何改变，改变的只是字符串的引用，且这种改变将有可能带来大量的垃圾空间。

String类在开发中不要对内容进行频繁修改:

Java面向对象编程总结_实例化_12

主方法组成分析

public：描述的是一个访问权限，主方法是一切的开始点，开始点一定是公共的；
static：java程序的执行是通过类名称完成的，故表示此方法可以通过类直接调用；
void：主方法是一切的起点，起点一开始就没有返回的可能；
main：系统定义好的方法名称；
String args[]：字符串的数组，可以实现程序启动参数的接受；

例子：输出程序的启动参数。

Java面向对象编程总结_字符串_13

在程序执行时可以设置参数，每一个参数之间进行一个空格分隔。

Java面向对象编程总结_java_14

但是千万要记住，如果参数本身拥有空格，那么就需要使用双引号来包装。

Java面向对象编程总结_数据_15

使用这种启动参数实现数据输入的模拟。

String类常用方法

JavaDoc文档简介

只要是项目，就一定会存在String类定义，所以掌握这个类中常用处理方法，对开发者而言非常重要。
JavaDoc：
在以后进行开发过程中，大量使用Java的API文档，这个文档可以通过Oracale在线访问来查看。
知道的包越多，学的越明白。
如果现在要看String类的相关定义，可以打开java.lang这个包。

文档一般都会有翻译版，不要用翻译版。java开发文档没有中文，要习惯阅读英文文档。

字符串与字符数组

String利用了字符数组实现了包装处理，所有方法有构造方法和普通方法两类。

构造方法：
public String(char[] value) 将传入的全部字符数组变成字符串；
public String(char[] value,int offset, int count) 将部分字符数组变成字符串；
普通方法：
char charAt(int index): 获取指定位置的字符；
char[] toCharArray() 将字符串中的数据以字符数组的形式返回；

利用charAt()是可以获取某一个指定索引位置的字符，但是程序之中的索引下标都是从0开始的。在程序语言之中，最早一直强调的是字符串应该使用字符数组进行描述，所以这一操作在String类的方法中也是有所体现的。

范例：实现字符串与字符数组的转换

Java面向对象编程总结_字符串_16

现在假设要做一个验证功能，判断某一个字符串中的数据是否全部由数字所组成。

最好做法是将字符串变为字符数组；
可以判断每一个字符是否在数字的范围之内；(‘0’~‘9’)
如果有一位不是数字则表示验证失败；

实际开发中，处理终问时使用char类型，因为其可以包含中文数据。

字符串与字节数组

当进行了字符串与字节转换时，其主要目的是为了进行二进制的数据传输，或者进行编码转换。
String String(byte[] bytes) 将全部的字节数组变为字符串；
String String(byte[] bytes, int offset, int length) 将全部的字节数组变为字符串；
public byte[] getBytes() 将字符串转为字节数组；
byte[] getBytes(String charsetName) 编码转换；