JAVA基础（八）

面向对象特征之一：封装和隐藏

我们程序设计追求“高内聚，低耦合”

高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；

低耦合：仅对外暴露少量的方法用于使用。

隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

信息的封装和隐藏

Java中通过将数据声明为私有的(private)，再提供公共的（public）方法:getXxx()和setXxx()实现对该属性的操作，以实现下述目的：

隐藏一个类中不需要对外提供的实现细节；

使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据，可以方便地加入控制逻辑，限制对属性的不合理操作；

便于修改，增强代码的可维护性；


package com.xxx.java;
 
public class AnimalTest {
 
	public static void main(String[] args) {
		Animal a = new Animal();
		
		a.name = "花花";
		a.age = 1;
		//a.legs = 1;	//The field Animal.legs is not visible
		a.setLegs(6);
		
		a.show();
		a.eat();
	}
	
}
 
class Animal {
	String name;
	int age;
	private int legs;	//防止用户跳出限制
	
	//对属性的设置
	public void setLegs(int l) {	//为了禁止用户输入负数和奇数
		if (l >= 0 && l % 2 == 0) {
			legs = l;
		} else {
			legs = 0;
			//抛出异常（后续完善）
		}
	}
	
	//对属性的获取
	public int getLegs() {
		return legs;
	}
	
	public void eat() {
		System.out.println("动物进食");
	}
	public void show() {
		System.out.println("name = " + name + ",age = " + age + ",legs = " + legs);
	}
}

四种访问权限修饰符

Java权限修饰符public、protected、(缺省)、private置于类的成员定义前用来限定对象对该类成员的访问权限。

对于class的权限修饰只可以用public和default(缺省)。

public类可以在任意地方被访问。

default类只可以被同一个包内部的类访问。

4种权限都可以用来修饰类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类

修饰类的话：只能使用：缺省、public


package com.xxx.java;
 
public class Order {
	private int orderPrivate;
	int orderDefault;
	public int orderPublic;
	
	private void methodPrivate() {
		orderPrivate = 1;
		orderDefault = 2;
		orderPublic = 3;
	}
	
	void methodDefault() {
		orderPrivate = 1;
		orderDefault = 2;
		orderPublic = 3;
	}
	public void methodPublic() {
		orderPrivate = 1;
		orderDefault = 2;
		orderPublic = 3;
	}
}


package com.xxx.java;
 
public class OrderTest {
	public static void main(String[] args) {
		Order order = new Order();
		
		order.orderDefault = 1;
		order.orderPublic = 2;
		
		//私有结构无法调用
		//order.orderPrivate = 3;
		
		order.methodDefault();
		order.methodPublic();
		
		//私有结构无法调用
		//order.methodPrivate();
	}
}


package com.xxx.java1;
 
import com.xxx.java.Order;
 
public class OrderTest {
	public static void main(String[] args) {
		Order order = new Order();
		
		//缺省结构出了包后无法调用
		//order.orderDefault = 1;
		order.orderPublic = 2;
		
		//私有结构出了类后无法调用
		//order.orderPrivate = 3;
		
		//缺省结构出了包后无法调用
		//order.methodDefault();
		order.methodPublic();
		
		//私有结构出了类后无法调用
		//order.methodPrivate();
	}
	
	
}

创建程序,在其中定义两个类：Person和PersonTest类。

定义如下：用setAge()设置人的合法年龄(0~130)，用getAge()返回人的年龄。

在 PersonTest 类中实例化 Person 类的对象 b ，调用 setAge() 和 getAge()方法，体会Java的封装性。


package com.xxx.exer;
 
public class Person {
	private int age;
	
	public void setAge(int i) {
		if(i >= 0 && i <= 130) {
			age = i;
		}else {
			System.out.println("age的范围为0-130，请重新设置");
		}			
	}
	
	public int getAge() {
		return age;
	}
}


package com.xxx.exer;
 
public class PersonTest {
	public static void main(String[] args) {
		Person p1 = new Person();
		
		p1.setAge(12);
		
		System.out.println(p1.getAge());
	}
}

类的成员之三：构造器(构造方法)

构造器的特征

它具有与类相同的名称

它不声明返回值类型。（与声明为void不同）

不能被static、final、synchronized、abstract、native修饰，不能有 return语句返回值

说明：

如果没有显式的定义类的构造器，则默认提供一个空参的构造器

一个类中的多个构造器，彼此构成重载

一旦显示的定义了类的构造器后，系统就不在提供默认的空参构造器

构造器的作用：

创建对象；

给对象进行初始化

语法格式：


修饰符 类名 (参数列表) {
    初始化语句；
}


package com.xxx.java1;
 
public class PersonTest {
	public static void main(String[] args) {
		//创建类的对象：new + 构造器
		Person p = new Person();
		Person p1 = new Person("Tom");
		
		p.eat();
	
	}
}
 
class Person {
	//属性
	String name;
	int age;
	
	//构造器
	public Person() {
		System.out.println("Person!");
	}
	
	public Person(String n) {
		name = n;
	}
	
	public Person(String n, int a) {
		name = n;
		age = a;
	}
 
	//方法
	public void eat() {
		System.out.println("人吃饭");
	}
 
	public void study() {
		System.out.println("人学习");
	}
}

1. 在练习1定义的Person类中添加构造器，利用构造器设置所有人的age属性初始值都为18。

2. 修改上题中类和构造器，增加name属性,使得每次创建Person对象的同时初始化对象的age属性值和name属性值


package com.xxx.exer;
 
public class Person {
	private int age;
	private String name;
	
	
	public Person() {
		age = 18;
	}
 
	public Person(int a,String s) {
		age = a;
		name = s;
	}
	
	public void setAge(int i) {
		if(i >= 0 && i <= 130) {
			age = i;
		}else {
			System.out.println("age的范围为0-130，请重新设置");
		}			
	}
	
	public int getAge() {
		return age;
	}
	
	public void setName(String s) {
		name = s;			
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
}


package com.xxx.exer;
 
public class PersonTest {
	public static void main(String[] args) {
		Person p1 = new Person();
		
//		p1.setAge(12);
		
		System.out.println(p1.getAge());
		
		Person p2 = new Person(5,"Tom");
		System.out.println(p2.getAge());
		System.out.println(p2.getName());
	}
}

3.编写两个类，TriAngle和TriAngleTest，其中TriAngle类中声明私有的底边长base和高height，同时声明公共方法访问私有变量。此外，提供类必要的构造器。另一个类中使用这些公共方法，计算三角形的面积


package com.xxx.exer;
 
public class TriAngle {
	private double base;
	private double height;
 
	public TriAngle() {
 
	}
 
	public TriAngle(double b,double h) {
		base = b;
		height = h;
	}
 
	public void setBase(double b) {
		base = b;
	}
 
	public double getBase() {
		return base;
	}
 
	public void setHeight(double h) {
		height = h;
	}
 
	public double getHeight() {
		return height;
	}
	
	public double getArea() {
		return (base * height) / 2;
	}
}

测试


package com.xxx.exer;
 
public class TriAngleTest {
	public static void main(String[] args) {
		TriAngle t1 = new TriAngle(10,20);
		
		System.out.println(t1.getBase());
		System.out.println(t1.getHeight());
		System.out.println(t1.getArea());
	}
}

总结：属性赋值过程

截止到目前，我们讲到了很多位置都可以对类的属性赋值。现总结这几个位置，并指明赋值的先后顺序。

赋值的位置：

① 默认初始化

② 显式初始化

③ 构造器中初始化

④ 通过“对象.属性“或“对象.方法”的方式赋值

赋值的先后顺序：

① - ② - ③ - ④


package com.xxx.java1;
 
public class UserTest {
	public static void main(String[] args) {
		//证明显式比默认初始化后赋值
		User u = new User();
		
		System.out.println(u.age);
		
		//证明构造器比显式后赋值
		User u1 = new User(5);
		System.out.println(u1.age);
		
		//证明通过“对象.属性“或“对象.方法”的方式比构造器后赋值
		u1.age = 8;
		System.out.println(u1.age);
	}
}
 
class User{
	String name;
	int age = 1;
	
	public User() {
		
	}
	public User(int a) {
		age = a;
	}
		
	
}

JavaBean

JavaBean是一种Java语言写成的可重用组件。

所谓javaBean，是指符合如下标准的Java类：

类是公共的

有一个无参的公共的构造器

有属性，且有对应的get、set方法


package com.xxx.java1;
 
public class JavaBean {
	private int age;
	
	public JavaBean() {
		
	}
	
	public void setAge(int a) {
		age = a;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
}

用户可以使用JavaBean将功能、处理、值、数据库访问和其他任何可以用Java代码创造的对象进行打包并且其他的开发者可以通过内部的JSP 页面、Servlet、其他JavaBean、applet程序或者应用来使用这些对象。用户可以认为JavaBean提供了一种随时随地的复制和粘贴的功能，而不用关心任何改变。

UML类图

关键字—this

在Java中，this关键字比较难理解，它的作用和其词义很接近。

它在方法内部使用，即这个方法所属对象的引用；

它在构造器内部使用，表示该构造器正在初始化的对象。

this可以调用类的属性、方法和构造器

什么时候使用this关键字呢？

当在方法内需要用到调用该方法的对象时，就用this。

this调用构造器

注意：

可以在类的构造器中使用"this(形参列表)"的方式，调用本类中重载的其他的构造器！

明确：构造器中不能通过"this(形参列表)"的方式调用自身构造器

如果一个类中声明了n个构造器，则最多有 n - 1个构造器中使用了 "this(形参列表)"

"this(形参列表)"必须声明在类的构造器的首行！

在类的一个构造器中，最多只能声明一个"this(形参列表)"

可以在工具栏的source或快捷键alt+shift+s快速生成代码

如：getter和setter，构造器等

练习

添加必要的构造器，综合应用构造器的重载，this关键字


package com.xxx.exer;
 
public class Boy {
	private String name;
	private int age;
	
	
	public Boy() {
		super();
	}
 
	public Boy(String name, int age) {
		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;
	}	
	
	public void marry(Girl girl) {
		System.out.println("我想娶" + girl.getName());
	}
	
	public void shout() {
		if(age >= 22) {
			System.out.println("你可以去结婚了");
		}else {
			System.out.println("先谈恋爱吧");
		}
	}
}


package com.xxx.exer;
 
public class Girl {
	private String name;
	private int age;
	
	public Girl(String name, int age) {
		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;
	}	
	
	public void marry(Boy boy) {
		System.out.println("我想嫁给" + boy.getName());
		boy.marry(this);
	}
	
	public int compare(Girl girl) {
		if(this.age > girl.age) {
			return 1; 	
		}else if(this.age > girl.age) {
			return -1;
		}else {
			return 0;
		}
	}
 
}

测试


package com.xxx.exer;
 
public class BoyGirlTest {
	public static void main(String[] args) {
		Boy boy = new Boy("罗密欧",21);
		boy.shout();
		
		Girl girl = new Girl("朱丽叶",18);
		girl.marry(boy);
		
		Girl girl1 = new Girl("祝英台",19);
		System.out.println(girl1.compare(girl));
	}
	
}

1.写一个名为 Account 的类模拟账户。该类的属性和方法如下图所示。该类包括的属性：账号 id，余额 balance，年利率 annualInterestRate；包含的方法：访问器方法（getter 和 setter 方法），取款方法 withdraw()，存款方法 deposit()。

提示：在提款方法 withdraw 中，需要判断用户余额是否能够满足提款数额的要求，如果不能，应给出提示。

2. 创建 Customer 类。

a. 声明三个私有对象属性：firstName、lastName 和 account。

b. 声明一个公有构造器，这个构造器带有两个代表对象属性的参数（f 和 l）

c. 声明两个公有存取器来访问该对象属性，方法 getFirstName 和 getLastName 返回相应的属性。

d. 声明 setAccount 方法来对 account 属性赋值。

e. 声明 getAccount 方法以获取 account 属性。

3.写一个测试程序。

（1）创建一个 Customer ，名字叫 Jane Smith, 他有一个账号为 1000，余额为 2000 元，年利率为 1.23％的账户。

（2）对 Jane Smith 操作。

存入 100 元，再取出 960 元。再取出 2000 元。

打印出 Jane Smith 的基本信息


package com.xxx.exer;
 
public class Account {
	private int id;
	private double balance;
	private double annualInterestRate;
	
	public Account(int id, double balance, double annualInterestRate) {
		super();
		this.id = id;
		this.balance = balance;
		this.annualInterestRate = annualInterestRate;
	}
 
	public int getId() {
		return id;
	}
 
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
 
	public double getBalance() {
		return balance;
	}
 
	public void setBalance(double balance) {
		this.balance = balance;
	}
 
	public double getAnnualInterestRate() {
		return annualInterestRate;
	}
 
	public void setAnnualInterestRate(double annualInterestRate) {
		this.annualInterestRate = annualInterestRate;
	}
	
	public void withdraw(double amount) {
		if(balance >= amount) {
			balance -= amount;
			System.out.println("成功取出：" + amount + ",当前账户剩余" + balance);
		}else {
			System.out.println("余额不足，取款失败");
		}
	}
	public void deposit (double amount) {
		if(amount > 0) {
			balance += amount;
			System.out.println("成功存入 :" + amount + ",当前账户剩余" + balance);
		}
	}
}


package com.xxx.exer;
 
public class Customer {
	private String firstName;
	private String lastName;
	private Account account;
	
	public Customer(String f, String l) {
		this.firstName = f;
		this.lastName = l;
	}
 
	public String getFirstName() {
		return firstName;
	}
 
	public String getLastName() {
		return lastName;
	}
 
	public Account getAccount() {
		return account;
	}
 
	public void setAccount(Account account) {
		this.account = account;
	}
 
	
	
	
}

测试


package com.xxx.exer;
 
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Customer c1 = new Customer("Jane", "Smith");
		Account a = new Account(1000,2000,1.23);
		
		c1.setAccount(a);
		c1.getAccount().deposit(100);
		c1.getAccount().withdraw(960);
		c1.getAccount().withdraw(2000);
		
	}
}

1.按照如下的 UML 类图，创建相应的类，提供必要的结构

在提款方法 withdraw()中，需要判断用户余额是否能够满足提款数额的要求，如果不能，应给出提示。deposit()方法表示存款。

2. 按照如下的 UML 类图，创建相应的类，提供必要的结构

3. 按照如下的 UML 类图，创建相应的类，提供必要的结构

addCustomer 方法必须依照参数（姓，名）构造一个新的 Customer 对象，然后把它放到 customer 数组中。还必须把 numberOfCustomer 属性的值加 1

getNumOfCustomers 方法返回 numberofCustomers 属性值。

getCustomer 方法返回与给出的 index 参数相关的客户。

创建 BankTest 类，进行测试。


package com.xxx.erer2;
 
public class Account {
	private double balance;
 
	public Account(double init_balance) {
		this.balance = init_balance;
	}
 
	public double getBalance() {
		return balance;
	}
	
	//存款
	public void deposit (double amt) {
		if(amt > 0) {
			balance += amt;
			System.out.println("成功存入 :" + amt);
		}
	}
	
	//取款
	public void withdraw(double amt) {
		if(balance >= amt) {
			balance -= amt;
			System.out.println("成功取出：" + amt);
		}else {
			System.out.println("余额不足，取款失败");
		}
	}
}


package com.xxx.erer2;
 
 
public class Customer {
	private String firstName;
	private String lastName;
	private Account account;
	
	public Customer(String f, String l) {
		this.firstName = f;
		this.lastName = l;
	}
 
	public String getFirstName() {
		return firstName;
	}
 
	public String getLastName() {
		return lastName;
	}
 
	public Account getAccount() {
		return account;
	}
 
	public void setAccount(Account acct) {
		this.account = acct;
	}
}


package com.xxx.erer2;
 
public class Bank {
	private int numberOfCustomer;
	private Customer[] customers;
	
	public Bank() {
		customers = new Customer[10];
	}
	
	
	
	public int getNumberOfCustomer() {
		return numberOfCustomer;
	}
 
	public void addCustomer(String f,String l) {
		Customer c = new Customer(f, l);
		customers[numberOfCustomer] = c;
		numberOfCustomer++;
	}
	
	public Customer getCustomer(int index) {
		if (index > numberOfCustomer || index < 0) {
			return null;
		} else {
			return customers[index];
		}
	}
}

测试


package com.xxx.erer2;
 
public class BankTest {
	public static void main(String[] args) {
		Bank bank = new Bank();
 
		bank.addCustomer("Jane", "Smith");
 
		bank.getCustomer(0).setAccount(new Account(2000));
 
		bank.getCustomer(0).getAccount().withdraw(500);
 
		System.out.println(
				"客户：" + bank.getCustomer(0).getFirstName() + " 余额为：" + bank.getCustomer(0).getAccount().getBalance());
 
		bank.addCustomer("Mary", "Brown");
		
		System.out.println("银行客户的个数为：" + bank.getNumberOfCustomer());
	}
}

关键字：package、 import的使用

package的使用

package语句作为Java源文件的第一条语句，指明该文件中定义的类所在的包。(若缺省该语句，则指定为无名包)。它的格式为：

举例：pack1\pack2\PackageTest.java


package pack1.pack2; //指定类PackageTest属于包pack1.pack2
public class PackageTest{
    public void display(){
        System.out.println("in method display()");
    }
}

包对应于文件系统的目录，package语句中，用 “.” 来指明包(目录)的层次；

包通常用小写单词标识。通常使用所在公司域名的倒置：com.atguigu.xxx

包的作用：

包帮助管理大型软件系统：将功能相近的类划分到同一个包中。比如：MVC的设计模式

包可以包含类和子包，划分项目层次，便于管理

解决类命名冲突的问题

控制访问权限

MVC设计模式

MVC是常用的设计模式之一，将整个程序分为三个层次：视图模型层，控制器层，与数据模型层。这种将程序输入输出、数据处理，以及数据的展示分离开来的设计模式使程序结构变的灵活而且清晰，同时也描述了程序各个对象间的通信方式，降低了程序的耦合性。

模型层 model 主要处理数据

数据对象封装 model.bean/domain

数据库操作类 model.dao

数据库 model.db

视图层 view 显示数据

JDK中主要的包介绍

java.lang----包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、 System和 Thread，提供常用功能

java.net----包含执行与网络相关的操作的类和接口。

java.io ----包含能提供多种输入/输出功能的类。

java.util----包含一些实用工具类，如定义系统特性、接口的集合框架类、使用与日期日历相关的函数。

java.text----包含了一些java格式化相关的类

java.sql----包含了java进行JDBC数据库编程的相关类/接口

java.awt----包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。 B/S C/S

关键字—import

为使用定义在不同包中的Java类，需用import语句来引入指定包层次下所需要的类或全部类(.*)。

import语句告诉编译器到哪里去寻找类。

语法格式：

import 包名. 类名;

注意：

1. 在源文件中使用import显式的导入指定包下的类或接口

2. 声明在包的声明和类的声明之间。

3. 如果需要导入多个类或接口，那么就并列显式多个import语句即可

4. 举例：可以使用java.util.*的方式，一次性导入util包下所有的类或接口。

5. 如果导入的类或接口是java.lang包下的，或者是当前包下的，则可以省略此import语句。

6. 如果在代码中使用不同包下的同名的类。那么就需要使用类的全类名的方式指明调用的是哪个类。


//全类名
com.xxx.erer3.Account

7. 如果已经导入java.a包下的类。那么如果需要使用a包的子包下的类的话，仍然需要导入。

8. import static组合的使用：调用指定类或接口下的静态的属性或方法

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