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掌握 Java 中的 OOP:类、对象及其他内容的初学者指南

DDD
发布: 2024-10-31 11:40:29
原创
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您是 Java 新手,想知道为什么每个人都在谈论“OOP”吗?

面向对象编程(OOP)是 Java 和许多其他编程语言的基础。想象一下,能够以一种可重用、易于管理、甚至扩展起来很有趣的方式组织代码。

让我们深入了解 OOP 的本质? 看看掌握这些基础知识将如何帮助您走上成为 Java 专业人士的道路!


目录

  1. 什么是面向对象编程?
  2. OOP 的演变:我们是如何走到这一步的?
  3. OOP 基础知识:类和对象
  4. OOP 的四大支柱:面向对象编程的核心
    • 封装
    • 多态性
    • 抽象
    • 传承
  5. 准备好开始编码了吗?
  6. 要记住的要点
  7. 总结

什么是面向对象编程??

您是否尝试过将您的物品整齐地分类,例如将所有书籍放在架子上,将衣服放在衣柜里?面向对象编程对代码做了类似的事情。

它将代码组织成“对象”,每个对象都是相关数据和函数的一小包。这使得管理、重用和理解变得更容易,尤其是在大型项目中。

Master OOP in Java: A Beginner

在 Java 中,OOP 带来了四个强大的原则:封装、多态、抽象和继承,使您的代码保持结构化、清晰且适应性强。
通过学习 OOP,您不仅会了解程序做什么,还会如何以有意义的方式构建它。


OOP 的演变?️:我们是如何走到这一步的?

你知道 OOP 并不总是存在吗?事实上,编程曾经是非常不同的,OOP 是一个革命性的想法,改变了我们编写代码的方式。快速浏览一下这一切是如何开始的:

  • 1960 年代 -> Simula 的早期开始
    OOP 背后的第一个想法来自一种名为 Simula 的语言,由挪威的 Ole-Johan DahlKristen Nygaard 创建。他们引入了对象的想法,为我们今天使用的代码组织铺平了道路。

  • 1970 年代 -> Smalltalk 铺平了道路
    Xerox PARC 的 Alan Kay 开发了 Smalltalk,这是一种通过消息传递和封装等概念进一步发展 OOP 思想的语言。这就是“面向对象编程”这个术语的诞生。

Master OOP in Java: A Beginner

  • 1980 年代 -> C 的崛起 : Bjarne Stroustrup 将 OOP 原理与强大的 C 语言相结合,创造了 C 语言,这种语言迅速在软件行业流行起来。 C 将 OOP 引入主流开发,并展示了这些概念的强大力量。
  • 20世纪90年代-> Java 将 OOP 带到世界: 当 James Gosling 和他的团队发布 Java 时,它将 OOP 带给了全球受众。 Java 的可移植性和简单性使其广受欢迎,并很快成为构建从桌面应用程序到 Web 服务器的所有内容的首选。

OOP 基础知识:类和对象

现在,让我们进入 OOP 的核心——类和对象。将视为蓝图,就像建筑师对建筑物的设计一样。 对象是您根据该蓝图创建的实际建筑物。

类:对象的蓝图

定义了对象可以具有的一组相关属性(变量)和行为(方法)。这是一种告诉物体它可以做什么以及它具有什么特性的设计。

  • 现实生活中的示例:假设您正在设计一个车辆类。您可能会说每辆车都有车轮发动机座椅。但每辆车都是不同的,比如汽车自行车。 Vehicle 类是蓝图,您从它创建的每辆汽车或自行车都是一个具有自己独特属性的对象。

对象:类的实例

对象是从类中产生的。它是一个具有特定状态和行为的实际实体,占用程序中的内存。

快速类比:将类视为饼干模具(设计),将对象视为饼干本身(实际实例)。

以下是在 Java 中创建类的方法:

class Vehicle {
   int wheels;
   String engineType;

   void displayInfo() {
       System.out.println("Engine Type: " + engineType);
   }
}
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要创建一个对象,您只需使用 new 关键字:

Vehicle car = new Vehicle(); // car is an object of type Vehicle
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现在,尝试创建 Vehicle 类的多个对象 - 每个对象可以具有不同的属性值,但它们都将遵循该类设置的相同设计!


OOP 的四大支柱?️:面向对象编程的核心

现在您已经了解了类和对象,是时候深入研究 OOP 的“四大支柱”了。这些核心原则赋予 OOP 独特的优势和多功能性。

  • 封装 你有没有把秘密日记藏在床底下?封装做了类似的事情——它将数据和方法包装在一个单元中并限制对其的访问。在 Java 中,我们使用 private 变量和 public 方法(getter 和 setter)来控制谁可以查看和更改数据。

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  • 多态性 想象一下,一位厨师可以根据订单烹饪各种菜肴。这就是多态性——一个实体执行多个任务。 Java 允许您通过方法重载(相同的方法名称,不同的参数)和方法覆盖(更改子类中的方法)来实现此目的。

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  • 抽象 当你使用智能手机时,你需要知道每个组件的工作原理吗?不,你只是使用它。 Java 中的抽象隐藏了复杂的细节,允许您仅与对象的基本部分进行交互。 抽象类接口有助于实现这一点。

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  • 传承 继承就是传承特征。就像您可能从父母那里继承特征一样,在 Java 中,一个类可以从另一个类继承属性和行为。这有助于代码重用和创建层次结构。

这里快速浏览一下继承的实际应用:

class Vehicle {
   int wheels;
   String engineType;

   void displayInfo() {
       System.out.println("Engine Type: " + engineType);
   }
}
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在此示例中,Car 类继承了Vehicle 类,这意味着它可以使用displayInfo() 并添加自己的方法,如showModel()。

继承类型:
继承有五种主要类型,即简单继承、多重继承、多级继承、混合继承、层次继承。

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准备好开始编码了吗?

了解 Java 中的 OOP 会给您带来巨大的优势。一旦你掌握了这些概念,你就可以很好地编写干净、高效和可扩展的代码。以下是一些可以帮助您开始练习的想法:

  • 使用类和对象创建一个简单的项目。尝试创建一个图书馆系统,其中有 Book 和 LibraryMember 等类。
  • 通过向图书馆系统添加学生和教师等角色来进行继承实验
  • 通过添加私有属性和使用 getter/setter 来尝试封装

要记住的要点?:

现在我们已经探索了 Java 中面向对象编程的细节,让我们回顾一下最重要的要点,以巩固您的理解。将此部分视为您的 OOP“备忘单” - 每当您需要复习时记住要点的快速参考!

  1. OOP 专注于现实世界建模:OOP 围绕代表现实世界实体的对象组织代码,使代码更加直观和可重用。

  2. OPP 的核心概念:四大支柱——封装、抽象、继承和多态——对于编写干净、模块化和可维护的代码至关重要。

  3. 类和对象是关键元素:类是创建对象的蓝图,定义属性和行为。对象是类的实例,体现了类的属性和操作。

  4. 封装促进安全性和控制:通过限制使用私有变量和公共方法对数据的直接访问,封装确保对象的数据按预期使用

  5. 抽象简化复杂系统:抽象隐藏了复杂的实现细节,只向其他类展示必要的部分,使代码易于理解。

  6. 多态性允许操作灵活:通过多态性,对象可以根据上下文以多种方式表现 - 例如方法重载和方法覆盖。

  7. 继承允许代码重用:继承使新类能够采用现有类的属性和行为,减少冗余并提高可维护性。


总结

掌握 OOP 一开始可能感觉很多,但通过练习,这些概念将开始变得像第二天性。请记住,您从事的每个 Java 项目都可能会使用 OOP 原则。继续实验、编码和探索对象和类的魔力——你已经做到了!

Master OOP in Java: A Beginner

祝您编码愉快,欢迎来到 Java 面向对象编程的世界! ?

以上是掌握 Java 中的 OOP:类、对象及其他内容的初学者指南的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

来源:dev.to
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