1、Java语言基础组成-Part 5
1.9 数组
1.9.5 数组中的数组
二维数组[][]
格式1：
int[][] arr = new int[3][2];
1、定义了名称为arr的二维数组。
2、二维数组中有3个一维数组。
3、每一个一维数组中有2个元素。
4、一维数组的名称分别为arr[0], arr[1], arr[2]。
5、给第一个一维数组第一个脚标位赋值为78写法是：arr[0][1] = 78;。
6、arr存储的是二维数组的初始地址，arr[0]、arr[1]、arr[2]存储的是一维数组的初始地址。
示例1： - class Array2Demo
- {
- public static void main(String[] args){
- int[][] arr = new int[3][2];
- //直接打印二维数组
- System.out.println(arr);
- //直接打印二位数组中的角标为0的一维数组
- System.out.println(arr[0]);
- //直接打印二维数组中的角标为0的一维数组的角标为0的元素
- System.out.println(arr[0][0]);
- }
- }
说明：打印的内容中@左边是实体的类型（"["代表一维数组，"[["代表二维数组，"I"代表int类型），@右边是实体的哈希值。
示例2：打印二维数组和一维数组的长度 - class Array2Demo
- {
- public static void main(String[] args){
- int [][] arr = new int[3][2];
- //打印二维数组的长度，其实就是一位数组的个数
- System.out.println(arr.length );
- //打印二位数组中角标为1一位数组的长度
- System.out.println(arr[1].length );
- }
- }
格式2：
int[][] arr = new int[3][];
二维数组中有3个一维数组，每个一维数组都是默认初始化值null，可以对这个三个一维数组分别进行初始化。
arr[0] = new int[3];
arr[1] = new int[1];
arr[2] = new int[2];
示例：
- class Array2Demo
- {
- public static void main(String[] args){
- int[][] arr = new int[3][];
- System.out.println(arr);
- System.out.println(arr[0]);
- System.out.println(arr[0][0]);
- }
- }
说明： 示例中arr[0]为null的原因是没有为它初始化一位数组。
由于arr[0]为null，通过它获取一维数组角标为0的元素肯定会报空指针异常错误！
格式3：
int[][] arr = {{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};
定义一个名称为arr的二维数组，二维数组中的有三个一维数组，每一个一维数组中具体元素也都已初始化。
第一个一维数组 arr[0] = {3,8,2};，第二个一维数组 arr[1] = {2,7};，第三个一维数组 arr[2] = {9,0,1,6};。
第三个一维数组的长度表示方式：arr[2].length;。
应用：求二维数组所有元素的和。
- class Array2Demo
- {
- public static void main(String[] args){
- int sum = 0;
- int[][] arr = {{3,1,7},{5,8,2,9},{4,1}};
- for(int x = 0; x < arr.length; x++){
- for(int y = 0; y < arr[x].length; y++){
- sum += arr[x][y];
- }
- }
- System.out.println("sum = " + sum);
- }
- }
3、面向对象
3.1 面向对象概念
3.1.1 面向对象概念
面向对象是相对面向过程而言，面向对象和面向过程都是一种思想。
面向过程：
强调的是功能行为。代表语言：C语言。
例子：把大象装进冰箱
1. 打开冰箱。
2. 存储大象。
3. 关上冰箱。
"打开"、"存储"、"关上"都是功能行为，在代码中的直观体现就是函数或者方法，这就是一种面向过程的以功能行为为主体的思想体现。
面向对象：
将功能封装进对象，强调具备了功能的对象。代表语言：Java、C++、C#。
例子：把大象装进冰箱
1. 冰箱打开。
2. 冰箱存储。
3. 冰箱关闭。
可以看到，所有的操作都是以"冰箱"为主体，而不是功能行为。也就是说冰箱自己已经具备"打开"、"存储"、"关上"的行为功能，我们只需要让冰箱执行它具备的功能就可以了。这就是一种面向对象的以执行功能的对象为主体的思想体现。
3.1.2 面向对象的特点
是一种符合人们思考习惯的思想，可以将复杂的事情简单化，将程序员从执行者转换成了指挥者。
完成需求时：
1. 先要去找具有所需功能的对象来用。
2. 如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象。
这样可以简化开发并提高复用。
3.1.3 面向对象开发，设计，特征
开发的过程：
其实就是不断的创建对象，使用对象，指挥对象做事情。
设计的过程：
其实就是在管理和维护对象之间的关系。
面向对象的特征：
封装(encapsulation)
继承(inheritance)
多态(polymorphism)
3.2 类与对象之间的关系
使用计算机语言就是不断地在描述现实生活中的事物。
java中描述事物通过类的形式体现，类是具体事物的抽象，概念上的定义。
对象即是该类事物实实在在存在的个体。
3.2.1 类与对象（图例）
可以理解为：类就是图纸，汽车就是堆内存中的对象。
对于同一类事物可以抽取它们的共性的内容，定义在类中。如：生活中的汽车，每一台车都有轮胎数和颜色。
那么在通过java描述汽车这类事物时，就可以将这两个共性属性作为类中的属性进行定义。
通过该类建立的每一个汽车实体都具有该属性，并可以有对象特有的属性值。
3.2.2 类的定义
生活中描述事物无非就是描述事物的属性和行为。如：人有身高，体重等属性，有说话，打球等行为。
Java中用类class来描述事物也是如此。
属性：对应类中的成员变量。
行为：对应类中的成员函数。
定义类其实在定义类中的成员(成员变量和成员函数)。
3.2.3 成员变量和局部变量的区别？
成员变量：
1. 成员变量定义在类中，在整个类中都可以被访问。
2. 成员变量随着对象的建立而建立，随着对象的消失而消失，存在于对象所在的堆内存中。
3. 成员变量有默认初始化值。
局部变量：
1. 局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等，只在所属的区域有效。
2. 局部变量存在于栈内存中，作用的范围结束，变量空间会自动释放。
3. 局部变量没有默认初始化值。
3.2.4 创建对象，使用对象
示例：
- /*
- * 描述小汽车
- * 分析：
- * 1. 属性。
- * 轮胎数。
- * 颜色。
- * 2. 行为
- * 运行。
- *
- * 定义类其实就是在定义类中的成员。
- * 成员：成员变量<-->属性，成员函数<-->行为。
- */
- //对Car这类事物进行描述
- class Car
- {
- //成员变量
- String color = "red";
- int num = 4;
- //成员方法
- void show()
- {
- //临时变量
- int num = 10;
- //输出临时变量的值
- System. out.println("color = " +color +"...num = " +num);
- }
- }
- class CarDemo
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- //通过new关键字，建立对象
- //c就是一个类类型的引用变量，指向了该类的对象
- Car c = new Car();
- //对对象的属性进行修改
- c. color = "black" ;
- //输出成员变量的默认值
- System. out.println(c.num);
- //通过对象.成员的形式来使用对象的功能
- c.show();
- }
- }
3.2.5 对象内存结构
示例：
Car c1 = new Car();
c1.color="blue";
Car c2 = new Car();
内存结构示意图：
只要是用new操作符定义的实体就会在堆内存中开辟一个新的空间，并且每一个对象中都有一份属于自己的属性。
通过对象.对象成员的方式操作对象中的成员，对其中一个对象的成员进行了修改，和另一个对象没有任何关系。
需要提到的是c1、c2都是对实体的引用变量，如果执行c2 = c1，那么c2也就指向了c1引用的实体。c2原来引用的实体因为没有被引用变量引用，就会被垃圾回收器回收。
3.2.6 匿名对象
匿名对象是对象的简化形式。
匿名对象两种使用情况： 1. 当对对象方法仅进行一次调用时； 2. 匿名对象可以作为实际参数进行传递。
示例：
- class Car
- {
- String color = "red";
- int num = 4;
- public static void run()
- {
- System.out.println("function run is running!" );
- }
- }
- class CarDemo{
- public static void main(String[] args){
- //对对象方法仅进行一次调用时，就可以使用匿名对象
- new Car().run();
- //匿名对象可以作为实际参数进行传递
- show(new Car());
- }
- public static void show(Car c){
- c. num = 3;
- c. color = "black" ;
- System.out.println("function show is running!" );
- System.out.println(c.num + "..." + c. color);
- }
- }
3.2.7 基本数据类型参数及引用数据类型参数传递 - //基本数据类型参数传递
- class Demo
- {
- public static void main(String[] args){
- int x = 3;
- show(x);
- System.out.println("x=" + x);
- }
-
- public static void show(int x){
- x = 4;
- }
- }
运行结果：
执行过程说明： 1、jvm调用main方法，main方法入栈。 2、将x变量值设置为3。 3、main方法调用show方法，3作为基本数据类型参数赋值给show方法参数x，也就是说，此时show方法的参数x值为3。 4、show方法执行x=4后，show方法的参数x值变为4。 5、show方法执行结束，show方法出栈。show方法参数x也随之出栈。 6、main方法打印x的值。此时x指的是main方法中的x变量的值（show方法中的参数x已经随show方法一块出栈了）。所以，打印出来的x值为3而不是4。 7、main方法执行结束，出栈。 - //引用数据类型参数传递
- class Demo
- {
- int x = 3;
-
- public static void main(String[] args){
- Demo d = new Demo();
- d.x = 9;
- show(d);
- System.out.println(d.x);
- }
-
- public static void show(Demo d){
- d.x = 4;
- }
- }
执行过程说明： 1、jvm调用main方法，main方法入栈。 2、创建Demo对象d（在堆内存中创建，d作为引用变量，指向堆内存中创建的实体对象），并将d指向的实体对象中的属性x的值设置为9。 3、main方法调用show方法，d作为引用数据类型参数赋值给show方法参数d，也就是说，此时show方法的参数d和main方法中的变量d同时指向了堆内存中同一个实体对象。 4、show方法执行d.x=4后，堆内存中的实体对象的x属性值变为4。 5、show方法执行结束，show方法出栈，show方法参数d也随之出栈。虽然show方法参数d出栈了，但是，由于main方法的变量d依然引用着堆内存中的实体对象，因此堆内存中的实体对象不会被垃圾回收器清除。 6、main方法打印d.x的值。此时，d指的是main方法中的引用变量x，d.x指的依然是堆内存中的实体对象中x的值。所以，打印出来的值为4而不是9。 7、main方法执行结束，出栈。
总结： 在java中，方法参数的传递永远都是传值，而这个值，对于基本数据类型，值就是你赋给变量的那个值。而对于引用数据类型，这个值是对象的引用，而不是这个对象本身。
3.3 封装
封装：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。
好处：
1. 将变化隔离。
2. 便于使用。
3. 提高重用性。
4. 提高安全性。
封装原则：
1. 将不需要对外提供的内容都隐藏起来。
2. 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。如，getXXX，setXXX。
示例：
- /*
- 人：
- 属性：年龄
- 行为：说话
- */
- class Person{
- //private：私有，是一个权限修饰符，用于修饰
- //不希望别人直接访问赋值，需要通过私有化把属性进行隐藏
- private int age ;
- //通过提供set、get公共方法对其访问
- public void setAge( int a){
- //在set方法内可以对属性的赋值进行限制
- if (a > 0 && a < 130){
- age = a;
- } else
- System.out .println("错误的数据" );
- }
- public int getAge(){
- return age ;
- }
- void speak(){
- System.out .println("age = " + age);
- }
- }
- class PersonDemo{
- public static void main(String[] args){
- Person p = new Person();
- //通过其他方式访问
- p.setAge(20);
- p.speak();
- //赋值不合法，set方法就不允许成功赋值
- p.setAge(-20);
- }
- }
P.S.
1、私有仅仅是封装的一种体现而已。
2、private关键字：是一个权限修饰符，用于修饰成员(成员变量和成员函数)，被私有化的成员只在本类中有效。
3、常用场景之一：将成员变量私有化，对外提供对应的set、get方法对其进行访问，提高对数据访问的安全性。
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