Java 面向对象和封装全面梳理总结

什么是面向对象编程？

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种程序设计范式，它将“对象”作为程序的基本单元，通过对象之间的交互来实现程序的功能。在OOP中，每个对象都具有数据（属性）和行为（方法），对象通过调用方法来执行某些操作，并可以修改自身的状态。

OOP的核心思想是把现实世界中的事物抽象成程序中的对象，这样就可以更加自然地设计程序，减少程序出错的可能性，加快程序的开发速度。

Java 中的面向对象编程

Java是一门强类型、面向对象的编程语言，它严格遵循OOP的思想，可以说Java的全部特性都与面向对象编程有着密切的联系。

Java中的每个对象都必须是一个类的实例，类是对象共享状态和行为的集合，Java中的类包含数据（成员变量）和方法（成员方法）。可以通过创建类的实例来访问它的数据和方法。

Java中还有一个重要的概念是继承（Inheritance），它允许类继承其他类的属性和方法，从而可以节省代码并实现代码复用。

除了继承，Java中还有另一个重要的概念是多态（Polymorphism），它允许不同对象对同一消息作出不同的响应。多态是通过方法重载（Overloading）和方法重写（Overriding）实现的。

什么是封装？

封装是面向对象编程的一种基本特性，它指的是将数据和方法包装在一个单元中，并对外部隐藏实现细节，只公开一些必要的接口，从而提高代码的可维护性和重用性。

在Java中，封装是通过访问权限修饰符实现的。Java中有4种访问权限修饰符，它们分别是：

• public：公共的，可以被任何类访问。
• protected：受保护的，可以被子类和同一包中的类访问。
• default（没有修饰符）：默认的，可以被同一包中的类访问。
• private：私有的，只能被本类中的方法访问。

我们可以根据数据和方法的访问权限将其划分为不同的层次，以保证代码的安全性和简洁性。

示例说明

示例一：封装的实现

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.setName("Tom");
        p.setAge(18);
        System.out.println(p.getName() + " " + p.getAge());
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个Person类，它有两个私有的成员变量name和age，以及四个公有的成员方法setName、getName、setAge、getAge。我们可以通过公有的成员方法来访问和修改成员变量，从而实现了数据的封装。

在Test类中，我们创建了一个Person对象p，并使用setName、setAge方法来设置成员变量的值，然后使用getName、getAge方法来获取成员变量的值，最终输出结果为Tom 18。

示例二：继承的实现

public class Animal {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void shout() {
        System.out.println("Animal is shouting!");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    public void shout() {
        System.out.println("Dog is shouting!");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal("Animal");
        a.shout();

        Dog d = new Dog("Dog");
        d.shout();
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个Animal类，它有一个私有的成员变量name和一个公有的成员方法shout，shout方法输出了Animal is shouting!。接着我们定义了一个Dog类，它继承自Animal类，并重写了shout方法，shout方法输出了Dog is shouting!。

在Test类中，我们分别创建了一个Animal对象a和一个Dog对象d，并调用它们的shout方法。由于Dog继承自Animal，所以它可以调用Animal类中的方法，但由于它重写了shout方法，所以它会输出Dog is shouting!。最终输出结果为：

Animal is shouting!
Dog is shouting!

这就是多态的实现方式。