尚硅谷Java基础Java类设计

尚硅谷Java基础Java类设计汇报人：AA2024-01-17Java类设计概述类的基本结构封装、继承与多态抽象类与接口设计内部类与枚举类型设计异常处理机制设计总结回顾与拓展延伸01Java类设计概述类是对象的模板或蓝图，定义了对象的属性和方法。类是面向对象编程的基础，提供了一种抽象的方式来描述具有相同属性和行为的对象。对象是类的实例，具有类定义的属性和行为。对象是实际存在的实体，可以通过调用类的方法来执行操作。类与对象概念对象（Object）类（Class）封装（Encapsulation）封装是将对象的属性和方法封装在类中，隐藏内部实现细节，只对外提供必要的接口。这样可以提高代码的可维护性和安全性。继承（Inheritance）继承是一种实现代码重用的机制，允许子类继承父类的属性和方法。子类可以扩展父类的功能，实现更复杂的操作。多态（Polymorphism）多态是指允许使用父类类型的引用指向子类的对象，并调用子类的方法。这样可以实现更加灵活和可扩展的代码设计。面向对象编程思想Java类设计原则单一职责原则（SingleResponsibilityPrinciple）：一个类应该只有一个引起变化的原因。即一个类只负责一项功能，降低类的复杂度，提高可维护性。开闭原则（Open-ClosedPrinciple）：软件实体（类、模块、函数等）应该可以扩展，但是不可修改。即在不修改原有代码的情况下，通过扩展实现新的功能。里氏替换原则（LiskovSubstitutionPrinciple）：子类必须能够替换掉它们的父类。即在使用父类的地方，可以无缝地使用子类进行替换，而不会引起程序的错误或异常。依赖倒置原则（DependencyInversionPrinciple）：高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应该依赖于抽象。即抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。这样可以降低类之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。02类的基本结构类名通常使用大写字母开头的驼峰命名法，例如`Person`、`Animal`等。类名类名应该简洁明了，能够准确反映类的功能或含义。同时，避免使用Java保留字和特殊字符。命名规范类名与命名规范属性定义属性是类的成员变量，用于存储类的状态信息。属性定义包括属性名称、数据类型和初始化值。访问修饰符Java提供了四种访问修饰符，分别是`private`、`protected`、`public`和默认（无修饰符）。它们用于控制属性的访问权限。属性定义及访问修饰符方法定义方法是类的行为或功能实现，用于处理类的业务逻辑。方法定义包括方法名称、参数列表、返回类型和方法体。访问修饰符与方法类似，方法的访问修饰符也用于控制方法的访问权限。同时，方法还可以使用`static`、`final`等修饰符来定义方法的特性。方法定义及访问修饰符构造方法与析构方法构造方法构造方法是类的特殊方法，用于创建类的对象并初始化对象的状态。构造方法的名称必须与类名相同，且没有返回类型。析构方法Java中并没有直接的析构方法概念，但可以通过`finalize()`方法来实现类似的功能。`finalize()`方法在对象被垃圾回收器回收前被调用，用于释放资源或执行清理操作。03封装、继承与多态数据隐藏将数据成员定义为私有，只能通过公共方法访问和修改，确保数据的安全性和完整性。方法封装将相关操作封装在类中，通过方法调用实现功能，提高代码的可读性和可维护性。访问控制通过访问修饰符控制类成员的访问权限，实现信息的隐藏和封装。封装实现细节隐藏030201子类可以继承父类的属性和方法，实现代码的重用和扩展。子类继承父类子类可以重写父类的方法，实现自己的业务逻辑，同时保留父类方法的功能。方法重写子类可以继承多个父类的属性和方法，实现多层级的代码重用。多级继承继承实现代码重用在同一个类中，方法名相同但参数列表不同的方法构成重载，实现同一操作的不同表现形式。方法重载子类中定义与父类同名的方法，覆盖父类中的方法实现，实现子类对父类方法的扩展或修改。方法重写父类引用指向子类对象时，可以调用子类重写的方法或子类特有的方法，实现对象的灵活使用和扩展。对象多态性多态实现灵活编程04抽象类与接口设计VS抽象类是包含抽象方法的类，抽象方法是一种只有方法声明，没有具体实现的方法。使用场景当一个类需要定义一些通用的方法，但是这些方法的具体实现依赖于子类时，可以使用抽象类。通过抽象类，可以实现代码的复用和模块化的设计。抽象类定义抽象类概念及使用场景接口是一种完全抽象的类，只包含方法的声明，没有方法的实现。接口可以被类实现（implements），实现接口的类必须提供接口中所有方法的具体实现。接口定义接口通常用于定义一组相关的方法，这些方法可以被不同的类实现。通过接口，可以实现多态性和松耦合的设计。在Java中，接口也常用于定义常量。使用场景接口概念及使用场景语法层面抽象类可以提供方法的默认实现，而接口在Java8之前不能提供方法的默认实现；抽象类可以包含字段、构造方法和普通方法，而接口只能包含常量和方法声明。设计层面抽象类主要用于代码复用和模块化设计，而接口主要用于定义一组相关的方法和实现多态性；抽象类是一种"is-a"关系，表示一种继承关系，而接口是一种"has-a"关系，表示一种拥有关系。抽象类与接口比较05内部类与枚举类型设计内部类概念及使用场景内部类是定义在另一个类的内部的类，它可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。内部类定义内部类通常用于实现一些辅助功能，或者需要访问外部类私有成员的场景。例如，事件监听器、回调接口的实现等。使用场景枚举类型是一种特殊的类，它包含了一组预定义的常量。在Java中，枚举类型使用`enum`关键字定义。枚举类型通常用于表示一组固定的常量值，如状态码、颜色、星期等。使用枚举类型可以提高代码的可读性和可维护性。枚举类型定义使用场景枚举类型概念及使用场景内部类应用在项目中，内部类可以用于实现一些辅助功能，如事件监听器、回调接口的实现等。同时，内部类还可以用于实现单例模式、Builder模式等设计模式。枚举类型应用在项目中，枚举类型可以用于表示一组固定的常量值，如状态码、颜色、星期等。使用枚举类型可以提高代码的可读性和可维护性。同时，枚举类型还可以用于实现有限状态机、策略模式等设计模式。内部类和枚举在项目中应用06异常处理机制设计抛出异常当程序中发生异常时，Java运行时系统会生成一个异常对象，并抛出该异常对象。异常处理在catch语句块中，程序员可以编写处理异常的代码。常见的处理方式包括打印异常信息、回滚事务、关闭资源等。异常传播如果在方法中发生异常且没有被捕获处理，那么该异常会被抛出到调用该方法的方法中。如果调用者也没有处理该异常，那么异常会继续向上传播，直到被捕获处理或者程序终止。捕获异常程序员可以使用try-catch语句块来捕获并处理异常。try语句块中放置可能引发异常的代码，catch语句块用于捕获并处理异常。异常处理流程介绍继承Exception或RuntimeException：自定义异常类需要继承Java中的Exception或RuntimeException类。继承Exception表示该异常是检查型异常，需要在方法声明中声明抛出；继承RuntimeException表示该异常是非检查型异常，无需在方法声明中声明抛出。定义构造方法：自定义异常类需要定义至少一个构造方法，用于初始化异常信息。通常可以定义多个构造方法，以便在抛出异常时提供不同的参数。覆写toString方法：为了方便查看异常信息，可以覆写toString方法，返回异常的详细信息。自定义异常类设计在业务逻辑中处理异常在业务逻辑中，可以根据实际情况使用try-catch语句块来捕获并处理异常。例如，在数据访问层中，可以使用try-catch语句块来捕获数据库访问异常，并进行相应的处理。在控制层中处理异常在控制层中，可以使用统一的异常处理机制来处理所有业务逻辑抛出的异常。例如，可以使用SpringMVC提供的全局异常处理器来处理所有Controller中抛出的异常。记录日志在处理异常时，可以将异常信息记录到日志中，以便后续分析和排查问题。可以使用Java中的日志框架（如Log4j、SLF4J等）来记录日志。提供友好的用户提示在处理异常时，还需要考虑如何向用户提供友好的提示信息。例如，可以在前端页面中显示统一的错误提示信息，或者在API接口中返回包含错误信息的响应对象。异常处理在项目中应用07总结回顾与拓展延伸面向对象编程思想Java是一种面向对象的编程语言，支持类和对象的概念。面向对象编程思想包括封装、继承和多态等核心特性。类是对象的模板，定义了一类事物的属性和方法。对象是类的实例，具有类所描述的属性和行为。Java提供了public、protected、private和默认四种访问修饰符，用于控制类、变量、方法和构造器的访问权限。构造器用于创建类的实例对象，方法用于描述对象的行为。Java支持方法的重载和重写。封装是将对象的属性和方法封装在类中，实现数据的隐藏和保护。继承是从已有的类派生出新的类，实现代码的复用和扩展。Java类与对象构造器与方法封装与继承访问修饰符关键知识点总结回顾0102设计模式的概念设计模式是在软件设计中经常遇到的一些问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过长时间实践和总结出来的，具有普遍适用性和可重用性。设计模式的分类根据设计模式的目的和范围，可以将其分为创建型