Java程序设计（面向对象）- 基本概念

Java 是面向对象的编程语言，对象就是面向对象程序设计的核心。所谓对象就是真实世界中的实体，对象与实体是一一对应的，也就是说现实世界中每一个实体都是一个对象，它是一种具体的概念。

定义：以基于对象的思维去分析和解决问题，万物皆对象

对象有以下特点：

• 对象具有属性和行为。
• 对象具有变化的状态。
• 对象具有唯一性。
• 对象都是某个类别的实例。
• 一切皆为对象，真实世界中的所有事物都可以视为对象。

类

对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

类的基本结构

属性：对象数据的描述
方法：对象的行为
构造方法：用于实例化对象
内部类：在类中声明的类（inner class）
块：分静态块与实例块
类的声明：（访问权限修饰符public.default（可忽略不写，为默认））（修饰final.abstract.synchronized）class 类名{ 类体 }
类的作用：类就是一个模板，定义多个对象共同的属性和方法 如：学生类（张三，李四）　手机类（华为.oppo）

属性

属性可理解为对象的数据。注：属性有称成员变量，是声明在类中的变量，在方法体中声明的变量称为局部变量或临时变量。
声明方式：（访问权限修饰符）（修饰符）数据类型 属性名（=初值）
例如：

变量

• 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
• 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
• 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。

方法

方法即对象的行为，为定义在类中的具特定功能的一段独立的小程序，方法也称为函数
方法运行后的返回结果的数据类型，如果没有返回值使用void
声明形式：

（访问权限修饰符）（修饰符）返回值数据类型  方法名（形式参数列表）{执行语句；return；                      }

• 参数类型： 形式参数的数据类型
• 形式参数：就是一个变量，用于存储调用方法时传递给方法的实际参数
  return 用于结束方法
• 返回值：该方法执行后的结果，该结果会返回给调用者
• 方法的特点：
  定义方法可以将功能代码进行封装。
  便于该功能进行复用。 方法只有被调用才会被执行。
  方法的出现提高代码的复用性。
  方法若没有返回值，则用关键字void表示，那么该方法中的return语句如果在最后一行可以省略不写。
  方法中可以调用方法，不可以在方法内部定义方法。
  定义方法时，方法的结果应返回给调用者，交由调用者来处理.

方法的重载

方法名相同、参数不同（数量不同、类型不同、顺序不同）、同一作用域。

构造方法(构造器)

要想使用Java类，必须创建类的对象，即对类进行实例化。而创建对象就必须使用构造方法。因此，构造方法几乎是一个类必须有的元素。
构造方法的作用：

• 1.为了初始化成员属性，而不是初始化对象，初始化对象是通过new关键字实现的
• 2.通过new调用构造方法初始化对象，编译时根据参数签名来检查构造函数，称为静态联编和编译多态（参数签名：参数的类型，参数个数和参数顺序）
• 3.创建子类对象会调用父类构造方法但不会创建父类对象，只是调用父类构造方法初始化父类成员属性；如下图，对一个银行卡账号的设计：
  

  类与类之间的关系

  • 一、继承关系 继承指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力。在Java中继承关系通过关键字extends明确标识，在设计时一般没有争议性。在UML类图设计中，继承用一条带空心三角箭头的实线表示，从子类指向父类，或者子接口指向父接口。
    
• 二、实现关系 实现指的是一个class类实现interface接口（可以是多个）的功能，实现是类与接口之间最常见的关系。在Java中此类关系通过关键字implements明确标识，在设计时一般没有争议性。在UML类图设计中，实现用一条带空心三角箭头的虚线表示，从类指向实现的接口。
  
• 三、依赖关系 简单的理解，依赖就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是类B的变化会影响到类A。比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖。表现在代码层面，为类B作为参数被类A在某个method方法中使用。在UML类图设计中，依赖关系用由类A指向类B的带箭头虚线表示。
  
• 四、关联关系 关联体现的是两个类之间语义级别的一种强依赖关系，比如我和我的朋友，这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的，一般是长期性的，而且双方的关系一般是平等的。关联可以是单向、双向的。表现在代码层面，为被关联类B以类的属性形式出现在关联类A中，也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量。在UML类图设计中，关联关系用由关联类A指向被关联类B的带箭头实线表示，在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。
  
• 五、聚合关系 聚合是关联关系的一种特例，它体现的是整体与部分的关系，即has-a的关系。此时整体与部分之间是可分离的，它们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体对象共享。比如计算机与CPU、公司与员工的关系等，比如一个航母编队包括海空母舰、驱护舰艇、舰载飞机及核动力攻击潜艇等。表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分。在UML类图设计中，聚合关系以空心菱形加实线箭头表示。
  
• 六、组合关系 组合也是关联关系的一种特例，它体现的是一种contains-a的关系，这种关系比聚合更强，也称为强聚合。它同样体现整体与部分间的关系，但此时整体与部分是不可分的，整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束，比如人和人的大脑。表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分。在UML类图设计中，组合关系以实心菱形加实线箭头表示。
  
• 七、总结 对于继承、实现这两种关系没多少疑问，它们体现的是一种类和类、或者类与接口间的纵向关系。其他的四种关系体现的是类和类、或者类与接口间的引用、横向关系，是比较难区分的，有很多事物间的关系要想准确定位是很难的。前面也提到，这四种关系都是语义级别的，所以从代码层面并不能完全区分各种关系，但总的来说，后几种关系所表现的强弱程度依次为：组合>聚合>关联>依赖。

Java 消息服务

Java消息服务指的是两个应用程序之间进行异步通信的API，它为标准消息协议和消息服务提供了一组通用接口，包括创建、发送、读取消息等，用于支持JAVA应用程序开发。在J2EE中，当两个应用程序使用JMS进行通信时，它们之间并不是直接相连的，而是通过一个共同的消息收发服务连接起来，可以达到解耦的效果。

• 优点
  异步：JMS天生就是异步的，客户端获取消息的时候，不需要主动发送请求，消息会自动发送给可用的客户端。
  可靠：JMS保证消息只会递送一次。大家都遇到过重复创建消息问题，而JMS能帮你避免该问题。

JMS消息传送模型

• 点对点消息传送模型
  在点对点消息传送模型中，应用程序由消息队列，发送者，接收者组成。每一个消息发送给一个特殊的消息队列，该队列保存了所有发送给它的消息(除了被接收者消费掉的和过期的消息)。点对点消息模型有一些特性，如下：

  • 每个消息只有一个接收者；
  • 消息发送者和接收者并没有时间依赖性；
  • 当消息发送者发送消息的时候，无论接收者程序在不在运行，都能获取到消息；
  • 当接收者收到消息的时候，会发送确认收到通知（acknowledgement）。

• 发布/订阅消息传递模型
  在发布/订阅消息模型中，发布者发布一个消息，该消息通过topic传递给所有的客户端。在这种模型中，发布者和订阅者彼此不知道对方，是匿名的且可以动态发布和订阅topic。topic主要用于保存和传递消息，且会一直保存消息直到消息被传递给客户端。
  发布/订阅消息模型特性如下：

  • 一个消息可以传递给多个订阅者
  • 发布者和订阅者有时间依赖性，只有当客户端创建订阅后才能接受消息，且订阅者需一直保持活动状态以接收消息。
  • 为了缓和这样严格的时间相关性，JMS允许订阅者创建一个可持久化的订阅。这样，即使订阅者没有被激活（运行），它也能接收到发布者的消息。

  接收消息

• 同步
  　使用同步方式接收消息的话，消息订阅者调用receive()方法。在receive()中，消息未到达或在到达指定时间之前，方法会阻塞，直到消息可用。

• 异步
  　使用异步方式接收消息的话，消息订阅者需注册一个消息监听者，类似于事件监听器，只要消息到达，JMS服务提供者会通过调用监听器的onMessage()递送消息。

  JMS编程接口

  JMS应用程序由如下基本模块组成：

  • 管理对象（Administered objects）-连接工厂（Connection Factories）和目的地（Destination）
  • 连接对象（Connections）
  • 会话（Sessions）
  • 消息生产者（Message Producers）
  • 消息消费者（Message Consumers）
  • 消息监听者（Message Listeners）
    
    JMS消息结构：消息头、消息属性、消息体。

Java设计基础及面向对象导向