尚硅谷Java基礎Java類設計匯報人：AA2024-01-17Java類設計概述類的基本結構封裝、繼承與多態(tài)抽象類與接口設計內部類與枚舉類型設計異常處理機制設計總結回顧與拓展延伸01Java類設計概述類是對象的模板或藍圖，定義了對象的屬性和方法。類是面向對象編程的基礎，提供了一種抽象的方式來描述具有相同屬性和行為的對象。對象是類的實例，具有類定義的屬性和行為。對象是實際存在的實體，可以通過調用類的方法來執(zhí)行操作。類與對象概念對象（Object）類（Class）封裝（Encapsulation）封裝是將對象的屬性和方法封裝在類中，隱藏內部實現(xiàn)細節(jié)，只對外提供必要的接口。這樣可以提高代碼的可維護性和安全性。繼承（Inheritance）繼承是一種實現(xiàn)代碼重用的機制，允許子類繼承父類的屬性和方法。子類可以擴展父類的功能，實現(xiàn)更復雜的操作。多態(tài)（Polymorphism）多態(tài)是指允許使用父類類型的引用指向子類的對象，并調用子類的方法。這樣可以實現(xiàn)更加靈活和可擴展的代碼設計。面向對象編程思想Java類設計原則單一職責原則（SingleResponsibilityPrinciple）：一個類應該只有一個引起變化的原因。即一個類只負責一項功能，降低類的復雜度，提高可維護性。開閉原則（Open-ClosedPrinciple）：軟件實體（類、模塊、函數(shù)等）應該可以擴展，但是不可修改。即在不修改原有代碼的情況下，通過擴展實現(xiàn)新的功能。里氏替換原則（LiskovSubstitutionPrinciple）：子類必須能夠替換掉它們的父類。即在使用父類的地方，可以無縫地使用子類進行替換，而不會引起程序的錯誤或異常。依賴倒置原則（DependencyInversionPrinciple）：高層模塊不應該依賴于低層模塊，它們都應該依賴于抽象。即抽象不應該依賴于細節(jié)，細節(jié)應該依賴于抽象。這樣可以降低類之間的耦合度，提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。02類的基本結構類名通常使用大寫字母開頭的駝峰命名法，例如`Person`、`Animal`等。類名類名應該簡潔明了，能夠準確反映類的功能或含義。同時，避免使用Java保留字和特殊字符。命名規(guī)范類名與命名規(guī)范屬性定義屬性是類的成員變量，用于存儲類的狀態(tài)信息。屬性定義包括屬性名稱、數(shù)據(jù)類型和初始化值。訪問修飾符Java提供了四種訪問修飾符，分別是`private`、`protected`、`public`和默認（無修飾符）。它們用于控制屬性的訪問權限。屬性定義及訪問修飾符方法定義方法是類的行為或功能實現(xiàn)，用于處理類的業(yè)務邏輯。方法定義包括方法名稱、參數(shù)列表、返回類型和方法體。訪問修飾符與方法類似，方法的訪問修飾符也用于控制方法的訪問權限。同時，方法還可以使用`static`、`final`等修飾符來定義方法的特性。方法定義及訪問修飾符構造方法與析構方法構造方法構造方法是類的特殊方法，用于創(chuàng)建類的對象并初始化對象的狀態(tài)。構造方法的名稱必須與類名相同，且沒有返回類型。析構方法Java中并沒有直接的析構方法概念，但可以通過`finalize()`方法來實現(xiàn)類似的功能。`finalize()`方法在對象被垃圾回收器回收前被調用，用于釋放資源或執(zhí)行清理操作。03封裝、繼承與多態(tài)數(shù)據(jù)隱藏將數(shù)據(jù)成員定義為私有，只能通過公共方法訪問和修改，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。方法封裝將相關操作封裝在類中，通過方法調用實現(xiàn)功能，提高代碼的可讀性和可維護性。訪問控制通過訪問修飾符控制類成員的訪問權限，實現(xiàn)信息的隱藏和封裝。封裝實現(xiàn)細節(jié)隱藏030201子類可以繼承父類的屬性和方法，實現(xiàn)代碼的重用和擴展。子類繼承父類子類可以重寫父類的方法，實現(xiàn)自己的業(yè)務邏輯，同時保留父類方法的功能。方法重寫子類可以繼承多個父類的屬性和方法，實現(xiàn)多層級的代碼重用。多級繼承繼承實現(xiàn)代碼重用在同一個類中，方法名相同但參數(shù)列表不同的方法構成重載，實現(xiàn)同一操作的不同表現(xiàn)形式。方法重載子類中定義與父類同名的方法，覆蓋父類中的方法實現(xiàn)，實現(xiàn)子類對父類方法的擴展或修改。方法重寫父類引用指向子類對象時，可以調用子類重寫的方法或子類特有的方法，實現(xiàn)對象的靈活使用和擴展。對象多態(tài)性多態(tài)實現(xiàn)靈活編程04抽象類與接口設計VS抽象類是包含抽象方法的類，抽象方法是一種只有方法聲明，沒有具體實現(xiàn)的方法。使用場景當一個類需要定義一些通用的方法，但是這些方法的具體實現(xiàn)依賴于子類時，可以使用抽象類。通過抽象類，可以實現(xiàn)代碼的復用和模塊化的設計。抽象類定義抽象類概念及使用場景接口是一種完全抽象的類，只包含方法的聲明，沒有方法的實現(xiàn)。接口可以被類實現(xiàn)（implements），實現(xiàn)接口的類必須提供接口中所有方法的具體實現(xiàn)。接口定義接口通常用于定義一組相關的方法，這些方法可以被不同的類實現(xiàn)。通過接口，可以實現(xiàn)多態(tài)性和松耦合的設計。在Java中，接口也常用于定義常量。使用場景接口概念及使用場景語法層面抽象類可以提供方法的默認實現(xiàn)，而接口在Java8之前不能提供方法的默認實現(xiàn)；抽象類可以包含字段、構造方法和普通方法，而接口只能包含常量和方法聲明。設計層面抽象類主要用于代碼復用和模塊化設計，而接口主要用于定義一組相關的方法和實現(xiàn)多態(tài)性；抽象類是一種"is-a"關系，表示一種繼承關系，而接口是一種"has-a"關系，表示一種擁有關系。抽象類與接口比較05內部類與枚舉類型設計內部類概念及使用場景內部類是定義在另一個類的內部的類，它可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。內部類定義內部類通常用于實現(xiàn)一些輔助功能，或者需要訪問外部類私有成員的場景。例如，事件監(jiān)聽器、回調接口的實現(xiàn)等。使用場景枚舉類型是一種特殊的類，它包含了一組預定義的常量。在Java中，枚舉類型使用`enum`關鍵字定義。枚舉類型通常用于表示一組固定的常量值，如狀態(tài)碼、顏色、星期等。使用枚舉類型可以提高代碼的可讀性和可維護性。枚舉類型定義使用場景枚舉類型概念及使用場景內部類應用在項目中，內部類可以用于實現(xiàn)一些輔助功能，如事件監(jiān)聽器、回調接口的實現(xiàn)等。同時，內部類還可以用于實現(xiàn)單例模式、Builder模式等設計模式。枚舉類型應用在項目中，枚舉類型可以用于表示一組固定的常量值，如狀態(tài)碼、顏色、星期等。使用枚舉類型可以提高代碼的可讀性和可維護性。同時，枚舉類型還可以用于實現(xiàn)有限狀態(tài)機、策略模式等設計模式。內部類和枚舉在項目中應用06異常處理機制設計拋出異常當程序中發(fā)生異常時，Java運行時系統(tǒng)會生成一個異常對象，并拋出該異常對象。異常處理在catch語句塊中，程序員可以編寫處理異常的代碼。常見的處理方式包括打印異常信息、回滾事務、關閉資源等。異常傳播如果在方法中發(fā)生異常且沒有被捕獲處理，那么該異常會被拋出到調用該方法的方法中。如果調用者也沒有處理該異常，那么異常會繼續(xù)向上傳播，直到被捕獲處理或者程序終止。捕獲異常程序員可以使用try-catch語句塊來捕獲并處理異常。try語句塊中放置可能引發(fā)異常的代碼，catch語句塊用于捕獲并處理異常。異常處理流程介紹繼承Exception或RuntimeException：自定義異常類需要繼承Java中的Exception或RuntimeException類。繼承Exception表示該異常是檢查型異常，需要在方法聲明中聲明拋出；繼承RuntimeException表示該異常是非檢查型異常，無需在方法聲明中聲明拋出。定義構造方法：自定義異常類需要定義至少一個構造方法，用于初始化異常信息。通常可以定義多個構造方法，以便在拋出異常時提供不同的參數(shù)。覆寫toString方法：為了方便查看異常信息，可以覆寫toString方法，返回異常的詳細信息。自定義異常類設計在業(yè)務邏輯中處理異常在業(yè)務邏輯中，可以根據(jù)實際情況使用try-catch語句塊來捕獲并處理異常。例如，在數(shù)據(jù)訪問層中，可以使用try-catch語句塊來捕獲數(shù)據(jù)庫訪問異常，并進行相應的處理。在控制層中處理異常在控制層中，可以使用統(tǒng)一的異常處理機制來處理所有業(yè)務邏輯拋出的異常。例如，可以使用SpringMVC提供的全局異常處理器來處理所有Controller中拋出的異常。記錄日志在處理異常時，可以將異常信息記錄到日志中，以便后續(xù)分析和排查問題。可以使用Java中的日志框架（如Log4j、SLF4J等）來記錄日志。提供友好的用戶提示在處理異常時，還需要考慮如何向用戶提供友好的提示信息。例如，可以在前端頁面中顯示統(tǒng)一的錯誤提示信息，或者在API接口中返回包含錯誤信息的響應對象。異常處理在項目中應用07總結回顧與拓展延伸面向對象編程思想Java是一種面向對象的編程語言，支持類和對象的概念。面向對象編程思想包括封裝、繼承和多態(tài)等核心特性。類是對象的模板，定義了一類事物的屬性和方法。對象是類的實例，具有類所描述的屬性和行為。Java提供了public、protected、private和默認四種訪問修飾符，用于控制類、變量、方法和構造器的訪問權限。構造器用于創(chuàng)建類的實例對象，方法用于描述對象的行為。Java支持方法的重載和重寫。封裝是將對象的屬性和方法封裝在類中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱藏和保護。繼承是從已有的類派生出新的類，實現(xiàn)代碼的復用和擴展。Java類與對象構造器與方法封裝與繼承訪問修飾符關鍵知識點總結回顧0102設計模式的概念設計模式是在軟件設計中經(jīng)常遇到的一些問題的解決方案。這些解決方案是眾多軟件開發(fā)人員經(jīng)過長時間實踐和總結出來的，具有普遍適用性和可重用性。設計模式的分類根據(jù)設計模式的目的和范圍，可以將其分為創(chuàng)建型