[Java-基础] 面向对象

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软件设计原则

怎么理解面向对象？

面向对象就是将现实的事物抽象成对象。

• 类：类是抽象的出来的模板。定义它的属性和方法。
• 对象：具体的实例。
• 设计思想：以对象为中心，强调对象之间的交互来完成任务。

面向对象的核心在于：封装、继承、多态。

说一下面向对象的三大特性

• 封装：通过合理隐藏、合理暴露，增强代码安全性和可维护性。
• 继承：子类自动拥有父类的属性和方法，增强代码复用性。
• 多态：同一个方法，有不同的表现形式。多态可以分为编译时多态（方法重载）和运行时多态（方法重写）。

多态体现在哪几个方面

• 方法重载：同一个类中，方法名相同，参数不同，编译时确定调用哪个方法。
• 方法重写：子类重写父类的方法，运行时根据对象的实际类型确定调用哪个方法。
• 接口和实现：不同类可以实现同一个接口，表现出不同的行为。
• 父类引用指向子类对象：如 Parent p = new Child()。可以在不修改现有代码的情况下，增加新的子类来实现新的功能。

多态解决了什么问题？

多态解决了代码耦合度高和扩展性差的问题。

• 可以面向接口编程，降低各模块之间的依赖。
• 通过父类引用指向子类对象，可以在不修改现有代码的情况下，增加新的子类来实现新的功能，增强了代码的扩展性。

面向对象的设计原则有哪些？

• 开闭原则：软件实体应该对扩展开放，对修改封闭。
• 里氏替换原则：子类重写父类实现的时候，不能违背父类的原有行为。
• 依赖倒置原则：所有的调用都应该通过接口去调，不应该直接调用具体的实现。
• 单一职责原则：一个类只负责一个职责。
• 接口隔离原则：客户端不应该依赖它不需要的接口。
• 最小知识原则：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。
  实际上要根据业务复杂度权衡，是否要遵循这些原则，避免过度设计。

重载和重写的区别是什么？

重载是在同一个类中定义多个同名方法；重写是子类重新定义父类的方法。

抽象类和普通类的区别是什么？

• 实例化：抽象类不能实例化，普通类可以实例化。
• 方法定义：普通类不能包含抽象方法，抽象类可以包含普通方法和抽象方法。

Java抽象类和接口的区别是什么？

• 抽象类只能单继承，接口可以多实现。
• 抽象类有构造方法，接口没有构造方法。
• 抽象类可以有成员变量，接口只能有常量。
• 方法实现：抽象类可以有方法的实现，接口默认是不能实现方法的（Java 8 之后接口可以有默认方法实现）。

抽象类能加final修饰吗？

不能。因为抽象类需要被继承，而final修饰的类不能被继承。

接口里面可以定义哪些方法？

• 抽象方法：没有方法体的方法，必须由实现类来实现。
• 默认方法：Java 8 之后引入的，允许在接口中提供具体实现。
• 静态方法：Java 8 之后引入的，属于接口本身，无需实例化即可调用。
• 私有方法：Java 9 之后引入的，供接口内部使用，不能被实现类调用。

抽象类可以被实例化吗？

不能，继承抽象类并实现其抽象方法的子类可以被实例化。

接口可以包含构造函数吗？

不能，接口不能包含构造函数，因为接口不能被实例化。

解释Java中的静态变量和静态方法

都由static关键字修饰。

静态变量

静态变量属于类本身，在内存中只有一份。所有对象共享同一个静态变量。静态变量在类加载时初始化，可以通过类名直接访问。

静态方法

• 静态方法也属于类本身，可以通过类名直接调用，无需实例化。
• 静态方法只能调用静态变量和静态方法，不能直接访问非静态成员。
• 静态方法不能被重写，但可以被隐藏。
  • 隐藏就是在子类定义方法名和参数都相同的静态方法，让父类的静态方法被隐藏。
• 静态方法不能使用this关键字，因为它不属于任何实例。

使用场景

• 静态变量：需要共享的资源如，常量、计数器。
• 静态方法：工具类方法、工厂方法等。

非静态内部类和静态内部类的区别？

• 依赖关系不同：非静态内部类依赖于外部类的实例来创建；静态内部类不依赖于外部类的实例，可以直接创建。
• 访问权限不同：非静态内部类可以访问外部类的所有成员；静态内部类只能访问外部类的静态成员。
• 定义限制不同：非静态内部类不能定义静态成员；静态内部类可以定义静态成员。
• 在实际使用中，为了避免内存泄露，我会使用静态内部类。

非静态内部类可以直接访问外部方法，编译器是怎么做到的

是因为编译器在生成字节码时，会为非静态内部类维护一个指向外部类实例的引用。
通过这个引用访问外部类的成员变量和方法。