第 1 章:对象与类的基石

  • 目标: 理解面向对象的核心思想,掌握创建和使用对象的基本方法。

  • 核心内容:

    • 面向对象 vs 面向过程: 思想转变 (对象为中心 vs 步骤为中心),优势 (封装、复用、扩展、维护)。

    • 类 (Class): 蓝图、模板。定义对象的 状态​ (属性/字段) 和 行为​ (方法)。class​ 关键字。

    • 对象 (Object / Instance): 类的具体实例。使用 new​ 关键字创建。

    • 成员变量 (属性/字段): 描述对象的状态。声明、数据类型、命名规范。

    • 成员方法: 定义对象的行为。声明、参数、返回值、调用 (object.method()​)。

    • ​this​ 关键字: 指代当前对象实例,用于区分成员变量和局部变量。

  • 实践重点:

    • 设计简单的类 (如 Book​, Student​, BankAccount​)。

    • 创建多个对象实例。

    • 在方法中使用 this​ 访问成员变量。

  • 关键问题: 类是什么?对象是什么?它们之间有什么关系?如何让对象“做事情”(调用方法)?


第 2 章:封装 (Encapsulation) - 保护与访问控制

  • 目标: 理解数据隐藏的重要性,掌握实现封装的方法。

  • 核心内容:

    • 封装的概念: 将数据 (属性) 和对数据的操作 (方法) 捆绑在一起,隐藏内部实现细节,只暴露必要的接口。

    • 为什么封装? 提高安全性 (防止不合理修改)、增强可维护性 (内部修改不影响外部)、简化使用 (使用者只需关注接口)。

    • 访问修饰符 (Access Modifiers):

      • ​private​: 仅在类内部可见。实现封装的关键!

      • ​default​ (包私有):同一包内可见。

      • ​protected​:同一包内 + 不同包的子类可见。

      • ​public​:任何地方可见。

    • Getter 和 Setter 方法:

      • 提供 public​ 方法来访问 (getXxx()​) 和修改 (setXxx()​) private​ 属性。

      • 可以在方法中添加逻辑控制 (如数据验证)。

  • 实践重点:

    • 将类的属性声明为 private​。

    • 为需要外部访问的属性编写 public​ 的 getter/setter。

    • 在 setter 中添加简单的验证逻辑 (如年龄不能为负数)。

  • 关键问题: 为什么要把属性设成 private​?Getter/Setter 解决了什么问题?public​ 属性有什么风险?


第 3 章:构造方法 (Constructors) - 对象的诞生

  • 目标: 掌握如何正确且灵活地初始化对象的状态。

  • 核心内容:

    • 构造方法的作用: 在创建对象 (new​) 时,初始化对象的属性。

    • 特点:

      • 方法名与类名完全相同。

      • 没有返回值类型 (连 void​ 都没有)。

      • 可以重载 (多个构造方法,参数列表不同)。

    • 默认构造方法: 如果类中没有显式定义任何构造方法,编译器会自动提供一个无参的默认构造方法。一旦定义了任何构造方法,默认构造方法将不再自动提供。

    • 构造方法重载: 提供多种初始化对象的方式。

    • ​this()​ 调用本类其他构造方法: 必须在构造方法内的第一行。

  • 实践重点:

    • 为类编写带不同参数的构造方法 (无参、全参、部分参)。

    • 在构造方法中使用 this()​ 减少代码重复。

    • 理解 new​ 关键字背后构造方法的调用过程。

  • 关键问题: new​ 的时候到底发生了什么?如何让对象一“出生”就有特定的状态?多个构造方法有什么用?


第 4 章:方法重载 (Overloading) - 同名不同参

  • 目标: 理解并熟练使用方法重载提高代码灵活性。

  • 核心内容:

    • 重载的概念: 在同一个类中,允许存在多个同名的方法,但它们的参数列表必须不同 (参数类型、个数、顺序至少一项不同)。

    • 与返回值无关: 仅返回值不同,不能构成重载 (会编译错误)。

    • 与访问修饰符无关: 访问修饰符不同,但参数列表相同,不能构成重载。

    • 优势: 提供处理不同类型或数量数据的统一方法名,简化调用,提高可读性 (如 System.out.println()​ 可以打印各种类型)。

  • 实践重点:

    • 在同一个类中创建多个同名但参数不同的方法 (例如 calculateArea​ 为正方形、矩形、圆形提供不同参数版本)。

    • 注意区分哪些情况是合法重载,哪些会导致编译错误。

  • 关键问题: 为什么 println​ 可以打印整数、字符串、对象?编译器如何知道我要调用哪个同名方法?


第 5 章:继承 (Inheritance) - IS-A 关系与代码复用

  • 目标: 深入理解继承机制,掌握其语法、规则和应用场景。

  • 核心内容: (你已学习,此处简要列出巩固)

    • ​extends​ 关键字。

    • 子类继承父类非 private​ 成员。

    • 构造方法与 super(...)​ (必须第一行)。

    • 访问修饰符 (private​, default​, protected​, public​) 对继承的影响。

    • ​Object​ 类是所有类的根。

  • 实践重点: (巩固练习)

    • 设计合理的类层次结构 (如 Animal​ -> Dog​/Cat​)。

    • 在子类构造方法中正确使用 super​。

    • 理解 protected​ 在跨包子类中的可见性。

  • 关键问题: 如何让一个类“成为”另一个类?子类对象初始化时,父类部分如何构建?super​ 有什么用?Dog​ 为什么能用 toString()​ 方法?


第 6 章:方法重写 (Overriding) 与 多态 (Polymorphism) - OOP 的灵魂

  • 目标: 掌握方法重写的规则,深刻理解多态的概念及其强大威力。

  • 核心内容:

    • 方法重写 (Overriding):

      • 发生在父子类之间。

      • 子类提供与父类方法签名完全相同 (方法名 + 参数列表) 的方法实现。

      • ​@Override​ 注解的重要性 (编译时检查)。

      • 规则:访问权限不能更严格,返回类型协变 (JDK 5+),异常抛出规则。

    • 多态 (Polymorphism):

      • 概念: “多种形态”。父类引用可以指向子类对象 (Parent obj = new Child();​)。

      • 表现: 当通过父类引用调用被重写的方法时,实际执行的是子类重写后的方法。即“编译看左边 (父类类型),运行看右边 (子类对象)”。

      • 向上转型 (Upcasting): Parent p = new Child();​ (自动安全)。

      • 向下转型 (Downcasting): Child c = (Child) p;​ (需要显式转换,有 ClassCastException​ 风险,需用 instanceof​ 检查)。

      • ​instanceof​ 运算符: 检查对象是否是特定类或其子类的实例。

    • 多态的优势: 代码通用性、可扩展性 (添加新子类不影响使用父类引用的代码)、接口灵活性。

  • 实践重点:

    • 在继承体系中重写关键方法 (如 Animal​ 的 makeSound()​, Shape​ 的 calculateArea()​)。

    • 创建父类引用指向不同子类对象的集合,循环调用重写方法,体验多态效果。

    • 安全地使用向下转型和 instanceof​。

  • 关键问题: 为什么 Animal animal = new Dog(); animal.makeSound()​ 会输出狗叫?父类引用怎么知道它实际指向的是哪个子类对象?“编译看左边,运行看右边”是什么意思?多态到底带来了什么好处?


第 7 章:抽象类 (Abstract Class) 与 接口 (Interface) - 契约与规范

  • 目标: 理解抽象类和接口的设计目的、区别及适用场景。

  • 核心内容:

    • 抽象类 (abstract​):

      • 用 abstract​ 修饰的类。不能实例化。

      • 可以包含 abstract​ 方法 (只有声明,没有实现) 和 非抽象方法 (有实现)。

      • 目的:定义部分通用实现,强制子类完成特定抽象方法。建立 “IS-A” 关系。

      • 子类必须实现所有抽象方法,否则自身也需声明为 abstract​。

    • 接口 (interface​) (重点演进到 JDK 8+):

      • 定义一组行为规范或能力契约。interface​ 关键字。

      • 成员 (默认): 所有方法都是 public abstract​ (可省略关键字),所有常量都是 public static final​ (可省略)。

      • JDK 8+ 增强:

        • 默认方法 (default​ methods): 提供接口方法的默认实现,子类可选择重写或不重写。解决接口演化问题。

        • 静态方法 (static​ methods): 属于接口本身的方法,通过接口名调用。

      • JDK 9+: 私有方法 (private​ methods)。

      • 一个类可以 implements​ 多个接口 (解决 Java 单继承限制)。

      • 接口可以 extends​ 多个其他接口。

      • 目的:定义 “CAN-DO” 关系 (能做什么),实现多重行为继承。

    • 抽象类 vs 接口:

      • 核心区别: 抽象类表示 “是什么”(IS-A),强调共性;接口表示 “能做什么”(CAN-DO),强调能力/契约。

      • 选择: 需要定义模板/部分实现用抽象类;需要定义纯契约/多重继承用接口。优先考虑接口。

    • 面向接口编程: 编程时依赖接口而非具体实现类,提高灵活性和解耦。

  • 实践重点:

    • 设计抽象类 (如 AbstractShape​,包含抽象方法 draw()​ 和非抽象方法 setColor()​)。

    • 设计接口 (如 Drawable​ 定义 draw()​, Playable​ 定义 play()​)。

    • 让类实现多个接口。

    • 在接口中使用 default​ 方法提供通用实现。

    • 理解 List list = new ArrayList();​ (面向接口编程)。

  • 关键问题: 什么时候用抽象类?什么时候用接口?default​ 方法解决了什么问题?为什么说“面向接口编程”是好习惯?一个类能有几个爸爸(父类)?能有几个干爹(接口)?


第 8 章:高级特性与内部类 (Inner Classes)

  • 目标: 了解面向对象的高级特性和内部类的常见用途。

  • 核心内容:

    • ​final​ 关键字:

      • ​final​ 变量:常量 (必须初始化,值/引用不可变)。

      • ​final​ 方法:不能被子类重写。

      • ​final​ 类:不能被继承。

    • ​static​ 关键字 (深入):

      • 静态变量 (类变量):属于类,所有实例共享。

      • 静态方法:属于类,通过类名调用,只能访问静态成员。

      • 静态初始化块:类加载时执行一次。

    • 内部类 (Inner Classes):

      • 成员内部类: 定义在外部类的成员位置。可访问外部类所有成员 (包括 private​)。需要外部类实例才能创建。

      • 静态内部类 (static​ inner class): 用 static​ 修饰的成员内部类。不能直接访问外部类的非静态成员。创建无需外部类实例 (Outer.StaticInner inner = new Outer.StaticInner();​)。

      • 局部内部类: 定义在方法或作用域内。作用域受限。

      • 匿名内部类: 没有显式类名,用于快速创建一次性使用的类实例 (常用于事件监听、线程创建等)。语法:new InterfaceName() { ... }​ 或 new ClassName() { ... }​。

    • 枚举 (enum​): 表示一组固定常量。更安全、更强大的替代 public static final​ 的方式。

  • 实践重点:

    • 使用 static final​ 定义常量。

    • 理解 static​ 方法和变量与实例方法/变量的区别。

    • 创建成员内部类和静态内部类,理解其访问权限和创建方式。

    • 使用匿名内部类实现简单的 Runnable​ 或事件监听器。

    • 定义和使用简单的枚举类型 (如 Weekday​)。

  • 关键问题: static​ 变量和实例变量在内存上有什么区别?内部类如何访问外部类的成员?为什么 GUI 编程里经常见到匿名内部类?enum​ 比一堆常量好在哪?


第 9 章:对象关系与设计原则 (初探)

  • 目标: 理解类之间的主要关系,初步接触面向对象设计原则,避免常见陷阱。

  • 核心内容:

    • 类之间的关系:

      • 继承 (Inheritance): IS-A​ (是一个)。extends​。

      • 关联 (Association): HAS-A​ (有一个)。一个类作为另一个类的成员变量。可以是单向或双向。

      • 聚合 (Aggregation): 弱HAS-A​,整体与部分可独立存在 (如 汽车​ 和 轮胎​)。

      • 组合 (Composition): 强HAS-A​,整体控制部分的生命周期,部分不能脱离整体存在 (如 人​ 和 心脏​)。

    • 组合 vs 继承:

      • 原则:优先使用组合/聚合,而不是继承 (Favor Composition Over Inheritance)。

      • 组合更灵活 (运行时可改变行为)、更松耦合。

      • 继承应仅用于严格的 IS-A​ 关系和多态需求,避免层次过深和“脆弱的基类”问题。

    • 初识设计原则 (SOLID 基础):

      • 单一职责原则 (SRP): 一个类只做一件事。

      • 开放-封闭原则 (OCP): 对扩展开放,对修改关闭 (利用抽象和多态)。

      • 里氏替换原则 (LSP): 子类必须能够完全替换其父类 (不破坏程序行为)。规范继承的使用。

  • 实践重点:

    • 分析简单场景 (如 汽车​、引擎​、驾驶员​) 中类之间的关系 (继承? 组合? 关联?)。

    • 将原本可能用继承实现的关系,尝试用组合来实现 (例如:Car​ 有一个 Engine​ 对象,而不是 Car extends Engine​)。

    • 思考如何让类只负责单一功能。

  • 关键问题: 什么时候该用继承?什么时候该用组合?“优先组合”原则有什么好处?如何让我的类更容易扩展新功能而不修改原有代码?


第 10 章:对象数组与集合框架基础 (OOP 视角)

  • 目标: 学习如何管理一组对象,理解集合框架中的 OOP 思想 (接口、多态)。

  • 核心内容:

    • 对象数组: 存储一组对象的引用。MyClass[] arr = new MyClass[10];​。

    • 集合框架 (Collection Framework) 核心接口 (OOP 视角):

      • ​Collection​:根接口。

      • ​List​:有序,可重复 (ArrayList​, LinkedList​ - 体现了多态 List list = new ArrayList();​)。

      • ​Set​:无序,唯一 (HashSet​, TreeSet​)。

      • ​Map​:键值对 (HashMap​, TreeMap​)。Map​ 不是 Collection​ 的子接口。

    • 泛型 (Generics​) 基础: <T>​,保证集合中元素的类型安全。List<String> names = new ArrayList<>();​。

    • ​foreach​ 循环: 简化遍历集合和数组 (for (String name : names) {...}​)。

  • 实践重点:

    • 创建和操作对象数组。

    • 使用 ArrayList​ 存储和管理自定义类的对象 (如 List<Student> students = new ArrayList<>();​)。

    • 理解 List list = new ArrayList();​ 体现的多态性。

    • 使用 foreach​ 循环遍历集合。

  • 关键问题: 如何存储100个 Student​ 对象?ArrayList​ 和数组有什么区别?为什么 List list = new ArrayList();​ 是好的写法?<String>​ 尖括号是干什么的?for (Student s : students)​ 比 for (int i=0; ...)​ 好在哪?


学习建议:

  1. 循序渐进: 严格按照章节顺序学习,确保前一章理解透彻再进入下一章。面向对象概念环环相扣。

  2. 动手实践: 每个章节的核心知识点务必通过代码练习来巩固。光看不练等于没学!

  3. 理解思想: 不仅仅是记住语法,更要理解每个概念背后的设计思想 (为什么需要封装/继承/多态/接口?)。

  4. 善用调试: 使用 IDE 的调试器跟踪代码执行过程 (尤其对于理解多态、继承初始化顺序非常有用)。

  5. 项目驱动: 在学习完几个核心章节后 (如 1-6章),尝试用 OOP 思想设计一个稍微综合的小项目 (如简易图书管理系统、学生信息管理)。

  6. 查阅文档: 养成查阅 Java 官方 API 文档的习惯 (https://docs.oracle.com/en/java/javase/index.html)。

这个划分覆盖了 Java 面向对象的核心与关键进阶内容,遵循了从基础到复杂、从具体到抽象的认知规律。当你完成这 10 章的学习并加以充分实践,你的 Java OOP 基础将会非常扎实!准备好开始第一章的深入探讨了吗?或者你对某个章节想先了解?随时告诉我你的学习进度和疑问!🚀