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:
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。
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!
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?)。
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)。
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)。
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!🚀