一面向对象之类与对象

1.1 类与对象

# 类：
  类是实体对象的概念模型，是笼统的、不具体的，比如人类，动物类，鸟类
  类是描述了一组有相同特性（属性）和相同行为（方法）的一组对象的集合
# 对象：
	对象又称为【实体】，是类具体化的表现，如人类中有：厨师，学生，老师
  每个人对象都具有：姓名、年龄和体重这些属性，但是每个对象的姓名年龄又不相同
  每个对象都具有：说话，走路的方法

1.1.1 类定义规范

// []内可以省略，|表示或单两个关键字不能同时出现
[public] [abstract|final] class 类名class_name [extends 继承的类名] [implements 实现的接口名] {
    // 定义成员属性
		属性类型1 属性名1;  // String name; 
  	属性类型2 属性名2;  // int age; 
    // 定义静态属性（类属性）
  
    // 定义成员方法
    public int add(int a,int b){
        return a+b;
    }
  	// 定义静态方法（类方法）
   public static void speak(){
        System.out.println("说话");
    }
  
}

// 解释
public ：表示 共有 的意思。如果使用 public 修饰，则可以被其他类和程序访问。每个 Java 程序的主类都必须是 public 类，作为公共工具供其他类和程序使用的类应定义为 public 类
  
abstract ：类被 abstract 修饰，则该类为抽象类，抽象类不能被实例化，但抽象类中可以有抽象方法（使用 abstract 修饰的方法）和具体方法（没有使用 abstract 修饰的方法）。继承该抽象类的所有子类都必须实现该抽象类中的所有抽象方法（除非子类也是抽象类）
  
final ：如果类被 final 修饰，则不允许被继承
  
class ：声明类的关键字
  
class_name ：类的名称
  
extends ：表示继承其他类

implements ：表示实现某些接口

1.1.2 Java类的属性

// 语法
[public|protected|private] [static][final] <变量类型> <变量名>
// 解释
public protected private ：用于表示成员变量的访问权限
static ：表示该成员变量为类变量，也称为静态变量
final ：表示将该成员变量声明为常量，其值无法更改 
变量类型 ：表示变量的类型
变量名：表示变量名称
  
// 例如
public class Person {
    public String name;    // 姓名
    final int sex = 0;    // 性别：0表示女孩，1表示男孩
    private int age;    // 年龄
}

1.1.3 创建一个类

//1   定义一个Person类
public class Person {
    // 属性
    public String Name;    // 姓名
    public int Age;    // 年龄
    private boolean Sex;    // 性别

    // 方法
    public boolean isSex() {
        return this.Sex;
    }
    public void setSex(boolean sex) {
        this.Sex = sex;
    }
}

//2 使用Person类
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p=new Person();
        p.setSex(true);
        System.out.println(p.isSex());
    }
}

1.1.4 成员方法

// 语法
[public|private|protected] [abstract] [static]  <void|return_type><方法名>([参数]) {
        // 方法体
}

// 解释
public private protected ：表示成员方法的访问权限
static ：表示限定该成员方法为静态方法
final ：表示限定该成员方法不能被重写或重载
abstract ：表示限定该成员方法为抽象方法。抽象方法不提供具体的实现，并且所属类型必须为抽象类

1.1.5 构造方法

// 构造方法与类同名，没有返回值，不需要void关键字，可以有多个，表示多种构造方式
public class Bird {
    String name;
    int age;
    public Bird() {
    }
    public Bird(String name, int age) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

1.1.6 this关键字

// this在类内部使用，代指当前实例[对象]，等同于python的self
public class Bird {
    String name;
    int age;

    public Bird() {

    }

    public Bird(String name, int age) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public void Speak() {
        System.out.println(this.add(9, 8));
        System.out.print(this.name);
        System.out.print("说话了\n");
    }

}

1.1.7 访问控制修饰符

访问范围	private	friendly(默认)	protected	public
同一个类	可访问	可访问	可访问	可访问
同一包中的其他类	不可访问	可访问	可访问	可访问
不同包中的子类	不可访问	不可访问	可访问	可访问
不同包中的非子类	不可访问	不可访问	不可访问	可访问

//1  private
用 private 修饰的类成员，只能被该类自身的方法访问和修改，而不能被任何其他类（包括该类的子类）访问和引用。因此，private 修饰符具有最高的保护级别
  
//2 friendly（默认）
如果一个类没有访问控制符，说明它具有默认的访问控制特性。这种默认的访问控制权规定，该类只能被同一个包中的类访问和引用，而不能被其他包中的类使用，即使其他包中有该类的子类。这种访问特性又称为包访问性（package private）

//3  protected
用保护访问控制符 protected 修饰的类成员可以被三种类所访问：该类自身、与它在同一个包中的其他类以及在其他包中的该类的子类。使用 protected 修饰符的主要作用，是允许其他包中它的子类来访问父类的特定属性和方法，否则可以使用默认访问控制符。
  
//4 public
当一个类被声明为 public 时，它就具有了被其他包中的类访问的可能性，只要包中的其他类在程序中使用 import 语句引入 public 类，就可以访问和引用这个类

1.1.8 静态变量和静态方法(static)

// 在类中，使用 static 修饰符修饰的属性（成员变量）称为静态变量，也可以称为类变量，常量称为静态常量，方法称为静态方法或类方法，它们统称为静态成员，归整个类所有。

// 静态成员不依赖于类的特定实例，被类的所有实例共享，就是说 static 修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要这个类被加载，Java 虚拟机就可以根据类名找到它们

//********************静态变量*************************
类的成员变量可以分为以下两种：
静态变量（或称为类变量），指被 static 修饰的成员变量
实例变量，指没有被 static 修饰的成员变量

// 静态变量与实例变量的区别如下：
1）静态变量
运行时，Java 虚拟机只为静态变量分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配
在类的内部，可以在任何方法内直接访问静态变量
在其他类中，可以通过类名访问该类中的静态变量

2）实例变量
每创建一个实例，Java 虚拟机就会为实例变量分配一次内存
在类的内部，可以在非静态方法中直接访问实例变量
在本类的静态方法或其他类中则需要通过类的实例对象进行访问

//********************静态方法********************
类的成员方法也可以分为以下两种：
静态方法（或称为类方法），指被 static 修饰的成员方法
实例方法，指没有被 static 修饰的成员方法

  
// 静态方法与实例方法的区别如下：
静态方法不需要通过它所属的类的任何实例就可以被调用，因此在静态方法中不能使用 this 关键字，也不能直接访问所属类的实例变量和实例方法，但是可以直接访问所属类的静态变量和静态方法。另外和 this 关键字一样, super 关键字也与类的特定实例相关，所以在静态方法中也不能使用 super 关键字
在实例方法中可以直接访问所属类的静态变量、静态方法、实例变量和实例方法

二面向对象之继承

2.1 继承格式

// 在 Java 中通过 extends 关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的，一般形式如下：
// Java中的继承，只支持单继承，不支持多继承，但支持实现多个接口

class 父类 {
}
 
class 子类 extends 父类 {
}
class 子子类 extends 子类 {
}

2.2 构造方法

1 子类如果没写构造方法，默认使用父类无参构造，本案例名字为：固定名字

// 1 子类如果没写构造方法，默认使用父类无参构造，本案例名字为：固定名字
// 2 子类如果没写构造方法,不会自动使用父类的有参构造，所以Person p=new Person("justin");用法是报错的
import java.util.*;


public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Person p=new Person("justin");
        p.Speak();
        System.out.println(p.name);

    }

}
class Animal{
    String name;
    public Animal(){
        this.name="固定名字";
    }
    public Animal(String  name){
        this.name=name;
    }

    public void Speak(){
        System.out.println("动物说话");

    }
}
class Person extends Animal {
    int age;
    // 子类如果没写构造方法，默认使用父类无参构造，本案例名字为：固定名字
    // 子类如果没写构造方法,不会自动使用父类的有参构造，所以Person p=new Person("justin");用法是报错的
    //    public Person(String name,int age){
    //        this.name=name;
    //        this.age=age;
    //    }
    public void Run(){
        System.out.println("人走路");
    }

    @Override
    public void Speak(){
        super.Speak(); // 代指父类对象，等同于python的super()
        System.out.println("人说话");

    }
}

2.3 super 与 this 关键字

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类

this关键字：指向自己的引用

class Animal{
    String name;
    public void Speak(){
        System.out.println("动物说话");

    }
}
class Person extends Animal {
    int age;
    public void Run(){
        System.out.println("人走路");
    }

    @Override
    public void Speak(){
        super.Speak(); // 代指父类对象，等同于python的super()
        System.out.println("人说话");

    }
}

三重写(Override)与重载(Overload)

// 1 重写(Override)是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写

// 2 重载(overloading) 是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同
	被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样)

class Animal{
    String name;
    public Animal(){
        this.name="固定名字";
    }
    public Animal(String  name){
        this.name=name;
    }

    public void Speak(){
        System.out.println("动物说话");

    }
}
class Person extends Animal {
    int age;
    public void Run(){
        System.out.println("人走路");
    }
    // 重载方法
    public void Run(String ss){
        System.out.println(ss);
        System.out.println("走路");
    }
    // 重写方法Speak
    @Override
    public void Speak(){
        super.Speak(); // 代指父类对象，等同于python的super()
        System.out.println("人说话");
    }

    // 重载方法Speak
    public void Speak(String aa){
        super.Speak(); // 代指父类对象，等同于python的super()
        System.out.println("人说话");

    }
}

四面向对象之接口

// ********************接口解释***************
1 接口（Interface），是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过实现接口的方法，从而来实现接口的抽象方法。

2 接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

3 接口无法被实例化，但是可以被实现
  一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

4 接口与类相似点：
  一个接口可以有多个方法
  接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名
  
5 接口与类的区别：
  接口不能用于实例化对象
  接口没有构造方法
  接口中所有的方法必须是抽象方法
  接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量
  接口不是被类继承了，而是要被类实现
  接口支持多继承

4.1 接口声明

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

interface Duck {
    //任何类型 final, static 字段
    final String name="justin";
    public static int age = 19;

    //抽象方法
    public void Speak();
    //public void Run(){}; // 不能有具体实现
    public void Run(); // 不能有具体实现
}

4.2 接口继承

interface Duck {
    public void Speak();
    public void Run();
}

interface TDuck extends Duck{
    public void Flay();
}

// 接口的多继承:在Java中，类的多继承是不合法，但接口允许多继承。在接口的多继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口
interface Foo extends Duck, TDuck{
}

4.3 接口实现

// 实现接口，必须实现接口中所有的方法
interface Duck {
    //抽象方法
    public void Speak();
    public void Run(); // 不能有具体实现
}

interface TDuck extends Duck{
    public void Flay();
}
class RealDuck implements TDuck{

    @Override
    public void Speak() {
        
    }

    @Override
    public void Run() {

    }

    @Override
    public void Flay() {

    }
}

五面向对象之抽象类

import java.util.*;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Bird b=new Bird();
        b.Speak();
        b.Run();

    }

}

abstract class Animal{
    public abstract void Speak();
    public void Run(){
        System.out.println("run run run");
    }

}

class Bird extends Animal{

    // 虚拟类的虚拟方法必须被重写
    @Override
    public void Speak() {
        System.out.println("说话");
    }
}

六封装

// java中一般不直接通过对象调用属性，而是通过方法来设置和获取属性【更安全】
class Person {
    public String name ;
    private int age;
    public void setAge(int age){
        this.age=age;
    }
    public int getAge(){
        return this.age+1;
    }
}

七多态

// ***********多态解释**********************
// 多态是同一类事物[实例，对象]多种形态，从而调用同一类[实例，对象]方法时，表现出不同


// **********************多态存在的三个必要条件**********************
  （1）编写具有继承关系的父类和子类
  （2）子类重写父类方法
  （3）使用父类的引用指向子类的对象

7.1 继承实现的多态

7.1.1 多态成员变量编译运行看左边

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1 多态成员变量：编译运行看左边
        Animal dog = new Dog();
        System.out.println(dog.age);
    }
}

//父类
class Animal {
    public int age = 11;
}
//子类
class Dog extends Animal {
    public int age = 33;

}

7.1.2 多态成员方法：编译看左边，运行看右边

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1 多态成员变量：编译运行看左边
        Animal dog = new Dog();
        System.out.println(dog.age);
        // 2 多态成员方法：编译看左边，运行看右边
        dog.eat();
    }
}

//父类
class Animal {
    public int age = 11;
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃饭");
    }
}
//子类
class Dog extends Animal {
    public int age = 33;
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃饭");
    }
}

7.1.3 子类增加独有方法walk()

import java.util.*;
import com.justin.*;
import com.justin.Db;
import com.justin.Helper;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1 多态成员变量：编译运行看左边
        Animal dog = new Dog();
        System.out.println(dog.age);

        // 2 多态成员方法：编译看左边，运行看右边
        dog.eat();
        // 3 无法调用子类独有方法
        //dog.walk();


    }
}

//父类
class Animal {
    public int age = 11;
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃饭");
    }

}
//子类
class Dog extends Animal {
    public int age = 33;
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃饭");
    }
    public void walk() {
        System.out.println("狗走路");
    }

}

7.1.4 引用类型转换

// 1 向上转型:【儿子变父亲】,多态本身是子类向父类向上转换（自动转换）的过程，这个过程是默许的，当父类引用指向一个子类对象时，就是向上转型
  
// 2 向下转型:【父亲变儿子，需要强制转换】
//  向下转型,强制类型转换
Dog dog1 = (Dog) dog;
dog1.walk();

// 3 类型转换会出现【类型转换异常】

// 4 instanceof 判断具体类型

import java.util.*;

import com.justin.*;
import com.justin.Db;
import com.justin.Helper;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 强制类型转换会出错
        Animal cat = new Cat();
//        Dog d=(Dog)cat;
//        d.walk();

        // 通过instance判断再转
        if(cat instanceof Cat){
            Cat c=(Cat) cat;
            c.sleep();
        }



    }
}

//父类
class Animal {
    public int age = 11;

    public void eat() {
        System.out.println("动物吃饭");
    }


}

//子类
class Dog extends Animal {
    public int age = 33;

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃饭");
    }

    public void walk() {
        System.out.println("狗走路");
    }

}

class Cat extends Animal {
    public int age = 63;

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃饭");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println("猫睡觉");
    }

}

7.2 抽象类实现的多态


public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //  抽象类实现的多态
        Animal a=new Dog();
        a.eat();
        a.speak();

    }
}

//父类
abstract class Animal {
    abstract void speak();
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃饭");
    }


}

//子类
class Dog extends Animal{
    // 必须重写虚类上的方法
    @Override
    void speak() {
        System.out.println("狗叫");
    }
}

7.3 接口实现的多态

import java.util.*;

import com.justin.*;
import com.justin.Db;
import com.justin.Helper;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 2 接口实现的多态
        Animal a=new Dog();
        a.speak();

    }
}


interface Animal {
    public void speak();

}

//子类
class Dog implements Animal{
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("狗叫");
    }
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃");
    }
}

八枚举

// Java 枚举是一个特殊的类，一般表示一组常量，
一年的 4 个季节
一年的 12 个月份
性别有男，女，未知

import java.util.*;


public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1 简单使用
        System.out.println(Sex.Unknown);
        System.out.println(Sex.Male);

        // 2 更多使用
        System.out.println("枚举顺序值,"+Week.SUNDAY.ordinal());   // 0
        System.out.println(Week.MONDAY.id);
        System.out.println(Week.MONDAY.meaning);



    }

}

enum Sex {
    Male,
    Female,
    Unknown;
}

enum Week {
    SUNDAY(0, "星期日"),
    MONDAY(1, "星期一"),
    TUESDAY(2, "星期二"),
    WEDNESDAY(3, "星期三"),
    THURSDAY(4, "星期四"),
    FRIDAY(5, "星期五"),
    SATURDAY(6, "星期六");
    public int id;
    public String meaning;

    Week(int id, String meaning) {
        this.id = id;
        this.meaning = meaning;
    }
}

九包(package)

// 为了更好地组织类，Java 提供了包机制，用于区别类名的命名空间。

// 包的作用
1、把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用

2、同文件夹一样，包采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的，不同的包中的类的名字是可以相同的，当同时调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。因此，包可以避免名字冲突。

3、包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

9.1 创建包

// 右键，新建包----》其实就是文件夹
	com.justin
 
// 在包中定义类
com.justin
	Db.java
	Helper.java

// Helper.java
package com.justin;
public class Helper {
    public int add(int a ,int b){
        return a+b;

    }
}

9.2 引入包，并使用包中的类

import com.justin.*;
import com.justin.Db;
import com.justin.Helper;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Helper h=new Helper();
        System.out.println(h.add(4,5));
    }
}

十常用加密

10.1 字符串与字节

// 反编译回来的代码有些字符串使用字节表示，隐藏真正字符串
String salt = "sign";
System.out.println(Arrays.toString(salt.getBytes()));
String v4 = new String(new byte[]{115, 105, 103, 110});
System.out.println(salt);
System.out.println(v4);

// python转换
v1 = [115, 105, 103, 110]
def java_arr_to_python_str(v1):
    num_list = bytearray()
    for i in v1:
        if i < 0:
            i = i + 256
        num_list.append(i)
    return num_list.decode('utf-8')


if __name__ == '__main__':
    print(java_arr_to_python_str(v1))

10.2 UUID

// java
import java.util.UUID;

public class Hello {
    public static void main(String[] args){
        String uid = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println(uid);
    }
}

// python
import uuid
uid = str(uuid.uuid4())
print(uid)

10.3 随机值

// 随机生成80位，10个字节
BigInteger v4 = new BigInteger(80, new SecureRandom());
// 让字节以16进制展示
String res = v4.toString(16);
System.out.println(res);

# python 3.9
import random
data = random.randbytes(10)  # python3.9
ele_list = []
for item in data:
    ele = hex(item)[2:]
    ele_list.append(ele)
res = "".join(ele_list)
print(res)
# 或者
import random
data = "".join([hex(item)[2:] for item in random.randbytes(10)])
print(data)

# 3.9以前
import random
byte_list = [random.randint(0, 255) for i in range(10)]
print([item for item in byte_list])
print([hex(item)[2:] for item in byte_list])
print([hex(item)[2:].rjust(2, "0") for item in byte_list])

print("".join([hex(item)[2:].rjust(2, "0") for item in byte_list]))

10.4 时间戳

String t1 = String.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000); // 秒级别
String t2 = String.valueOf(System.currentTimeMillis()); // 毫秒级别

System.out.println(t1);
System.out.println(t2);

import time

v1 = int(time.time()) # 秒级别
v2 = int(time.time()*1000)# 毫秒级别
print(v1)
print(v2)

10.5 十六进制的字符串

s='pengyuyan'.encode('utf-8')
l=[]
for i in s:
    l.append(hex(i)[2:].rjust(2,'0')) # 转16进制，只去后两位，如果不足两位，补0
print(l)

10.6 md5

import hashlib
obj = hashlib.md5('yyy'.encode('utf-8'))
obj.update('xxxxx'.encode('utf-8'))

# java中没有这个功能,把每个字节转换成16进制
v1 = obj.hexdigest()
print(v1) # d3c0aaaf596e3299f695591f00fd75cb

v2 = obj.digest()
print(v2) # b'\xd3\xc0\xaa\xafYn2\x99\xf6\x95Y\x1f\x00\xfdu\xcb'

10.7 base64编码

String name = "彭于晏";
// 编码
Base64.Encoder encoder  = Base64.getEncoder();
String res = encoder.encodeToString(name.getBytes());
System.out.println(res); //5b2t5LqO5pmP

// 解码
Base64.Decoder decoder  = Base64.getDecoder();
byte[] origin = decoder.decode(res);
String data = new String(origin);
System.out.println(data); // 彭于晏

import base64

name = "彭于晏"
res = base64.b64encode(name.encode('utf-8'))
print(res) # b'5b2t5LqO5pmP'

data = base64.b64decode(res)
origin = data.decode('utf-8')
print(origin) # "彭于晏"

__END__

Java基础03

一 面向对象之类与对象

1.1 类与对象

1.1.1 类定义规范

1.1.2 Java类的属性

1.1.3 创建一个类

1.1.4 成员方法

1.1.5 构造方法

1.1.6 this关键字

1.1.7 访问控制修饰符

1.1.8 静态变量和静态方法(static)

二 面向对象之继承

2.1 继承格式

2.2 构造方法

2.3 super 与 this 关键字

三 重写(Override)与重载(Overload)

四 面向对象之接口

4.1 接口声明

4.2 接口继承

4.3 接口实现

五 面向对象之抽象类

六 封装

七 多态

7.1 继承实现的多态

7.1.1 多态成员变量编译运行看左边

7.1.2 多态成员方法：编译看左边，运行看右边

7.1.3 子类增加独有方法walk()

7.1.4 引用类型转换

7.2 抽象类实现的多态

7.3 接口实现的多态

八 枚举

九 包(package)

9.1 创建包

9.2 引入包，并使用包中的类

十 常用加密

10.1 字符串与字节

10.2 UUID

10.3 随机值

10.4 时间戳

10.5 十六进制的字符串

10.6 md5

10.7 base64编码

一面向对象之类与对象

二面向对象之继承

三重写(Override)与重载(Overload)

四面向对象之接口

五面向对象之抽象类

六封装

七多态

八枚举

九包(package)

十常用加密