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02 面向对象与类设计 ​

本章目标：掌握类与对象、封装、继承、多态，建立可维护的 Java 类设计思维。

1. 什么是面向对象 ​

面向对象是把现实问题抽象成对象，通过对象之间协作完成业务。

核心思想：

  • 万物皆对象
  • 行为通过方法表达
  • 数据通过属性承载

2. 类与对象 ​

java
class User {
    String name;
    int age;

    void sayHi() {
        System.out.println("Hi, 我是 " + name);
    }
}
java
User user = new User();
user.name = "Tom";
user.age = 22;
user.sayHi();

3. 封装（Encapsulation） ​

把属性私有化，通过公开方法控制访问。

java
class Account {
    private double balance;

    public void deposit(double money) {
        if (money > 0) {
            balance += money;
        }
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }
}

好处：

  • 防止数据被随意篡改
  • 对外暴露稳定接口

4. 继承（Inheritance） ​

子类复用父类代码，表示“is-a”关系。

java
class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("动物在吃东西");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("汪汪叫");
    }
}

5. 多态（Polymorphism） ​

父类引用指向子类对象，同一方法调用表现出不同实现。

java
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("动物发声");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

class Bird extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("啾啾啾");
    }
}
java
Animal a1 = new Cat();
Animal a2 = new Bird();
a1.sound(); // 喵喵喵
a2.sound(); // 啾啾啾

6. 抽象类与接口 ​

6.1 抽象类 ​

  • 用于描述“公共基础能力”
  • 可包含普通方法和抽象方法

6.2 接口 ​

  • 只定义规范（能力契约）
  • 一个类可实现多个接口

7. 类设计建议 ​

  1. 一个类只做一件事（单一职责）
  2. 优先组合而不是滥用继承
  3. 字段私有，方法公开（必要时）
  4. 对外暴露接口，隐藏实现细节

8. 面试高频点 ​

  1. 封装、继承、多态分别解决什么问题？
  2. 抽象类和接口的区别？
  3. 重载（Overload）和重写（Override）区别？
  4. 为什么说“面向接口编程”更灵活？

9. 练习题 ​

  1. 设计 Employee、Manager、Developer 三个类，体现继承和多态。
  2. 实现一个 Payable 接口，包含 pay() 方法。
  3. 用封装实现一个 Student 类，限制年龄必须在 0~120。

10. 本章小结 ​

  • 面向对象不只是语法，而是建模思维。
  • 写可维护 Java 代码的关键：封装边界、抽象能力、合理复用。