四、java面向对象高级——分类和分包思想、static关键字

1.案例驱动模式

1.1案例驱动模式概述 (理解)

通过我们已掌握的知识点,先实现一个案例,然后找出这个案例中,存在的一些问题,在通过新知识点解决问题

1.2案例驱动模式的好处 (理解)

解决重复代码过多的冗余,提高代码的复用性
解决业务逻辑聚集紧密导致的可读性差,提高代码的可读性
解决代码可维护性差,提高代码的维护性

2.分类思想

2.1分类思想概述 (理解)

分工协作,专人干专事

2.2黑马信息管理系统 (理解)

Student类标准学生类,封装键盘录入的学生信息(id , name , age , birthday)
StudentDao类 Dao : (Data Access Object 缩写) 用于访问存储数据的数组或集合
StudentService类用来进行业务逻辑的处理(例如: 判断录入的id是否存在)
StudentController类和用户打交道(接收用户需求,采集用户信息,打印数据到控制台)

3.分包思想

3.1分包思想概述 (理解)

如果将所有的类文件都放在同一个包下,不利于管理和后期维护,所以,对于不同功能的类文件,可以放在不同的包下进行管理

3.2包的概述 (记忆)

包

本质上就是文件夹
创建包

多级包之间使用 " . " 进行分割
多级包的定义规范：公司的网站地址翻转(去掉www)
比如：黑马程序员的网站址为www.itheima.com
后期我们所定义的包的结构就是：com.itheima.其他的包名
包的命名规则

字母都是小写

3.3包的注意事项 (理解)

package语句必须是程序的第一条可执行的代码
package语句在一个java文件中只能有一个
如果没有package,默认表示无包名

3.4类与类之间的访问 (理解)

同一个包下的访问

不需要导包，直接使用即可
不同包下的访问

1.import 导包后访问

2.通过全类名（包名 + 类名）访问
注意：import 、package 、class 三个关键字的摆放位置存在顺序关系

package 必须是程序的第一条可执行的代码

import 需要写在 package 下面

class 需要在 import 下面

4.黑马信息管理系统

4.1系统介绍 (理解)

在这里插入图片描述

4.2学生管理系统 (应用)

4.2.1需求说明

添加学生: 键盘录入学生信息(id，name，age，birthday)

使用数组存储学生信息,要求学生的id不能重复
删除学生: 键盘录入要删除学生的id值,将该学生从数组中移除,如果录入的id在数组中不存在,需要重新录入
修改学生: 键盘录入要修改学生的id值和修改后的学生信息

将数组中该学生的信息修改,如果录入的id在数组中不存在,需要重新录入
查询学生: 将数组中存储的所有学生的信息输出到控制台

4.2.2实现步骤

环境搭建实现步骤

包	存储的类	作用
com.itheima.edu.info.manager.domain	Student.java	封装学生信息
com.itheima.edu.info.manager.dao	StudentDao.java	访问存储数据的数组，进行赠删改查（库管）
com.itheima.edu.info.manager.service	StudentService.java	业务的逻辑处理（业务员）
com.itheima.edu.info.manager.controller	StudentController.java	和用户打交道（客服接待）
com.itheima.edu.info.manager.entry	InfoManagerEntry.java	程序的入口类，提供一个main方法

菜单搭建实现步骤
- 需求
  - 黑马管理系统菜单搭建
  - 学生管理系统菜单搭建
- 实现步骤
  1. 展示欢迎页面,用输出语句完成主界面的编写
  2. 获取用户的选择,用Scanner实现键盘录入数据
  3. 根据用户的选择执行对应的操作,用switch语句完成操作的选择
添加功能实现步骤
添加功能优化:判断id是否存在
查询功能实现步骤
删除功能实现步骤
修改功能实现步骤
系统优化
- 把updateStudent和deleteStudentById中录入学生id代码抽取到一个方法(inputStudentId)中
  该方法的主要作用就是录入学生的id，方法的返回值为String类型
- 把addStudent和updateStudent中录入学生信息的代码抽取到一个方法(inputStudentInfo)中
  该方法的主要作用就是录入学生的信息，并封装为学生对象，方法的返回值为Student类型

4.2.3代码实现

学生类

public class Student {private String id;private String name;private String age;private String birthday;public Student() {}public Student(String id, String name, String age, String birthday) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.birthday = birthday;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getAge() {return age;}public void setAge(String age) {this.age = age;}public String getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(String birthday) {this.birthday = birthday;}}

程序入口InfoManagerEntry类

public class InfoManagerEntry {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {// 主菜单搭建System.out.println("--------欢迎来到黑马信息管理系统--------");System.out.println("请输入您的选择: 1.学生管理  2.老师管理  3.退出");String choice = sc.next();switch (choice) {case "1":// System.out.println("学生管理");// 开启学生管理系统StudentController studentController = new StudentController();studentController.start();break;case "2":System.out.println("老师管理");TeacherController teacherController = new TeacherController();teacherController.start();break;case "3":System.out.println("感谢您的使用");// 退出当前正在运行的JVM虚拟机System.exit(0);break;default:System.out.println("您的输入有误, 请重新输入");break;}}}
}

StudentController类

public class StudentController {// 业务员对象private StudentService studentService = new StudentService();private Scanner sc = new Scanner(System.in);// 开启学生管理系统, 并展示学生管理系统菜单public void start() {//Scanner sc = new Scanner(System.in);studentLoop:while (true) {System.out.println("--------欢迎来到 <学生> 管理系统--------");System.out.println("请输入您的选择: 1.添加学生  2.删除学生  3.修改学生  4.查看学生  5.退出");String choice = sc.next();switch (choice) {case "1":// System.out.println("添加");addStudent();break;case "2":// System.out.println("删除");deleteStudentById();break;case "3":// System.out.println("修改");updateStudent();break;case "4":// System.out.println("查询");findAllStudent();break;case "5":System.out.println("感谢您使用学生管理系统, 再见!");break studentLoop;default:System.out.println("您的输入有误, 请重新输入");break;}}}// 修改学生方法public void updateStudent() {String updateId = inputStudentId();Student newStu = inputStudentInfo(updateId);studentService.updateStudent(updateId, newStu);System.out.println("修改成功!");}// 删除学生方法public void deleteStudentById() {String delId = inputStudentId();// 3. 调用业务员中的deleteStudentById根据id, 删除学生studentService.deleteStudentById(delId);// 4. 提示删除成功System.out.println("删除成功!");}// 查看学生方法public void findAllStudent() {// 1. 调用业务员中的获取方法, 得到学生的对象数组Student[] stus = studentService.findAllStudent();// 2. 判断数组的内存地址, 是否为nullif (stus == null) {System.out.println("查无信息, 请添加后重试");return;}// 3. 遍历数组, 获取学生信息并打印在控制台System.out.println("学号\t\t姓名\t年龄\t生日");for (int i = 0; i < stus.length; i++) {Student stu = stus[i];if (stu != null) {System.out.println(stu.getId() + "\t" + stu.getName() + "\t" + stu.getAge() + "\t\t" + stu.getBirthday());}}}// 添加学生方法public void addStudent() {// StudentService studentService = new StudentService();// 1. 键盘接收学生信息String id;while (true) {System.out.println("请输入学生id:");id = sc.next();boolean flag = studentService.isExists(id);if (flag) {System.out.println("学号已被占用, 请重新输入");} else {break;}}Student stu = inputStudentInfo(id);// 3. 将学生对象,传递给StudentService(业务员)中的addStudent方法boolean result = studentService.addStudent(stu);// 4. 根据返回的boolean类型结果, 在控制台打印成功\失败if (result) {System.out.println("添加成功");} else {System.out.println("添加失败");}}// 键盘录入学生idpublic String inputStudentId() {String id;while (true) {System.out.println("请输入学生id:");id = sc.next();boolean exists = studentService.isExists(id);if (!exists) {System.out.println("您输入的id不存在, 请重新输入:");} else {break;}}return id;}// 键盘录入学生信息public Student inputStudentInfo(String id) {System.out.println("请输入学生姓名:");String name = sc.next();System.out.println("请输入学生年龄:");String age = sc.next();System.out.println("请输入学生生日:");String birthday = sc.next();Student stu = new Student();stu.setId(id);stu.setName(name);stu.setAge(age);stu.setBirthday(birthday);return stu;}
}

StudentService类

public class StudentService {// 创建StudentDao (库管)private StudentDao studentDao = new StudentDao();// 添加学生方法public boolean addStudent(Student stu) {// 2. 将学生对象, 传递给StudentDao 库管中的addStudent方法// 3. 将返回的boolean类型结果, 返还给StudentControllerreturn studentDao.addStudent(stu);}// 判断学号是否存在方法public boolean isExists(String id) {Student[] stus = studentDao.findAllStudent();// 假设id在数组中不存在boolean exists = false;// 遍历数组, 获取每一个学生对象, 准备进行判断for (int i = 0; i < stus.length; i++) {Student student = stus[i];if(student != null && student.getId().equals(id)){exists = true;break;}}return exists;}// 查看学生方法public Student[] findAllStudent() {// 1. 调用库管对象的findAllStudent获取学生对象数组Student[] allStudent = studentDao.findAllStudent();// 2. 判断数组中是否有学生信息 (有: 返回地址,  没有: 返回null)// 思路: 数组中只要存在一个不是null的元素, 那就代表有学生信息boolean flag = false;for (int i = 0; i < allStudent.length; i++) {Student stu = allStudent[i];if(stu != null){flag = true;break;}}if(flag){// 有信息return allStudent;}else{// 没有信息return null;}}public void deleteStudentById(String delId) {studentDao.deleteStudentById(delId);}public void updateStudent(String updateId, Student newStu) {studentDao.updateStudent(updateId, newStu);}
}

StudentDao类

public class StudentDao {// 创建学生对象数组private static Student[] stus = new Student[5];// 添加学生方法public boolean addStudent(Student stu) {// 2. 添加学生到数组//2.1 定义变量index为-1，假设数组已经全部存满，没有null的元素int index = -1;//2.2 遍历数组取出每一个元素，判断是否是nullfor (int i = 0; i < stus.length; i++) {Student student = stus[i];if(student == null){index = i;//2.3 如果为null，让index变量记录当前索引位置，并使用break结束循环遍历break;}}// 3. 返回是否添加成功的boolean类型状态if(index == -1){// 装满了return false;}else{// 没有装满, 正常添加, 返回truestus[index] = stu;return true;}}// 查看学生方法public Student[] findAllStudent() {return stus;}public void deleteStudentById(String delId) {// 1. 查找id在容器中所在的索引位置int index = getIndex(delId);// 2. 将该索引位置,使用null元素进行覆盖stus[index] = null;}public int getIndex(String id){int index = -1;for (int i = 0; i < stus.length; i++) {Student stu = stus[i];if(stu != null && stu.getId().equals(id)){index = i;break;}}return index;}public void updateStudent(String updateId, Student newStu) {// 1. 查找updateId, 在容器中的索引位置int index = getIndex(updateId);// 2. 将该索引位置, 使用新的学生对象替换stus[index] = newStu;}
}

4.3老师管理系统 (应用)

4.3.1需求说明

添加老师: 通过键盘录入老师信息(id，name，age，birthday)

使用数组存储老师信息,要求老师的id不能重复
删除老师: 通过键盘录入要删除老师的id值,将该老师从数组中移除,如果录入的id在数组中不存在,需要重新录入
修改老师: 通过键盘录入要修改老师的id值和修改后的老师信息

将数组中该老师的信息修改,如果录入的id在数组中不存在,需要重新录入
查询老师: 将数组中存储的所有老师的信息输出到控制台

4.3.2实现步骤

环境搭建实现步骤

包	存储的类	作用
com.itheima.edu.info.manager.domain	Student.java Teacher.java	封装学生信息封装老师信息
com.itheima.edu.info.manager.dao	StudentDao.java TeacherDao.java	访问存储数据的数组,进行赠删改查（库管）
com.itheima.edu.info.manager.service	StudentService.java TeacherService.java	业务的逻辑处理（业务员）
com.itheima.edu.info.manager.controller	StudentController.java TeacherController.java	和用户打交道（客服接待）
com.itheima.edu.info.manager.entry	InfoManagerEntry.java	程序的入口类,提供一个main方法

菜单搭建实现步骤
1. 展示欢迎页面,用输出语句完成主界面的编写
2. 获取用户的选择,用Scanner实现键盘录入数据
3. 根据用户的选择执行对应的操作,用switch语句完成操作的选择
添加功能实现步骤
查询功能实现步骤
删除功能实现步骤
修改功能实现步骤
系统优化
- 把updateTeacher和deleteTeacherById中录入老师id代码抽取到一个方法(inputTeacherId)中
  该方法的主要作用就是录入老师的id,方法的返回值为String类型
- 把addTeacher和updateTeacher中录入老师信息的代码抽取到一个方法(inputTeacherInfo)中
  该方法的主要作用就是录入老师的信息,并封装为老师对象,方法的返回值为Teacher类型

4.3.3代码实现

老师类

public class Teacher extends Person{private String id;private String name;private String age;private String birthday;public Teacher() {}public Teacher(String id, String name, String age, String birthday) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.birthday = birthday;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getAge() {return age;}public void setAge(String age) {this.age = age;}public String getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(String birthday) {this.birthday = birthday;}
}

TeacherController类

public class TeacherController {private Scanner sc = new Scanner(System.in);private TeacherService teacherService = new TeacherService();public void start() {teacherLoop:while (true) {System.out.println("--------欢迎来到 <老师> 管理系统--------");System.out.println("请输入您的选择: 1.添加老师  2.删除老师  3.修改老师  4.查看老师  5.退出");String choice = sc.next();switch (choice) {case "1":// System.out.println("添加老师");addTeacher();break;case "2":// System.out.println("删除老师");deleteTeacherById();break;case "3":// System.out.println("修改老师");updateTeacher();break;case "4":// System.out.println("查看老师");findAllTeacher();break;case "5":System.out.println("感谢您使用老师管理系统, 再见!");break teacherLoop;default:System.out.println("您的输入有误, 请重新输入");break;}}}public void updateTeacher() {String id = inputTeacherId();Teacher newTeacher = inputTeacherInfo(id);// 调用业务员的修改方法teacherService.updateTeacher(id,newTeacher);System.out.println("修改成功");}public void deleteTeacherById() {String id = inputTeacherId();// 2. 调用业务员中的删除方法, 根据id, 删除老师teacherService.deleteTeacherById(id);// 3. 提示删除成功System.out.println("删除成功");}public void findAllTeacher() {// 1. 从业务员中, 获取老师对象数组Teacher[] teachers = teacherService.findAllTeacher();// 2. 判断数组中是否有元素if (teachers == null) {System.out.println("查无信息, 请添加后重试");return;}// 3. 遍历数组, 取出元素, 并打印在控制台System.out.println("学号\t\t姓名\t年龄\t生日");for (int i = 0; i < teachers.length; i++) {Teacher t = teachers[i];if (t != null) {System.out.println(t.getId() + "\t" + t.getName() + "\t" + t.getAge() + "\t\t" + t.getBirthday());}}}public void addTeacher() {String id;while (true) {// 1. 接收不存在的老师idSystem.out.println("请输入老师id:");id = sc.next();// 2. 判断id是否存在boolean exists = teacherService.isExists(id);if (exists) {System.out.println("id已被占用, 请重新输入:");} else {break;}}Teacher t = inputTeacherInfo(id);// 5. 将封装好的老师对象, 传递给TeacherService继续完成添加操作boolean result = teacherService.addTeacher(t);if (result) {System.out.println("添加成功");} else {System.out.println("添加失败");}}// 录入老师idpublic String inputTeacherId(){String id;while(true){System.out.println("请输入id");id = sc.next();boolean exists = teacherService.isExists(id);if(!exists){System.out.println("您输入的id不存在, 请重新输入:");}else{break;}}return id;}// 录入老师信息, 封装为老师对象public Teacher inputTeacherInfo(String id){System.out.println("请输入老师姓名:");String name = sc.next();System.out.println("请输入老师年龄:");String age = sc.next();System.out.println("请输入老师生日:");String birthday = sc.next();Teacher t = new Teacher();t.setId(id);t.setName(name);t.setAge(age);t.setBirthday(birthday);return t;}
}

TeacherService类

public class TeacherService {private TeacherDao teacherDao = new TeacherDao();public boolean addTeacher(Teacher t) {return teacherDao.addTeacher(t);}public boolean isExists(String id) {// 1. 获取库管对象中的数组Teacher[] teachers = teacherDao.findAllTeacher();boolean exists = false;// 2. 遍历数组, 取出每一个元素, 进行判断for (int i = 0; i < teachers.length; i++) {Teacher teacher = teachers[i];if(teacher != null && teacher.getId().equals(id)){exists = true;break;}}return exists;}public Teacher[] findAllTeacher() {Teacher[] allTeacher = teacherDao.findAllTeacher();boolean flag = false;for (int i = 0; i < allTeacher.length; i++) {Teacher t = allTeacher[i];if(t != null){flag = true;break;}}if(flag){return allTeacher;}else{return null;}}public void deleteTeacherById(String id) {teacherDao.deleteTeacherById(id);}public void updateTeacher(String id, Teacher newTeacher) {teacherDao.updateTeacher(id,newTeacher);}
}

TeacherDao类

public class TeacherDao {private static Teacher[] teachers = new Teacher[5];public boolean addTeacher(Teacher t) {int index = -1;for (int i = 0; i < teachers.length; i++) {Teacher teacher = teachers[i];if(teacher == null){index = i;break;}}if(index == -1){return false;}else{teachers[index] = t;return true;}}public Teacher[] findAllTeacher() {return teachers;}public void deleteTeacherById(String id) {// 1. 查询id在数组中的索引位置int index = getIndex(id);// 2. 将该索引位置的元素, 使用null进行替换teachers[index] = null;}public int getIndex(String id){int index = -1;for (int i = 0; i < teachers.length; i++) {Teacher t = teachers[i];if(t != null && t.getId().equals(id)){index = i;break;}}return index;}public void updateTeacher(String id, Teacher newTeacher) {int index = getIndex(id);teachers[index] = newTeacher;}
}

5.static关键字

5.1static关键字概述 (理解)

static 关键字是静态的意思,是Java中的一个修饰符,可以修饰成员方法,成员变量

5.2static修饰的特点 (记忆)

被类的所有对象共享

是我们判断是否使用静态关键字的条件
随着类的加载而加载，优先于对象存在

对象需要类被加载后，才能创建
可以通过类名调用

也可以通过对象名调用

5.3static关键字注意事项 (理解)

静态方法只能访问静态的成员
非静态方法可以访问静态的成员，也可以访问非静态的成员
静态方法中是没有this关键字

示例代码

Student类

package com.itheima.test;public class Student {String name;int age;static String school;/*静态随着类的加载而加载, 优先于对象存在非静态需要在创建对象之后,才可以进行使用1. 静态方法中, 只能访问静态成员(成员变量, 成员方法)2. 非静态方法中, 可以使用静态成员, 也可以使用非静态成员3. 静态方法中, 没有this关键字*/public void show() {System.out.println(name + "..." + age + "..." + school);}public static void method(){// this: 当前对象的引用// this需要在创建对象之后, 才会存在, 静态存在的时候, 对象可能还没有被创建// this.name = "张三";System.out.println(school);}
}

测试类

package com.itheima.test;public class Test1Static {/*1. 被static修饰的成员, 会被该类的所有对象所[共享]2. 被static修饰的成员, 会随着类的加载而加载, 优先于对象存在3. 多了一种调用方式, 可以通过类名.进行调用*/public static void main(String[] args) {Student.school = "传智专修学院";Student stu1 = new Student();stu1.name = "张三";stu1.age = 23;//stu1.school = "传智专修学院";stu1.show();Student stu2 = new Student();stu2.show();//调用静态方法Student.method();}
}