JavaSE ——类和对象

本文主要是介绍JavaSE ——类和对象，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 面向对象

1.1 面向对象的概念

Java 是一门纯面向对象的语言 (Object Oriented Program ，简称 OOP) ，在面向对象的世界里，一切皆为对象。面 向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情 。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

1.2 面向对象和面向过程

以洗衣服为例：

传统洗衣服：

该方式注重的是洗衣服的过程 ，少了一个环节可能都不行。而且不同衣服洗的方式，时间长度，拧干方式都不同，处理起来就比较麻烦。如果将来要洗鞋子，那就是另一种方式。

按照该种方式来写代码，将来 扩展或者维护起来会比较麻烦 。

现代洗衣服过程：

该方式以 面向对象方式来进行处理，就不关注洗衣服的过程 ，具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可，通过对象之间的交互来完成的 。

注意：面向过程和面相对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有那个好坏之分，都有其专门的应用场景。

2. 类

2.1 类的定义

类是用来对一个实体 ( 对象 ) 来进行描述的 ，主要描述该实体 ( 对象 ) 具有哪些属性 ( 外观尺寸等 ) ，哪些功能 ( 用来干啥) ，描述完成后计算机就可以识别了

比如：洗衣机，它是一个品牌，在 Java 中可以将其看成是一个类别。

属性：产品品牌，型号，产品重量，外观尺寸，颜色 ...

功能：洗衣，烘干、定时 ....

2.2 类的定义格式

在 java 中定义类时需要用到 class 关键字 ，具体语法如下：

// 创建类

class ClassName {

field ; // 字段 ( 属性 ) 或者成员变量

method ; // 行为或者成员方法

}

class 为定义类的关键字， ClassName 为类的名字， { } 中为类的主体。

类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法。

例如：用Java语言定义上述洗衣机类

  class WashMachine{public String brand; // 品牌public String type; // 型号public double weight; // 重量public double length; // 长public double width; // 宽public double height; // 高public String color; // 颜色public void washClothes(){ // 洗衣服System.out.println("洗衣功能");}public void dryClothes(){ // 脱水System.out.println("脱水功能");}public void setTime(){ // 定时System.out.println("定时功能");}}

采用 Java 语言将洗衣机类在计算机中定义完成，经过 javac 编译之后形成 .class 文件，在 JVM 的基础上计算机就可以识别了。

注意事项：

类名注意采用大驼峰定义
成员前写法统一为public，后面会详细解释
此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释
一般一个文件当中只定义一个类
main方法所在的类一般要使用 public 修饰 ( 注意： Eclipse 默认会在 public 修饰的类中找 main 方法 )
public修饰的类必须要和文件名相同
不要轻易去修改 public 修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改

3.类的实例化

3.1 什么是实例化

定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型 ，与 int ， double 类似，只不过 int 和 double 是java语言自带的内置类型，而类是用户自定义了一个新的类型，比如上述的：WashMachine类

这就是类 ( 一种新定义的类型) 有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例 ( 或者称为对象 ) 。

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化 ，在 java 中采用 new 关键字，配合类名来实例化对象。

举例：定义一个Dog 类后，进行实例化

public class Dog{public String name;public String color;// 狗的属性public void barks() {System.out.println(this.name + ": 旺旺旺~~~");}// 狗的行为public void wag() {System.out.println(this.name + ": 摇尾巴~~~");}public static void main(String[] args) {Dog dogh = new Dog(); //通过new实例化对象dogh.name = "阿黄";dogh.color = "黑黄";dogh.barks();dogh.wag();Dog dogs = new Dog();dogs.name = "阿黑";dogs.color = "黑白";dogs.barks();dogs.wag();}}

运行结果如下：

注意事项：

new 关键字用于创建一个对象的实例.
使用 . 来访问对象中的属性和方法.
同一个类可以创建多个实例

3.2 类和对象的说明

1. 类只是 一个模型一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员 .

2. 类是一种自定义的类型 ，可以用来定义变量 .

3. 一个类可以实例化出多个对象， 实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量

4. 做个比方。 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图 ，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间

4. 对象的构造和初始化

4.1 构造方法

4.1.1 概念

构造方法 ( 也称为构造器 ) 是一个特殊的成员方法， 名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且 在整个对象的生命周期内只调用一次 。

代码如下：

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 构造方法：
// 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行
// 一般情况下使用public修饰
// 在创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");}public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}public static void main(String[] args) {
// 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显式调用构造方法Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被调用了d.printDate(); // 2021-6-9}
}

运行结果如下：

注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。

4.1.2 特性

1. 名字必须与类名相同

2. 没有返回值类型，设置为 void 也不行

3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)

4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)

代码如下：

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法public Date(){this.year = 1900;this.month = 1;this.day = 1;}// 带有三个参数的构造方法public Date(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;}public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}public static void main(String[] args) {Date d = new Date(); d.printDate(); }
}

上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

5. 如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。

上述 Date 类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。

注意： 一旦用户定义，编译器则不再生成。

6. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

注意：

this(...)必须是构造方法中第一条语句

不能形成环

7. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰

4.2 this 引用

4.2.1 this 的作用

看无 this 引用的示例：

为什么代码运行结果是错误的呢？

主要原因有两个：

1. 形参名与成员变量名相同 ：那函数体中到底是谁给谁赋值？成员变量给成员变量？参数给参数？参数给成员变量？成员变量参数？估计自己都搞不清楚了。

2. 三个对象都在调用 setDate 和 printDate 函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明， setDate 和 printDate 函数不知道打印的是哪个对象的数据。

解决方法就是使用this引用。

4.2.1 this 引用的概念

this 引用指向当前对象 ( 成员方法运行时调用该成员方法的对象 ) ，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该 引用去访问 。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

示例如下：

注意： this 引用的是调用成员方法的对象 。

4.2.3 this 引用的特性

1. this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型

2. this只能在"成员方法"中使用

3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象

4. this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收

4.3 默认初始化

先看示例：

成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？而 a 没有初始化，编译时报错呢。

要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：

Date d = new Date ( 2021 , 6 , 9 );

在程序层面只是简单的一条语句，在 JVM 层面需要做好多事情，下面简单介绍下：

1. 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载

2. 为对象分配内存空间

3. 处理并发安全问题

比如：多个线程同时申请对象， JVM 要保证给对象分配的空间不冲突

4. 初始化所分配的空间

即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，比如：

数据类型	默认值
byte	0
char	'\u0000'
short	0
int	0
long	0L
boolean	flase
float	0.0f
double	0.0
reference	null

5. 设置对象头信息(关于对象内存模型后面会介绍)

6. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值

4.4 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

代码如下：

public class Date {public int year = 1900;public int month = 1;public int day = 1;public Date(){}public Date(int year, int month, int day) {}public void printDate(){System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);}public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2021,6,9);Date d2 = new Date();d1.printDate();d2.printDate();}
}

运行结果如下：

注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

5. static

5.1 static 修饰成员变量

static 修饰的成员变量，称为静态成员变量 ，静态成员变量最大的特性： 不属于某个具体的对象，是所有对象所共 享的。

静态成员变量特性：

1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中

2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问：因为使用对象访问合法不合理，而类名访问即合法又合理

3. 类变量存储在方法区当中

4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

代码如下：

public class Students {public String name;public String gender;public int age;public static String classRoom = "Bit306";public  Students(String name,String gender,int age){this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}public static void main(String[] args) {System.out.println(Students.classRoom);Students s1 = new Students("Li lei", "男", 18);Students s2 = new Students("Han MeiMei", "女", 19);Students s3 = new Students("Jim", "男", 18);System.out.println(s1.classRoom);System.out.println(s2.classRoom);System.out.println(s3.classRoom);}
}

运行结果如下：

我们以调试方式运行上述代码，然后在监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

5.2 static 修饰成员方法

Java 中，被 static 修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的 。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

静态方法特性：

1. 不属于某个具体的对象，是类方法

2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐使用后者

3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

因为静态方法中不需要对象，而成员变量需要对象引用，反之，非静态方法可以访问任意静态成员变量。

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

5. 静态方法无法重写，不能用来实现多态

5.3 static 成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性。

静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化和静态代码块初始化 。

1. 就地初始化

就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值

2. 静态代码块初始化

那什么是代码块呢？继续往后看 :) ~~~

6. 代码块

6.1 代码块的概念

使用 {} 定义的一段代码称为代码块 。

根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

普通代码块
构造块
静态块
同步代码块

6.2 普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块.

代码如下：

public static void main(String[] args) {{ //直接使用{}定义，普通方法块int x = 10 ;System.out.println("x1 = " +x);}int x = 100 ;System.out.println("x2 = " +x);}

运行结果如下：

注意：这种用法较少见

6.3 构造代码块

构造块：定义在类中的代码块 ( 不加修饰符 ) 。也叫： 实例代码块 。 构造代码块一般用于初始化实例成员变量 。

代码如下：

public class Students {public String name;public String gender;public int age;public double score;public Students() {System.out.println("I am Student init()!");}//实例代码块{this.name = "bit";this.age = 12;this.gender = "man";System.out.println("I am instance init()!");}public void show(){System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" gender: "+gender);}public static void main(String[] args) {Students stu = new Students();stu.show();}
}

运行结果如下：

6.4 静态代码块

使用 static 定义的代码块称为静态代码块。 一般用于初始化静态成员变量。

代码如下：

public class Students{private String name;private String gender;private int age;private double score;private static String classRoom;// 静态代码块static {classRoom = "bit306";System.out.println("I am static init()!");}public Students(){System.out.println("I am Student init()!");}public static void main(String[] args) {Students s1 = new Students();Students s2 = new Students();}
}

运行结果如下：