Java中的类和对象（上）

1. 面向对象的初步认知

1.1 什么是面向对象

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 面向对象与面向过程

1. 传统洗衣服过程

①拿桶装衣服②倒入洗衣粉③浸泡④拧干⑤换水⑥拧干⑦甩干⑧晾晒
传统的方式：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，那就是另一种放方式。
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。
2. 现代洗衣服过程

总共有四个对象：人、洗衣机、洗衣粉、衣服
整个洗衣服的过程：人把衣服丢入洗衣机，导入洗衣粉，打开开关、晾晒
整个过程中主要是：人、洗衣机、洗衣粉、衣服四个对象之间交互完成的，人不必在意洗衣机怎么工作的，人只需要知道衣服洗干净可以晾晒了
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. 类定义和使用

面相对象程序设计关注的是对象，而对象是现实生活中的实体，比如：洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识，需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。

上图就是对洗衣机简单的描述，该过程称为对洗衣机对象(实体)进行抽象(对一个复杂事物的重新认知)，但是这些简化的抽象结果计算机也不能识别，开发人员可以采用某种面相对象的编程语言来进行描述，比如：Java语言。

2.1 简单认识类

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…

在Java语言中，如何对上述的洗衣机类来进行定义呢？

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classClassName{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。

classWashMachine{publicStringbrand;// 品牌publicStringtype;// 型号publicdoubleweight;// 重量publicdoublelength;// 长publicdoublewidth;// 宽publicdoubleheight;// 高publicStringcolor;// 颜色publicvoidwashClothes(){// 洗衣服System.out.println("洗衣功能");}publicvoiddryClothes(){// 脱水System.out.println("脱水功能");}publicvoidsetTime(){// 定时System.out.println("定时功能");}}

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。

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。

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例如1： 定义一个狗类：

classPetDog{publicStringname;//名字publicStringcolor;//颜色// 狗的属性publicvoidbarks(){System.out.println(name+": 旺旺旺~~~");}// 狗的行为publicvoidwag(){System.out.println(name+": 摇尾巴~~~");}}

例如2：定义一个学生类

publicclassStudent{publicStringname;publicStringgender;publicshortage;publicdoublescore;publicvoidDoClass(){System.out.println("好好学习");}publicvoidDoHomework(){System.out.println("认真做作业");}publicvoidExam(){System.out.println("考高分");}}

【注意事项】：

1. 一般一个文件当中只定义一个类
2. 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)
3. public修饰的类必须要和文件名相同，否则会报错
4. 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
   修改过程如下：
   

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：PetDog类和Student类。它们都是类(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。

• 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.

publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){PetDogdogh=newPetDog();//通过new实例化对象——》类的实例化dogh.name="大黄";dogh.color="黄";dogh.barks();dogh.wag();PetDogdogs=newPetDog();dogs.name="旺财";dogs.color="黑";dogs.barks();dogs.wag();}}

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. this引用

4.1 为什么要有this引用

publicclassSetDate{publicintyear;publicintmonth;publicintday;publicvoidsetDay(intyear,intmonth,intday){//设置日期year=year;month=month;day=day;}publicvoidprintDay(){//打印日期System.out.println(year+"/"+month+"/"+day+"/");}publicstaticvoidmain(String[]args){SetDateday=newSetDate();day.setDay(2024,7,22);day.printDay();}}

1.在上述代码中形参名不小心与成员变量名相同：

由于year是局部变量，局部变量优先使用，导致局部变量给局部变量自我赋值，并没有把想要的值赋给成员变量，所以我们使用this引用来达到我们想要的效果，修改后如下：

publicclassSetDate{publicintyear;publicintmonth;publicintday;publicvoidsetDay(intyear,intmonth,intday){this.year=year;this.month=month;this.day=day;}publicvoidprintDay(){System.out.println(year+"/"+month+"/"+day);}publicstaticvoidmain(String[]args){SetDateday=newSetDate();day.setDay(2024,7,22);day.printDay();}}

2.多个对象都在调用setDate函数，但是函数中没有任何有关对象的说明，setDate函数如何知道设置的是那个对象的数据呢？

this究竟有什么魔力，让我们来探讨一下。

4.2 什么是this引用

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。

我们发现day1等于this的值，使用验证了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)。

4.3 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

5. 对象的构造及初始化

5.1 如何初始化对象

通过前面知识点的学习知道，在Java方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。

要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。如果是对象：观察下列代码我们可以发现其实不设置初始值，编译器也不会报错，这是为什么呢？？为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

5.2 构造方法

5.2.1 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。（为未初始化的对象初始化）

我们发现在对对象初识化时，先调用了构造方法，那么这是为什么呢？
因为在实例化一个对象的时候，一个对象的产生有两步至少是必需的：

1. 为对象分配内存
2. 调用合适的构造方法，如果当前类没有提供任何构造方法，Java本身会为这个类提供一个不带参数的构造方法
3. 并且构造方法可以实现重载，实现的操作如下：

5.2.2构造方法特性

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
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)
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。如果人为的为当前类提供了构造方法，那么Java本身将不再提供一个不带参数的构造方法）
6. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

this(…)必须是构造方法中第一条语句

publicclassSetDate{publicintyear;publicintmonth;publicintday;// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句publicSetDate(){//System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败this(1900,1,1);//this.year = 1900;//this.month = 1;//this.day = 1;}// 带有三个参数的构造方法publicDate(intyear,intmonth,intday){this.year=year;this.month=month;this.day=day;}}

不能形成环

publicDate(){this(1900,1,1);}publicDate(intyear,intmonth,intday){this();}

无参构造器调用三个参数的构造器，而三个参数构造器有调用无参的构造器，形成构造器的递归调用，编译错误

【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。

5.3 默认初始化

为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用呢？
因为成员变量编译器会自动为其初始化为每种类型的对应的零值

类型	默认值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0
char	‘/u0000’
boolean	false
reference	null

5.4 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值

publicclassDate{//就地初始化，即在声明成员变量时，就直接给了初始值publicintyear=1900;publicintmonth=1;publicintday=1;publicDate(){}publicDate(intyear,intmonth,intday){}publicstaticvoidmain(String[]args){Dated1=newDate(2021,6,9);Dated2=newDate();}}

【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