Java：类和对象

目录

  • 1.面对对象的初步认识
    • 1.1 什么是面向对象？（Java当中一切皆为对象）
    • 1.2 面对对象与面对过程
  • 2.类的定义和使用
    • 2.1简单认识类
    • 2.2 类的定义格式
  • 3.类的实例化
    • 3.1 什么是实例化
    • 3.2类和对象的说明
  • 4.this引用
    • 4.1为什么要使用this引用
    • 4.2 什么是this引用
    • 4.3 this引用的特性
  • 5.对象的构造及初始化
    • 5.1 如何初始化对象
    • 5.2 构造方法
      • 5.2.1 概念
      • 5.2.2 特性

1.面对对象的初步认识

1.1 什么是面向对象？（Java当中一切皆为对象）

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 面对对象与面对过程

我们通过学习C语言了解到C语言是一门面向过程的语言，那么我们该怎么来通俗理解面对对象和面对过程呢？
我们举一个简单的例子：把大象放进冰箱需要几步？
面对过程解决方法：想各种方法把大象分解成能放进冰箱的大小，或者测量冰箱容积想办法尽量能使冰箱能够装下大象。
面对对象解决方法：把冰箱门打开->把大象放里面->把冰箱门关上。

2.类的定义和使用

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。（通俗的来说类是用来描述对象的，如一个人他有眼睛、鼻子、嘴巴等，在Java中可以看做是这个人的一个类。）

2.2 类的定义格式

// 创建类
class ClassName{  //命名规则：大驼峰命名法
field; // 字段(属性)或者成员变量
method; //成员方法或者行为
}

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。例如下面我们来定义一个洗衣机类：

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
    //以上是成员变量，以下为成员方法
    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");
        }
   }

注意：

  1. 一般一个文件当中只定义一个public类（可以定义多个类，但是不建议）
  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（不加返回类型void或其他）必须要和文件名相同。
  4. 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改如下所示。
    在这里插入图片描述

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。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。举例如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

class PetDog {
public String name;//名字
public String color;//颜色
// 狗的属性
public void barks() {
 System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
 }
 // 狗的行为
public void wag() {
 System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
 }
 }
public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog();     //通过new实例化对象
        dogh.name = "阿黄";
        dogh.color = "黑黄";
        dogh.barks();
        dogh.wag();
        
        PetDog dogs = new PetDog();
        dogs.name = "阿黄";
        dogs.color = "黑黄";
        dogs.barks();
        dogs.wag();
    }
 }
 
输出结果：
阿黄: 旺旺旺~~~
阿黄: 摇尾巴~~~
赛虎: 旺旺旺~~~
赛虎: 摇尾巴~~~

通过上面的例子我们可以发现，Java中的类和C中的结构体类似。
注意事项

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

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。
    在这里插入图片描述

4.this引用

4.1为什么要使用this引用

当我们实例化一个类时，可能会出现传入参数和这个类中的成员名相同，会引起歧义，代码如下

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDate(int year,int month,int day) {
        year = year;
        month = month;
        day = day;
    }
 }

当我们使用this引用后默认为此类的变量名，代码如下

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDate(int year,int month,int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
 }

在以后的代码里面我们要习惯使用this。

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。

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。
    在代码层面来简单演示—>注意：下图右侧中的Date类也是可以通过编译的
    在这里插入图片描述

5.对象的构造及初始化

5.1 如何初始化对象

对于一个类的成员变量，没有初始化之前，每个成员都有一个默认值。
对于引用类型默认值为null，基本类型默认值为0，boolean类型默认值为false。

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。
在这里插入图片描述
当我们在一个类没有写任何构造方法时，这个类会提供一个默认的不带参数的构造方法。在我们实例化对象的时候就会调用。

5.2.2 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）。
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。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
 
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
 }

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。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
 
    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) {
        // 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的
        // 则此处创建对象是可以通过编译的
        // 但实际情况是：编译期报错
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
 }
 
/*
 Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;
  需要: int,int,int
  找到: 没有参数
  原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
*/
  1. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码
 public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    
    // 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
    public Date(){
        //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
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
 }

注意：
1.this(…)必须是构造方法中第一条语句
2.不能形成环，错误代码如下

public Date(){
   this(1900,1,1);
 }
 
public Date(int year, int month, int day) {
   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
编译报错：Error:(19, 12) java: 递归构造器调用
*/
  1. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)

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