【Java SE】类和对象(上）

本篇文章为JavaSE中的重点内容希望大家好好看看

一. 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

举例说明面向对象与面向过程的区别：

面向过程：

传统洗衣服过程

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。这就是面向过程
C语言就是面向过程的语言

面向对象：

现代洗衣服过程：

整个洗衣服过程：人把衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉到洗衣机，启动洗衣机。衣服便总动洗好
总共分为四步，整个过程都是由这四个对象交互完成，不需要管它如何实现洗衣服这些过程，更注重结果
总共四个对象：人，衣服，洗衣机，洗衣服

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。

二. 类定义和使用

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。

例如：

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

// 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。

例如刚才的洗衣机我们可以给它描述：

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");
 }
}

再定义一个狗类：

class Dog {
    public String name;
    public String color;
    public int age;

    public void eat() {
        System.out.println(name + "吃东西");
    }
    
    public void wag() {
        System.out.println(name + "摇尾巴");
    }
}

注意事项：
类名注意采用大驼峰定义
成员前写法统一为public
此处写的方法不带 static 关键字
一般一个文件当中只定义一个类
public修饰的类必须要和文件名相同
public修饰的类必须要和文件名相同

三. 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；
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。

3.2 实例化对象

拿上处狗的例子来举例：

这样我们就通过new 来创建了一个dog对象，并且对它可以实例化对象

通过. 可以通过类对象访问到它里面的对象，并且可以对它初始化

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.
同一个类可以创建对个实例

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

习题：

1.引用可以指向-引用吗？

解析：不能。引用只能指向对象
只能这样说，dog2指向了dog1所指向的对象

2.一个引用能不能同时指向多个对象吗？

解析：不行的 dog1这个引用，只能存储一个对象

3.dog1指向了null对象？

解析：错误，dog1不指向任何对象

实现俩个数字的交换(重点)

class myValue1 {
    public int val;
}
class myValue2 {
    public int val;
}

public class Test {
    public static void swap(myValue1 val1,myValue2 val2) {
        int tmp = val1.val;
        val1.val = val2.val;;
        val2.val = tmp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        myValue1 val1 = new myValue1();
        val1.val = 10;
        myValue2 val2 = new myValue2();
        val2.val = 20;
        System.out.println("交换前");
        System.out.println(val1.val);
        System.out.println(val2.val);
        swap(val1,val2);
        System.out.println("交换后");
        System.out.println(val1.val);
        System.out.println(val2.val);
  }
}

注意基本类型一定不能进行交换，一定要通过引用访问它们中的对象，从地址上改变了它们的对象

四. this引用(重点）

4.1 为什么要有this引用

引用一个例子就明白了：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDate(int y,int m,int d) {
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }
    public void printDate() {
        System.out.println( year + "年" + month + "月" + day + "日 ");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        date.setDate(2023,11,11);
        date.printDate();
    }
}

这里是成功打印出来了，而现在我稍作一点改变，就会发生错误

原来：

现在：形参名不小心与成员变量名相同

再来看看打印结果

只是修改了变量名字，为什么就打印不出来
原因是
这里都使用了局部变量，并没有赋值到
局部变量优先使用

接下来就可以使用this 这个方法

4.2 this的使用

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。

即使写了很多个，系统都可以自动识别出：

this引用的是调用成员方法的对象。

4.3 this引用的特性

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
this只能在”成员方法”中使用
在”成员方法”中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象
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

五.对象的构造及初始化

5.1 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？

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