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【0基础学Java第七课】– 类和对象01

社会演员多 • • IT • 阅读 60

7. 类和对象

  • 7.1 面向对象的初步认知
    • 7.1.1 什么是面向对象
    • 7.1.2 面向对象与面向过程
  • 7.2 类定义和使用
    • 7.2.1 简单认识类
    • 7.2.2 类的定义格式
    • 7.2.3 定义一个狗类
    • 7.2.4 定义一个学生类
  • 7.3 类的实例化
    • 7.3.1 什么是实列化
    • 7.3.2 引用只能指向对象，且不能同时指向多个对象
    • 7.3.3 类和对象的说明
  • 例题：如何交换两个数据
  • 7.4this引用
    • 7.4.1 为什么要有this引用
    • 7.4.2 什么是this引用
    • 7.4.3 this引用特性
  • 7.5 对象的构造及初始化
    • 7.5.1 如何初始化对象
    • 7.5.2 默认初始化
    • 7.5.3 就地初始化
    • 7.5.4 构造方法
      • 概念：
      • 特性
      • 一旦这个类 提供了 任何一种构造方法 编译器 都将不会再为你提供 不带参数的构造方法。
      • 快捷键构造几个参数的构造方法
      • 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

7.1 面向对象的初步认知

7.1.1 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。

7.1.2 面向对象与面向过程

  1. 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。
    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：
    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。

7.2 类定义和使用

面相对象程序设计关注的是对象，比如洗衣机。

7.2.1 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)

7.2.2 类的定义格式

//WashMachine 类名 采用大驼峰命名  我们自己定义的类型
class WashMachine {
    //属性 ， 字段，  成员变量 ， 这些成员变量是定义在方法外部  类的内部
    public String brand; // 品牌
    public String type; // 型号
    public String weight; // 重量
    public String length; // 长
    public String width; // 宽
    public String height; // 高
    public String color; // 颜色

    //成员方法
    public  void washClothes() {  //洗衣服
        System.out.println("洗衣服功能");
    }
    public  void dryClothes() {  //脱水
        System.out.println("脱水功能");
    }
    public  void setTime() {  //定时
        System.out.println("定时功能");
    }
}

7.2.3 定义一个狗类

class PetDog {
    public String name;//名字
    public String color;//颜色
    public int age;//年龄

    // 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~~~");
    }
}

7.2.4 定义一个学生类

class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;
    public void DoClass(){}
    public void DoHomework(){}
    public void Exam(){}
}

注意：

  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
  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class名字即可修改。

7.3 类的实例化

7.3.1 什么是实列化

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。

class Dog {
    public String name;//名字
    public String color;//颜色
    public int age;//年龄
    // 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 ClassObject {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog1 = new Dog();
        dog1.name = "阿黄";
        dog1.age = 2;
        dog1.color = "黄色";
        System.out.println("年龄："+dog1.age);
        System.out.println("姓名："+dog1.name);
        System.out.println("颜色："+dog1.color);
        dog1.barks();
        dog1.wag();
        System.out.println();

        Dog dog2 = new Dog();
        dog2.name = "旺财";
        dog2.age = 3;
        dog2.color = "黑色";
        System.out.println("年龄："+dog2.age);
        System.out.println("姓名："+dog2.name);
        System.out.println("颜色："+dog2.color);
        dog2.barks();
        dog2.wag();
        //可以通过new 关键字 来实例化多个对象
        Dog dog3 = new Dog();
        Dog dog4 = new Dog();
        Dog dog5 = new Dog();
    }
}

注意：

  • 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.

7.3.2 引用只能指向对象，且不能同时指向多个对象

引用只能存储一个对象的地址；
Dog dog2 = null;代表 Dog2这个引用 不指向任何对象，而不是指向null。

7.3.3 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

例题：如何交换两个数据

调用swap方法后：

class Myvalue {
    public int val;
}

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

        swap(myValue1,myValue2);
        System.out.println("交换后："+myValue1.val);
        System.out.println("交换后："+myValue2.val);

    }
}

7.4this引用

7.4.1 为什么要有this引用

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    //局部变量优先使用
    public void setDate(int year,int month,int day) {
        year = year;
        month = month;
        day = day;
    }
    public void printDate() {
        System.out.println("年："+year+"月："+month+"日："+day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        date.setDate(1945,9,1);
        date.printDate();
    }
}

当形参名不小心与成员变量名相同时：局部变量会优先使用，把年月日直接赋值为0。

7.4.2 什么是this引用

this引用指向当前对象（成员方法运用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。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    //局部变量优先使用，谁调用当前这个方法，谁就是this
    public void setDate(int year,int month,int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate() {
        System.out.println("年："+this.year+"月："+this.month+"日："+this.day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        date.setDate(1945,9,1);
        date.printDate();

        Date date2 = new Date();
        date2.setDate(1949,10,1);
        date2.printDate();
    }
}

7.4.3 this引用特性

  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，下图右侧中的Date类也是可以通过编译的

    this.成员变量 –> 访问成员变量
    this.func() – > 访问当前的成员方法
    public void func() {
        System.out.println("hahah");
    }
    public void printDate() {
        System.out.println("年："+this.year+"月："+this.month+"日："+this.day);
        this.func();
    }

this() – > 调用当前类的构造方法

7.5 对象的构造及初始化

7.5.1 如何初始化对象

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。

public static void main(String[] args) {
int a;
System.out.println(a);
}
// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

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：

public static void main(String[] args) {
	Date d = new Date();
	d.printDate();
	d.setDate(2021,6,9);
	d.printDate();
}

需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。通过上述例子发现两个问题：

  1. 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
  2. 局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

7.5.2 默认初始化

在上文中提出的第二个问题：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？

public class Date {
	public int year;
	public int month;
	public int day;
	public Date(int year, int month, int day) {
		// 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？
		System.out.println(this.year);
		System.out.println(this.month);
		System.out.println(this.day);
	}
	public static void main(String[] args) {
		// 此处a没有初始化，编译时报错：
		// Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a
		// int a;
		// System.out.println(a);
		Date d = new Date(2021,6,9);
	}
}

对于 Date d = new Date(2021,6,9); 在JVM中做了很多事情如下：

  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

7.5.3 就地初始化

就是在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

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 static void main(String[] args) {
		Date d1 = new Date(2021,6,9);
		Date d2 = new Date();
	}
}

7.5.4 构造方法

概念：

构造方法（也称为构造器）是一个特殊的成员方法，该方法没有返回值，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能调用一次。

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
	}
}

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。

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;
    boolean flg;
    String name;
    public Date() {
        this.year = 2008;
        this.month = 8;
        this.day = 8;
        //this(2008,8,8); // 必须放到 当前构造方法的第一行  不能形成环
        System.out.println("执行了不带参数的构造方法");
    }
    public Date(int year,int month,int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("执行了带三个参数的构造方法");
    }
        public void printDate() {
        System.out.println("年："+this.year+"月："+this.month+"日："+this.day);
/*        this.func();
        System.out.println(flg);
        System.out.println(name);*/
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        Date date2 = new Date(2008,1,1);

/*        date.setDate(1945,9,1);
        date.printDate();*/

/*        Date date2 = new Date();
        date2.setDate(1949,10,1);
        date2.printDate();*/
    }
}

名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

构造方法至少有1个。也就是说当你没有写任何的构造方法时，Java会自带一个不带参数的构造方法。
对象的初始化一定会 调用构造方法。

对象的产生 简单来说一定会有2步：

  1. 为对象分配内存
  2. 调用合适的构造方法

一旦这个类 提供了 任何一种构造方法 编译器 都将不会再为你提供 不带参数的构造方法。

把下面这段删了，然后Date date = new Date();就会报错，也就是当你有了任何一种构造方法，编译器就不会提供不带参数的构造方法。

    public Date() {
/*        this.year = 2008;
        this.month = 8;
        this.day = 8;*/
        this(2008,8,8); // 必须放到 当前构造方法的第一行  不能形成环
        System.out.println("执行了不带参数的构造方法");
    }

快捷键构造几个参数的构造方法

构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

    public Date() {
/*        this.year = 2008;
        this.month = 8;
        this.day = 8;*/
        this(2008,8,8); // 必须放到 当前构造方法的第一行  不能形成环
        System.out.println("执行了不带参数的构造方法");
    }

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