Java中的类与对象

面向对象

设计对象并使用

• 类: 是共同特征的描述(设计图)

• 对象: 是真实存在的具体实例

• Javabean类: 用来描述一类事物的类,在Javabean类里是不写main方法的

  1. 注意: 类名首字母要大写,见名知意,(驼峰模式)

  2. 注意: 在实际开发中,建议一个文件定义一个class类

     代码:

     package com.xiaonan.Demo01;
     
     public class GirlFriend {
        //属性
        String name;
        int age;
        String gender;
     
        //行为
        public void eat(){
            System.out.println("在吃饭");
        }
     
        public void sleep(){
            System.out.println("在睡觉");
        }
     }

package com.xiaonan.Demo01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个女朋友对象
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();

        //赋值
        gf1.age = 18;
        gf1.gender = "女";
        gf1.name = "小琪";

        //输出
        System.out.println(gf1.age);
        System.out.println(gf1.gender);
        System.out.println(gf1.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();

        System.out.println("--------------------");
        //new第二个对象
        GirlFriend gf2 = new GirlFriend();
        //赋值
        gf2.age = 18;
        gf2.gender = "女";
        gf2.name = "小青";

        //输出
        System.out.println(gf2.age);
        System.out.println(gf2.gender);
        System.out.println(gf2.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();
    }
}

封装

• 是面向对象三大特征 (封装 继承 多态)

• 对象代表什么,就得封装对应的数据,并提供数据对应的行为

  案例:

  人关门

  这个门是自己关的,人只是给门一个作用力

private关键字

• 是一个权限修饰符

• 可以修饰成员(成员变量 和成员方法)

• 被private(私有的)修饰的成员只能在本类中才能访问

  例子:

package com.xiaonan.test;

public class Test {
    private int age; // private:私有的

    //set 赋值
    public void setAge(int a){
        if(a>=10 && a<= 50){
            age = a;
        }else{
            System.out.println("非法数据");
        }
    }

    //get(获取)
    public int getAge(){
        return age;
    }
}

• 针对private修饰的成员变量,如果需要被其他的类使用,要提供相应的操作

• 提供”setXxx(参数)” 方法,用于给成员变量赋值,方法用public修饰

• 提供”getXxx()” 方法,用于获取成员变量的值,方法用public(公共的)修饰

就近原则和this关键字

示例代码:

package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriend {

    //成员变量
    private int age;

    public void method() {
        //局部变量 (方法变量)
        int age = 10;
        //System.out.println(age); //就近原则(谁离我近,我就用谁)
        System.out.println(this.age); //this关键字 这里的age是 成员变量的age
    }
}

package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个 GirlFriend对象
        //格式: 类名 对象名 = new 类名();
        //例子
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();
        gf1.method();
    }
}

this关键字的作用

• 区分成员变量和局部变量

构造方法

在Java中，构造方法是用于创建对象并初始化对象的特殊方法。构造方法具有以下注意事项：

1. 构造方法的名称必须与类名完全相同，且没有返回类型（包括void），它们不能被显式地调用，而是在创建对象时自动调用。

2. 如果在类中没有定义任何构造方法，Java编译器会自动生成一个默认的无参构造方法。如果在类中定义了构造方法，编译器将不会自动生成默认构造方法。

3. 可以定义多个构造方法，它们可以具有不同的参数列表（参数个数、类型或顺序不同），这被称为方法的重载（overloading）。

4. 构造方法可以有访问修饰符（如public、private、protected）来控制对构造方法的访问权限。一般情况下，构造方法应该使用public修饰符，以便其他类可以实例化对象。

5. 在构造方法中可以使用关键字super调用父类的构造方法，以便在创建子类对象时初始化父类的成员变量。

6. 构造方法可以使用this关键字调用同一个类中的其他构造方法，以便在构造方法之间进行重用。

7. 构造方法可以抛出异常，但通常不建议在构造方法中抛出受检异常，而应该在构造方法中处理异常或使用非受检异常。

8. 构造方法可以执行任意的初始化操作，例如初始化对象的成员变量、调用其他方法等。

需要注意的是，构造方法的主要目的是在创建对象时进行初始化操作，因此应该避免在构造方法中执行过多的逻辑或复杂的计算。如果需要进行复杂的初始化操作，可以考虑使用静态工厂方法或其他设计模式来替代构造方法。

标准的JavaBean

• 类名要见名知意

• 成员变量使用private修饰

• 提供至少两个构造方法

  1. 无参构造方法

  2. 带全部参数的构造方法

• 成员方法

  1. 提供每一个成员变量对应的setXxx()与getXxx()

  2. 如果还有其他的行为也要写上

快捷键

// alt + insert (快速生成JavaBean标准类的 构造无参与全部参数的方法 和set方法和get方法)

插件

PTG 一秒生成标准的JavaBean

对象内存图

一个对象内存图

当在Java中创建一个对象时，它会在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。下面是一个更详细的Java对象的内存图示例：

1. Object Header：对象头是用于存储对象的元数据的部分。它通常包含以下信息：

   • 类型指针（Type Pointer）：指向对象所属的类的元数据。
   • 哈希码（Hash Code）：对象的哈希码，用于支持对象的哈希表操作。
   • 锁信息（Lock Information）：用于支持对象的同步和并发操作。

2. Instance Variables：实例变量，也称为成员变量或字段，是对象的数据部分。它们是在类中定义的变量，用于存储对象的状态和属性。每个实例变量占用一定的内存空间，具体大小取决于变量的类型和对齐要求。

创建对象时，Java虚拟机会执行以下步骤：

1. 分配内存：Java虚拟机在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。

2. 初始化对象头：Java虚拟机会将对象头的字段初始化为默认值，如类型指针、哈希码和锁信息。

3. 初始化实例变量：Java虚拟机会将实例变量的值初始化为默认值，如数值类型为0，布尔类型为false，引用类型为null。

4. 执行构造方法：Java虚拟机会调用对象的构造方法来执行进一步的初始化操作，可以在构造方法中设置实例变量的具体值。

   注意：上述内存图和步骤是基于Java的传统对象模型，具体实现可能会因Java虚拟机的不同实现而有所不同。此外，Java还有其他的内存区域，如栈内存、方法区等，用于存储不同类型的数据和执行程序的其他操作。

   两个引用指向同一个对象

   在Java中，可以通过将两个引用变量指向同一个对象来实现这种情况。当两个引用指向同一个对象时，它们实际上引用了相同的内存地址，因此它们可以访问和修改相同的对象数据。

   下面是一个示例代码，演示了如何在Java中创建两个引用指向同一个对象：

   public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个对象
        MyClass obj = new MyClass();
   
        // 创建两个引用指向同一个对象
        MyClass ref1 = obj;
        MyClass ref2 = obj;
   
        // 修改对象的数据
        obj.setData("Hello, World!");
   
        // 通过两个引用访问和修改相同的对象数据
        System.out.println(ref1.getData());  // 输出: Hello, World!
        System.out.println(ref2.getData());  // 输出: Hello, World!
    }
   }
   
   class MyClass {
    private String data;
   
    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }
   
    public String getData() {
        return data;
    }
   }

   在上面的示例中，ref1和ref2是两个引用变量，它们都指向obj所引用的同一个MyClass对象。通过这两个引用变量，我们可以访问和修改相同的对象数据。

   需要注意的是，当一个对象没有任何引用指向它时，它将成为Java中的垃圾对象，并由垃圾收集器回收内存。因此，在使用多个引用指向同一个对象时，需要小心确保在不需要引用时及时将其置为null，以便垃圾收集器可以回收不再使用的对象。

   基本数据类型与引用数据类型的区别

5. 存储方式：基本数据类型的值直接存储在变量中，而引用数据类型的变量存储的是对象的引用（内存地址）。

6. 大小和默认值：基本数据类型具有固定的大小和默认值，而引用数据类型的大小取决于对象的大小，且默认值为null。

   • 基本数据类型的大小是固定的，不受具体平台的影响。例如，int类型始终占用4个字节。
   • 引用数据类型的大小取决于所引用对象的大小。例如，一个引用变量可能指向一个很小的对象或一个很大的对象。
   • 基本数据类型的默认值是根据其类型确定的。例如，int类型的默认值为0，boolean类型的默认值为false。
   • 引用数据类型的默认值为null，表示该引用变量当前未指向任何对象。

7. 传递方式：基本数据类型在方法参数传递时是按值传递的，而引用数据类型在方法参数传递时是按引用传递的。

   • 当将基本数据类型作为方法参数传递时，传递的是实际的值的副本。在方法内部对参数进行修改不会影响原始值。
   • 当将引用数据类型作为方法参数传递时，传递的是引用的副本。在方法内部对参数进行修改会影响原始对象。

8. 内存管理：基本数据类型的变量直接存储数据值，内存管理由编译器或解释器处理；而引用数据类型的变量存储对象的引用，对象的创建和销毁由开发人员手动管理或由垃圾回收器自动处理。

   • 基本数据类型的变量在栈上分配内存，其生命周期由程序控制。
   • 引用数据类型的对象在堆上分配内存，其生命周期由开发人员手动管理或由Java的垃圾回收器自动处理。

   需要注意的是，Java中的基本数据类型包括boolean、byte、short、int、long、float、double和char，而其他所有的类型都属于引用数据类型，包括类、接口、数组和枚举等。

   this关键字的内存原理

   作用: 用于区分局部变量和成员变量

   this的本质: 所在方法调用者的地址值

   在Java中，this关键字表示当前对象的引用。它可以在实例方法和构造方法中使用，用于引用当前正在执行方法的对象。

   this关键字的内存原理如下：

9. 当创建一个对象时，Java虚拟机会在堆上为该对象分配内存空间，并将对象的实例变量存储在该内存空间中。

10. 当调用对象的实例方法时，Java虚拟机会将当前对象的引用作为隐藏参数传递给方法。这个隐藏参数就是this关键字所表示的当前对象的引用。

11. 在方法内部，可以使用this关键字来访问当前对象的实例变量和实例方法。通过this关键字，可以明确地指定当前对象的成员，避免与局部变量或参数发生命名冲突。

12. 当方法执行完毕后，this关键字的作用也就结束了。它不会占用额外的内存空间，而是在方法调用结束后被释放。

需要注意的是，每个实例方法都有一个隐含的this参数，但它并不会显式地出现在方法的参数列表中。编译器会自动将this参数添加到方法的参数列表中，以便在方法内部使用。

总结起来，this关键字在Java中用于引用当前对象，它并不占用额外的内存空间，而是作为方法的隐含参数传递给实例方法。通过this关键字，可以访问当前对象的实例变量和实例方法。

成员变量和局部变量的区别

在Java中，成员变量（也称为实例变量）和局部变量是两种不同类型的变量，它们有以下区别：

1. 作用域：成员变量定义在类中，可以在整个类中的各个方法中访问。而局部变量定义在方法、代码块或构造函数中，仅在其所在的作用域内有效。

2. 生命周期：成员变量的生命周期与对象的生命周期相同，当对象创建时被初始化，直到对象被销毁。而局部变量的生命周期仅限于其所在的作用域，在离开作用域后，局部变量将被销毁。

3. 默认值：成员变量会被赋予默认值，例如，整数类型的成员变量默认值为0，布尔类型的成员变量默认值为false。而局部变量没有默认值，必须在使用之前显式初始化。

4. 访问修饰符：成员变量可以使用不同的访问修饰符（如public、private、protected）进行访问控制，以控制其可见性。而局部变量不能使用访问修饰符，它们的可见性仅限于其所在的作用域内。

5. 内存分配：成员变量在对象创建时分配内存空间，每个对象都有一份成员变量的拷贝。而局部变量在方法调用或代码块执行时分配内存空间，每次调用或执行都会创建一个新的局部变量。

需要注意的是，成员变量和局部变量可以同名，但在同一作用域内，局部变量会覆盖同名的成员变量。如果需要访问成员变量，可以使用关键字”this”来引用当前对象的成员变量。