Java的类与对象
- 1.有关于类和对象的初步认知
- 1.1.类
- 1.2.类的实例化
- 1.3.类的成员
- 1.3.1.属性
- 1.3.2.方法
- 1.3.3.static关键字
- 2.封装
- 2.1.private实现封装
- 2.2.getter和setter方法
- 2.3.构造方法
- 2.4.this关键字
- 3.代码块
- 3.1.普通代码块
- 3.2.构造代码块
- 3.3.静态代码块
- 4.toString方法
- 5.匿名对象
1.有关于类和对象的初步认知
Java语言是一种面向对象的语言，它关注的是对象，即将一件事情拆分成不同的对象，通过对象间的相互调用来实现我们的目的。
面向对象的相关概念
1.面向对象是思考问题的一种思考方式，是一种思想。
2.类就是一类对象的统称。对象就是这一类具体化的一个实例。
3.面向对象的好处：将大事化小，只要面对一个对象就行。
面向对象的设计
面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁对外提供操作这些数据（私有）的方法。
1.1.类
有一个简单的例子：我们在建造房子时，需要根据有关于建造的数据和信息图纸来建造。类Java中的类和对象的关系也类似于这个例子，类可以理解为是图纸，而对象可以理解为是根据图纸建造好的房子，即为根据类创建出来的样本。同时根据这张图纸可以建造出多套房子，因此根据类，也可以创建出多个对象。
声明一个类就是创建一个新的数据类型，而类在Java中属于引用类型，声明时用class关键字。同时，在Java有属于此类的成员属性（元素）和成员方法（函数）。
基本语法：
// 创建类
class <class_name>{
field;//成员属性
method;//成员方法
}
// 实例化对象
<class_name> <对象名> = new <class_name>();示例：
class Person {
//属性
public int age;
public String name;
public String sex;
//方法
public void eat() {
System.out.println("吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println("睡觉!");
}
}1.2.类的实例化
借用上述所提到的建造房子的例子，类的实例化可以理解为是通过图纸的内容建造出房子的过程，也因此，可以通过这张图纸，可以建造出多套相同的房子；即类的实例化为用类创建出对象的过程，也可以通过此类型，创建出多个相同的对象。
在实例化时使用new关键字，若想通过对象来访问对象中的属性和方法，使用.（一个点）。例：
class Person {
//属性
public int age;
public String name;
public String sex;
//方法
public void eat() {
System.out.println("吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println("睡觉!");
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();//通过new实例化对象
person.eat();//成员方法调用需要通过对象的引用调用
person.sleep();
//产生对象，实例化对象
Person person2 = new Person();
Person person3 = new Person();
}
}1.3.类的成员
类中的成员可以包括如：属性、方法、代码块、内部类和接口等。
1.3.1.属性
在类中，不是在方法内定义的变量，都被称为“属性”，或又称为“成员变量”。若想访问对象的属性，使用.（一个点）来访问。
class Person {
//属性
public String name;
public int age; }
class Test {
public static void main(String[] args) {
//实例化出对象person
Person person = new Person();
//访问对象的属性
System.out.println(person.name);
System.out.println(person.age);
}
}
// 执行结果
null
0注意事项：
1.若对象的属性并未设置初始值，则会自动被设置一个默认的初始值。而在方法中定义的变量不会自动设置初始值。
（1）对于各种数字类型, 默认值为 0。
（2）对于 boolean 类型, 默认值为 false。
（3）对于引用类型(String, Array, 以及自定制类），默认值为null。
2.访问对象时，既可以读取，也可以修改。
1.3.2.方法
即是成员函数，用于描述一个对象的行为。调用方法和属性相同，即通过.（一个点）来调用。例：
class Person {
//属性
public int age = 18;
public String name = "张三";
//方法
public void show() {
System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁");
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
}
}
// 执行结果
我叫张三，今年18岁此处的show方法则表示由Person类创建的person对象，具有show这个行为。
1.3.3.static关键字
static表示静态的，可以用于修饰属性、方法、代码块和类。
修饰属性
Java静态属性和类相关，和具体的实例无关。换句话说，同一个类的不同实例共用同一个静态属性。
class TestDemo{
public int a;
public static int count;//静态属性
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
TestDemo t1 = new TestDemo();
t1.a++;
TestDemo.count++;
System.out.println(t1.a);
System.out.println(TestDemo.count);
System.out.println("============");
TestDemo t2 = new TestDemo();
t2.a++;
TestDemo.count++;
System.out.println(t2.a);
System.out.println(TestDemo.count);
}
}
//执行结果
1
1
============
1
2出现这种情况的原因：
通过类来创建对象时，会在堆上开辟一块空间，来存储未被static修饰的成员，而被static的成员会在方法区中开辟一块空间来存储；并且每创建一个对象，会在堆上开辟空间来存储，而方法区的开辟仅仅和类有关，再次创建对象时，并不会在方法区再开辟空间。因此堆上的数据彼此独立，而堆上的数据所有类共享。
修饰方法
被static修饰的方法被称为静态方法。
1.静态方法属于类，而不属于类的对象。
2.可以直接通过类来调用静态方法，无需在创建类的实例。
3.静态方法可以访问静态数据成员，并可以更改静态数据成员的值。
class TestDemo{
public int a;
public static int count;
public static void change() {
count = 100;
//a = 10; error 不可以访问非静态数据成员
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
TestDemo.change()；//无需创建实例对象 就可以调用
System.out.println(TestDemo.count);
}
}
//执行结果
100注意事项：
1.静态方法和实例无关，会导致以下两种情况：
（1）静态方法不能直接使用非静态属性或调用非静态方法（因为非静态属性和非静态方法都需要通过对象来调用，而静态方法的使用并不需要对象）。
（2）this和super关键字都不能再静态方法中使用（this 是当前实例的引用, super是当前实例父类实例的引用, 都是和实例化有关）。
2.在编写方法时，并不是一味的加上static，要根据实际情况来决定，一般工具方法和main函数需要加上static。
2.封装
封装是管理代码复杂程度最基本的方法。
因为我们在编写代码的是，经常会涉及到两种角色：类的实现者和类的调用者，而封装的本质即是让让类的调用者不必太多的了解类的实现者是如何实现类的, 只要知道如何使用类就行了，从而降低了类使用者的学习和使用成本，并降低了复杂程度。
其中，通过访问权限控制即可实现封装。
2.1.private实现封装
private/ public 这两个关键字表示 “访问权限控制” 。
1.被 public 修饰的成员变量或者成员方法，可以直接被类的调用者使用.。
2.被 private 修饰的成员变量或者成员方法，不能被累的调用者直接调用。
这样做最大的好处，即是可以让类的使用者不需要知道一个类中有哪些private成员，只需要关注可以访问的成员，从而让类调用者以更低的成本来使用此类。
直接使用public：
class Person {
public String name = "张三";
public int age = 18; }
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println("我叫" + person.name + ", 今年" + person.age + "岁");
}
}
// 执行结果
我叫张三, 今年18岁这样的代码虽然没什么明显的问题，但会让类的调用者必须知道Person类的所有成员，才可以使用这个类，会导致学习成本提高；同时，若类的实现者修改了代码(例如把 name 改成 myName), 那么类的使用者就需要大规模的修改自己的代码，会导致维护成本提高。
所以，这并不是一个优秀的代码，而如果适当的使用private即可解决这个问题。
使用private
class Person {
private String name = "张三";
private int age = 18;
public void show() {
System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁");
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
}
}
// 执行结果
我叫张三, 今年18岁注意事项：
1.private不光能修饰属性，还可以修饰方法。
2.一般情况下我们都会把属性设置为private属性，而方法的权限并不是一味的选择public，而是需要看实际情况，把要向外部提供的方法设置为更高的权限。
2.2.getter和setter方法
若我们使用private来修饰属性，则会遇到一种情况：当我们想要直接使用（修改或访问）该属性时，无法访问。
因此我们需要在类中来编写getter和setter方法来访问或修改属性。
ps：在IDEA中，可使用快捷键alt+insert来直接生成getter和setter方法。
class Person {
private String name;//实例成员变量
private int age;
public void setName(String name){
//name = name;//不能这样写
this.name = name;//this引用，表示调用该方法的对象
}
public String getName(){
return name;
}
public void show(){
System.out.println("name: "+name+" age: "+age);
}
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.setName("caocao");
String name = person.getName();
System.out.println(name);
person.show();
}
// 运行结果
caocao
name: caocao age: 0注意事项：
并不是所有的属性都要编写getter和setter方法，需要根据实际情况而定。
2.3.构造方法
构造方法是一种特殊方法，使用关键字new实例化新对象时会被自动调用，用于完成初始化操作。
new执行过程
1.为对象分配内存空间
2.调用对象的构造方法
语法规则
1.方法名称必须与类名称相同。
2.构造方法没有返回值类型声明。
3.每一个类中一定至少存在一个构造方法。
4.若没有明确定义，系统会自动生成一个无参构造。
5.若已编写了有参构造，则系统不会再自动生成一个无参构造，若需要使用，则需要自行编写。
6.构造方法支持重载，规则和普通方法的重载相同。
代码示例
class Person {
private String name;//实例成员变量
private int age;
private String sex;
//默认构造函数 构造对象
public Person() {
this.name = "caocao";
this.age = 10;
this.sex = "男";
}
//带有3个参数的构造函数
public Person(String name,int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
public void show(){
System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();//调用不带参数的构造函数 如果程序没有提供会调用不带参数的构造函数
p1.show();
Person p2 = new Person("zhangfei",80,"男");//调用带有3个参数的构造函数
p2.show();
}
}
// 执行结果
name: caocao age: 10 sex: 男
name: zhangfei age: 80 sex: 男2.4.this关键字
this关键字表示当前对象的引用（注意不是当前对象），可以借助this来访问对象的属性的方法。
class Person {
private String name;//实例成员变量
private int age;
private String sex;
//默认构造函数 构造对象
public Person() {
//this调用构造函数
this("bit", 12, "man");//必须放在第一行进行显示
}
//这两个构造函数之间的关系为重载。
public Person(String name,int age,String sex) {
//this调用类的属性
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
public void show() {
System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();//调用不带参数的构造函数
person.show();
}
}
// 执行结果
name: bit age: 12 sex: man3.代码块
代码块是一段用{ }定义的代码。
根据代码块定义的位置和关键字，又可以将其分成以下四种：普通代码块、构造代码块、静态代码块和同步代码块。
3.1.普通代码块
普通代码块即是定义在方法中的代码块。
public class Main{
public static void main(String[] args) {
{ //直接使用{}定义，普通方法块
int x = 10 ;
System.out.println("x1 = " +x);
}
int x = 100 ;
System.out.println("x2 = " +x);
}
}
// 执行结果
x1 = 10
x2 = 1003.2.构造代码块
构造代码块是定义在类中的代码块（不加任何修饰符），也叫实例代码块。一般用于初始化实例成员变量。
class Person{
private String name;//实例成员变量
private int age;
private String sex;
public Person() {
System.out.println("I am Person init()!");
}
//实例代码块
{
this.name = "bit";
this.age = 12;
this.sex = "man";
System.out.println("I am instance init()!");
}
public void show(){
System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
p1.show();
}
}
// 运行结果
I am instance init()!
I am Person init()!
name: bit age: 12 sex: man注意事项：
实例代码块优先于构造代码块执行。
3.3.静态代码块
静态代码块是指用static定义的代码块。一般用于初始化静态属性。
class Person{
private String name;//实例成员变量
private int age;
private String sex;
private static int count = 0;//静态成员变量 由类共享数据 方法区
public Person(){
System.out.println("I am Person init()!");
}
//实例代码块
{
this.name = "bit";
this.age = 12;
this.sex = "man";
System.out.println("I am instance init()!");
}
//静态代码块
static {
count = 10;//只能访问静态数据成员
System.out.println("I am static init()!");
}
public void show(){
System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();//静态代码块不会再次执行
}
}注意事项：
1.静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次，且是最先执行的。
2.静态代码块执行完毕后，实例代码块（构造块）执行，再然后是构造函数执行。
4.toString方法
当我们想要通过调用对象来打印对象的属性，若直接调用，则会出现以下情况：
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("caocao",19);
person.show();
//我们发现这里打印的是一个地址的哈希值 原因：调用的是Object的toString方法
System.out.println(person);
}
}
// 执行结果
name：caocao age：19
Person@1c168e5此时我们可以看到，输出的结果并不是我们想要的结果（这个结果是对象内容，即地址的一个哈希值），若任想直接调用对象来实现打印属性，则需要重写toString方法。
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age);
}
//重写Object的toString方法
@Override
public String toString() {
return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("caocao",19);
person.show();
System.out.println(person);
}
}
// 执行结果
name：caocao age：19
Person{name='caocao', age=19}注意事项：
1.toString方法会在println方法执行时自动调用。
2.将对象转成字符串这样的操作我们称为序列化。
3.IDEA中快速生成toString方法的快捷键：alt+insert。
5.匿名对象
匿名对象，顾名思义，就是没有名字的对象。
1.没有引用的对象称为匿名对象。
2.匿名对象只能在创建对象时使用。
3.如果一个对象只是用一次, 后面不需要用了, 可以考虑使用匿名对象。
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
new Person("caocao",19).show();//通过匿名对象调用方法
}
}
// 执行结果
name：caocao age：19
