【☕Java】,千呼万唤始出来,终于可以给自己new对象了——Java类和对象

  • 🗽类与对象的初步认知
  • 🗽类和类的实例化
  • 🗽类的实例化
  • 🗽类的成员
  • ⭐字段 / 属性 / 成员变量
  • ⭐方法(method)
  • ⭐static 关键字
  • ⭐小结
  • 🗽封装
  • ⭐private 实现封装
  • ⭐getter 和 setter方法
  • 🗽构造方法
  • ⭐基本语法
  • ⭐this关键字
  • 🗽认识代码块
  • ⭐什么是代码块
  • ⭐普通代码块
  • ⭐构造代码块
  • ⭐静态代码块
  • 🗽类和对象内容总结


🗽类与对象的初步认知

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_后端

C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出求解问题的步骤,通过函数调用逐步解决问题。
JAVA是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完成。
【面向过程】注重的是过程,在整个过程中所涉及的行为,就是功能。
【面向对象】注重的是对象,也就是参与过程所涉及到的主体。是通过逻辑将一个个功能实现连接起来

面向过程: 1.把冰箱打开 2. 把大象放入 3. 冰箱关起来
面向对象: 打开冰箱,储存,关闭都是对冰箱的操作,是冰箱的行为。冰箱就是一个对象,所以只要操作冰箱所具备的功能,都要定义在冰箱中

【面向对象概念】
1.面向对象是思考问题的一种思考方式,是一种思想。比如:概念与实例。理论与实践。名和实等等……
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:将复杂的事情变简单了,只要面对一个对象就行。

【面向对象设计】
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!(被动的一方是数据的拥有者,主动的一方是执行者)
开发时:找对象,建对象,用对象,并维护对象之间的关系。
后期学习过程当中,我们会就这三点进行深入学习。
简而言之,面向对象就是用代码(类)来描述客观世界的事物的一种方式.
一个类主要包含一类事物的【属性】和【行为】

🗽类和类的实例化

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。
简单的例子:我们做月饼的模子就是一个类,而通过这个模子可以做出月饼,那么在这个例子当中,类就是那个模子,而月饼就是那个对象,所以月饼就是一个实体。一个模子可以实例化无数个对象。
总的来说:类相当于一个模板,对象是由模板产生的样本。一个类,可以产生无数的对象。

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, Java 使用关键字 class 来声明类。我们来看以下简单的声明一个类。
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>();

class为定义类的关键字,ClassName为类的名字,{}中为类的主体。
【类中的元素称为:成员属性】。【类中的函数称为:成员方法】。

示例如下:

class Person { public int age;//成员属性 实例变量 public String name; public String sex; public void eat() {//成员方法 System.out.println("吃饭!"); } public void sleep() { System.out.println("睡觉!"); }

和之前写的方法不同, 此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释 static 是干啥的

🗽类的实例化

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化1. 类只是一个模型一样的东西,限定了类有哪些成员.2. 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3. 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

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_字段_02

class Person {//类(人) public int age;//属性 public String name; public String sex; public void eat() {//成员方法 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(); } }

输出结果为:
吃饭!
睡觉!

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.

🗽类的成员

类的成员可以包含以下:字段、方法、代码块、内部类和接口等。
此处我们重点介绍前三个.

⭐字段 / 属性 / 成员变量

在类中, 但是方法外部定义的变量. 这样的变量我们称为 “字段” 或 “属性” 或 “成员变量” (三种称呼都可以, 一般不会严格区分).用于描述一个类中包含哪些数据

class Person { public String name; // 字段 public int age; } class Test { public static void main(String[] args) { Person person = new Person(); System.out.println(person.name); System.out.println(person.age); } } // 执行结果 null 0

注意事项

  • 使用 【. 】访问对象的字段. “访问” 既包含读, 也包含写
  • 对于一个对象的字段如果没有显式设置初始值, 那么会被设置一个默认的初值.

默认值规则

  • 对于成员变量, 不加public或者privat修饰默认public修饰.
  • 对于各种数字类型, 默认值为 0.
  • 对于 boolean 类型, 默认值为 false.
  • 对于引用类型(String, Array, 以及自定制类), 默认值为 null

认识 null
null 在 Java 中为 “空引用”, 表示不引用任何对象. 类似于 C 语言中的空指针. 如果对 null 进行 . 操作就会引发异常.

class Person { public String name; public int age; } class Test { public static void main(String[] args) { Person person = new Person(); System.out.println(person.name.length()); // 获取字符串长度 } } // 执行结果 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at Test.main(Test.java:9)

字段就地初始化
很多时候我们不希望字段使用默认值, 而是需要我们显式设定初值. 可以这样写:

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(person.name); System.out.println(person.age); } } // 执行结果 张三 18

⭐方法(method)

就是我们曾经讲过的方法(类似C的函数).
用于描述一个对象的行为.

class Person {
    public int age = 18;
    public String name = "张三";
    
    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, 表示 person 这个对象具有一个 “展示自我” 的行为.
这样的 show 方法是和 person 实例相关联的. 如果创建了其他实例, 那么 show 的行为就会发生变化

Person person2 = new Person();
person2.name = "李四";
person2.age = 20;
person2.show()
    
// 执行结果
我叫李四, 今年20岁

⭐static 关键字

1、修饰属性
2、修饰方法
3、代码块(本篇中会介绍)
4、修饰类(后面的内部类会讲到)

a) 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; }
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);
 }
}

输出结果为:

1 1 ============ 1 2

示例代码内存解析:
count被static和public所修饰,所有类共享
且不属于对象,访问方式为:【类名 . 属性】

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_java_03

b) 修饰方法
如果在任何方法上应用 static 关键字,此方法称为静态方法。
静态方法属于类,而不属于类的对象。
可以直接调用静态方法,而无需创建类的实例。
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); } }

输出结果:
100

注意事项1: 静态方法和实例无关, 而是和类相关. 因此这导致了两个情况:

  • 静态方法不能直接使用非静态数据成员或调用非静态方法 (非静态数据成员和方法都是和实例相关的).
  • this和super两个关键字不能在静态上下文中使用(this 是当前实例的引用, super是当前实例父类实例的引用, 也是和当前实例相关).

注意事项2

  • 我们曾经写的方法为了简单, 都统一加上了 static. 但实际上一个方法具体要不要带 static, 都需要是情形而定.
  • main 方法为 static 方法.

⭐小结

观察以下代码, 分析内存布局.

class Person {
   public int age;//实例变量   存放在对象内
   public String name;//实例变量
   public String sex;//实例变量
   public static int count;//类变量也叫静态变量,编译时已经产生,属于类本身,且只有一份。存放在方法区
   public final int SIZE = 10;//被final修饰的叫常量,也属于对象。 被final修饰,后续不可更改
   public static final int  COUNT = 99;//静态的常量,属于类本身,只有一份 被final修饰,后续不可更改
   //实例成员函数
   public void eat() {
      int a = 10;//局部变量
     System.out.println("eat()!");  
  }
   //实例成员函数
   public void sleep() {
     System.out.println("sleep()!");  
  }
   //静态成员函数
   public static void staticTest(){
       //不能访问非静态成员
        //sex = "man"; error
        System.out.println("StaticTest()");
     }
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
  //产生对象 实例化对象
       Person person = new Person();//person为对象的引用
       System.out.println(person.age);//默认值为0
        System.out.println(person.name);//默认值为null
       //System.out.println(person.count);//会有警告!
       //正确访问方式:
      System.out.println(Person.count);
      System.out.println(Person.COUNT);
     Person.staticTest();
     //总结:所有被static所修饰的方法或者属性,全部不依赖于对象。
     person.eat();
    person.sleep();
}
}

输出结果为:

0 null 0 99 StaticTest() eat()! sleep()!

数据属性的内存布局:

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_后端_04

🗽封装

⭐private 实现封装

private/ public 这两个关键字表示 “访问权限控制” .

  • 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.
  • private 修饰的成员变量或者成员方法, 不能被类的调用者使用.

换句话说, 类的使用者根本不需要知道, 也不需要关注一个类都有哪些 private 的成员. 从而让类调用者以更低的成本来使用类.

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

  • 这样的代码导致类的使用者(main方法的代码)必须要了解 Person 类内部的实现, 才能够使用这个类. 学习成本较高
  • 一旦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, 维护成本较高.

范例:使用 private 封装属性, 并提供 public 方法供类的调用者使用.

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

  • 此时字段已经使用 private 来修饰. 类的调用者(main方法中)不能直接使用. 而需要借助 show 方法. 此时类的使用者就不必了解 Person 类的实现细节.
  • 同时如果类的实现者修改了字段的名字, 类的调用者不需要做出任何修改(这时候类的调用者根本访问不到 name, age这样的字段).

注意事项
private 不光能修饰字段, 也能修饰方法
通常情况下我们会把字段设为 private 属性, 但是方法是否需要设为 public, 就需要视具体情形而定. 一般我们希望一个类只提供 “必要的” public 方法, 而不应该是把所有的方法都无脑设为 public.

⭐getter 和 setter方法

当我们使用 private 来修饰字段的时候, 就无法直接使用这个字段了.

代码示例

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.age = 20; 
person.show(); 
} 
} 
// 编译出错
Test.java:13: 错误: age可以在Person中访问private 
person.age = 20; 
^ 
1 个错误

此时如果需要【获取或者修改这个 private 属性】, 就需要使用 getter / setter 方法
代码示例

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
1. getName 即为 getter 方法, 表示获取这个成员的值.
2.setName 即为 setter 方法, 表示设置这个成员的值.
3.当set方法的形参名字和类中的成员属性的名字一样的时候,如果不使用this, 相当于自赋值. this 表示当前实例的引用.
4.不是所有的字段都一定要提供 setter / getter 方法, 而是要根据实际情况决定提供哪种方法.
5.在 IDEA 中可以使用 alt + insert (或者 alt + F12) 快速生成 setter / getter 方法. 在 VSCode 中可以使用鼠标右键菜单 -> 源代码操作 中自动生成 setter / getter 方法.

🗽构造方法

⭐基本语法

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

  • 为对象分配内存空间
  • 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(没有明确定义,则系统自动生成一个无参构造)

注意事项

  • 如果类中没有提供任何的构造函数,那么编译器会 默认 生成一个不带有参数的构造函数
  • 若类中定义了构造方法,则默认的无参构造将不再生成.
  • 构造方法支持重载. 规则和普通方法的重载一致.

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

⭐this关键字

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_java_05

this表示当前对象引用(注意不是当前对象). 可以借助 this 来访问对象的字段和方法.

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.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: man

我们会发现在构造函数的内部,我们可以使用this关键字,构造函数是用来构造对象的,对象还没有构造好,我们就使用了this,那this还代表当前对象吗?当然不是,this代表的是当前对象的引用,对象虽然还没构造好,但是系统在new过程的第一步时已经为对象分配好了内存空间,所以有是地址可以引用的。

🗽认识代码块

字段的初始化方式有:
1. 就地初始化
2. 使用构造方法初始化
3. 使用代码块初始化
前两种方式前面已经学习过了, 接下来我们介绍第三种方式, 使用代码块初始化.

⭐什么是代码块

使用 {} 定义的一段代码.
根据代码块定义的位置以及关键字,又可分为以下四种:

  • 普通代码块
  • 构造块
  • 静态块
  • 同步代码块(后续讲解多线程部分再详细介绍)

⭐普通代码块

这种用法较少见

普通代码块: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 = 100

⭐构造代码块

构造块:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造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函数执行。

⭐静态代码块

使用static定义的代码块。一般用于初始化静态成员属性。

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();//静态代码块是否还会被执行?
} 
}
运行结果:静态代码块只运行了一次

java 在一个类中使用repository 报空 java在类中new自己_System_06


注意事项:
静态代码块只能操作静态数据
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,即使不被实例化。
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。

🗽类和对象内容总结

  • 一个类可以产生无数的对象,类就是模板,对象就是具体的实例。
  • 类中定义的属性,大概分为几类:类属性,对象属性。其中被static所修饰的数据属性称为类属性, static修饰的方法称为类方法,特点是不依赖于对象,我们只需要通过类名就可以调用其属性或者方法。
  • 类变量也叫静态变量,也就是在变量前加了static 的变量;
    实例变量也叫对象变量,即没加static 的变量;
    区别在于:
    类变量和实例变量的区别在于:类变量是所有对象共有,其中一个对象将它值改变,其他对象得到的就是改变后的结果;
    而实例变量则属对象私有,某一个对象将其值改变,不影响其他对象;
  • 静态代码块优先实例代码块执行,实例代码块优先构造函数执行。
  • this关键字代表的是当前对象的引用。并不是当前对象。
  • 静态数据可以直接通过类访问,也可以通过实例化的对象访问