Java之类和对象

骑猪看日落 2023-10-05 23:15 21阅读 0赞

1. 类和对象

**面向对象和面向过程的思想对比 : **

**面向过程 ：**是一种以过程为中心的编程思想，实现功能的每一步，都是自己实现的

**面向对象 ：**是一种以对象为中心的编程思想，通过指挥对象实现具体的功能

1.1 类和对象的关系

客观存在的事物皆为对象 ，所以我们也常常说万物皆对象。

  • 类

    • 类的理解

      • 类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
      • 类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合
      • 简单理解：类就是对现实事物的一种描述

    • 类的组成

      • 属性：指事物的特征，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）
      • 行为：指事物能执行的操作，例如：手机事物（打电话，发短信）

  • 类和对象的关系

    • 类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
    • 对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体
    • 简单理解：类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义【应用】

类的组成是由属性和行为两部分组成

  • **属性：**在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
  • **行为：**在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义步骤：

① 定义类

② 编写类的成员变量

③ 编写类的成员方法

  1. public class Student {
  3.     // 属性 : 姓名, 年龄
  4.     // 成员变量: 跟之前定义变量的格式一样, 只不过位置发生了改变, 类中方法外
  5.     String name;
  6.     int age;
  8.     // 行为 : 学习
  9.     // 成员方法: 跟之前定义方法的格式一样, 只不过去掉了static关键字.
  10.     public void study(){
  12.         System.out.println("学习");
  13.     }
  14. }

1.3 对象的创建和使用

  • 创建对象的格式：

    • 类名 对象名 = new 类名();

  • 调用成员的格式：

    • 对象名.成员变量
    • 对象名.成员方法();

  • **示例代码 : **

    package com.itheima.object1;

    public class TestStudent {

    1. /*
    2.     创建对象的格式:
    3.             类名 对象名 = new 类名();
    4.     调用成员变量的格式:
    5.             对象名.变量名
    6.     调用成员方法的格式:
    7.             对象名.方法名();
    8.  */
    9. public static void main(String[] args) {
    11.     // 类名 对象名 = new 类名();
    12.     Student stu = new Student();
    13.     // 对象名.变量名
    14.     // 默认初始化值
    15.     System.out.println(stu.name);  // null
    16.     System.out.println(stu.age);   // 0
    18.     stu.name = "张三";
    19.     stu.age = 23;
    21.     System.out.println(stu.name);  // 张三
    22.     System.out.println(stu.age);   // 23
    24.     // 对象名.方法名();
    25.     stu.study();
    26.     // com.itheima.object1.Student@b4c966a
    27.     // 全类名(包名 + 类名)
    28.     System.out.println(stu);
    29. }

    }

1.4 案例-手机类的创建和使用

**需求 ：**首先定义一个手机类，然后定义一个手机测试类，在手机测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

分析 ：

  • 成员变量：品牌, 价格
  • 成员方法：打电话, 发短信

  • 示例代码：

    package com.itheima.test1;

    public class Phone {

    1. // 品牌, 价格
    2. String brand;
    3. int price;
    5. // 打电话, 发短信
    6. public void call(String name){
    8.     System.out.println("给"+name+"打电话");
    9. }
    11. public void sendMessage(){
    13.     System.out.println("群发短信");
    14. }

    }

    package com.itheima.test1;

    public class TestPhone {

    1. public static void main(String[] args) {
    3.     // 1. 创建对象
    4.     Phone p = new Phone();
    5.     // 2. 给成员变量进行赋值
    6.     p.brand = "大米";
    7.     p.price = 2999;
    8.     // 3. 打印赋值后的成员变量
    9.     System.out.println(p.brand + "..." + p.price);
    10.     // 4. 调用成员方法
    11.     p.call("阿强");
    12.     p.sendMessage();
    13. }

    }

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图【理解】

  • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-k4K7AiLF-1659839849708)(.\img\1590938666222.png)]

2.2 多个对象内存图【理解】

  • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iFk0UzSB-1659839849709)(.\img\1590938693756.png)]

  • 总结：

    多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份

2.3 多个对象指向相同内存图【理解】

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Vz3e6h6w-1659839849710)(.\img\1590938711726.png)]

  • 总结 :

    当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）

    只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

  • **类中位置不同：**成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）
  • **内存中位置不同：**成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）
  • **生命周期不同：**成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉着方法的调用完毕而消失）
  • **初始化值不同：**成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）

4. 封装

4.1 private关键字

概述 : private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

特点 : 被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用， 提供相应的操作

提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

示例代码：

  1. /*
  2.     学生类
  3.  */
  4. class Student {
  6.     //成员变量
  7.     String name;
  8.     private int age;
  10.     //提供get/set方法
  11.     public void setAge(int a) {
  13.         if(a<0 || a>120) {
  15.             System.out.println("你给的年龄有误");
  16.         } else {
  18.             age = a;
  19.         }
  20.     }
  22.     public int getAge() {
  24.         return age;
  25.     }
  27.     //成员方法
  28.     public void show() {
  30.         System.out.println(name + "," + age);
  31.     }
  32. }
  33. /*
  34.     学生测试类
  35.  */
  36. public class StudentDemo {
  38.     public static void main(String[] args) {
  40.         //创建对象
  41.         Student s = new Student();
  42.         //给成员变量赋值
  43.         s.name = "林青霞";
  44.         s.setAge(30);
  45.         //调用show方法
  46.         s.show();
  47.     }
  48. }

4.2 private关键字的使用

  • 需求：

    • 定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰
    • 并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法
    • 测试类中创建对象并使用，最终控制台输出 林青霞，30

  • 示例代码：

    1. /*
    2.     学生类
    3.  */
    4. class Student {
    6.     //成员变量
    7.     private String name;
    8.     private int age;
    10.     //get/set方法
    11.     public void setName(String n) {
    13.         name = n;
    14.     }
    16.     public String getName() {
    18.         return name;
    19.     }
    21.     public void setAge(int a) {
    23.         age = a;
    24.     }
    26.     public int getAge() {
    28.         return age;
    29.     }
    31.     public void show() {
    33.         System.out.println(name + "," + age);
    34.     }
    35. }
    36. /*
    37.     学生测试类
    38.  */
    39. public class StudentDemo {
    41.     public static void main(String[] args) {
    43.         //创建对象
    44.         Student s = new Student();
    46.         //使用set方法给成员变量赋值
    47.         s.setName("林青霞");
    48.         s.setAge(30);
    50.         s.show();
    52.         //使用get方法获取成员变量的值
    53.         System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
    54.         System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
    56.     }
    57. }

4.3 this关键字【应用】

概述 : this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）

  • 方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
  • 方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

代码实现 :

  1. public class Student {
  3.     private String name;
  4.     private int age;
  6.     public void setName(String name) {
  8.         this.name = name;
  9.     }
  11.     public String getName() {
  13.         return name;
  14.     }
  16.     public void setAge(int age) {
  18.         this.age = age;
  19.     }
  21.     public int getAge() {
  23.         return age;
  24.     }
  26.     public void show() {
  28.         System.out.println(name + "," + age);
  29.     }
  30. }

4.4 this内存原理【理解】

  • 注意 : this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象
  • 图解 ：

  • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gKxKvDVP-1659839849710)(.\img\1590938942838.png)]

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8e2AwUtl-1659839849711)(.\img\1590938969305.png)]

4.5 封装思想

  1. 封装概述
    是面向对象三大特征之一（封装，继承，多态）
    是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的
  2. 封装原则
    将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问
    成员变量private，提供对应的getXxx()/setXxx()方法
  3. 封装好处
    通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性
    把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法的格式和执行时机

  • 格式注意 :

    • 方法名与类名相同，大小写也要一致
    • 没有返回值类型，连void都没有
    • 没有具体的返回值（不能由retrun带回结果数据）

  • 执行时机 ：

    • 创建对象的时候调用，每创建一次对象，就会执行一次构造方法
    • 不能手动调用构造方法

  • 示例代码：

    class Student {

    1. private String name;
    2. private int age;
    4. //构造方法
    5. public Student() {
    7.     System.out.println("无参构造方法");
    8. }
    10. public void show() {
    12.     System.out.println(name + "," + age);
    13. }

    }
    /*

    1. 测试类

    */
    public class StudentDemo {

    1. public static void main(String[] args) {
    3.     //创建对象
    4.     Student s = new Student();
    5.     s.show();
    6. }

    }

5.2 构造方法的作用

  • 用于给对象的数据（属性）进行初始化

    package com.itheima.constructor;

    public class Student {

    1. /*
    2.     格式:
    4.            1. 方法名需要跟类名相同, 大小写也要一致
    5.            2. 没有返回值类型, 连void都没有
    6.            3. 没有具体的返回值(不能由return带回具体的结果)
    7.  */
    9. private String name;
    10. private int age;
    12. // 1. 如果一个类中没有编写任何构造方法, 系统将会提供一个默认的无参数构造方法
    13. public Student(){
    14. }
    16. // 2. 如果手动编写了构造方法, 系统就不会再提供默认的无参数构造方法了
    17. public Student(String name, int age){
    19.     this.name = name;
    20.     this.age = age;
    21.     System.out.println("我是Student类的构造方法");
    22. }
    24. public void show(){
    26.     System.out.println(name + "..." + age);
    27. }

    }

    package com.itheima.constructor;

    public class TestStudent {

    1. public static void main(String[] args) {
    3.     Student stu1 = new Student("张三",23);
    4.     stu1.show();
    6.     Student stu2 = new Student();
    7. }

    }

5.3 构造方法的注意事项

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法

如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

推荐的使用方式 :

无论是否使用，都手动书写无参数构造方法，和带参数构造方法

5.4 标准类的代码编写和使用

代码 :

  1. package com.itheima.test3;
  3. /*
  4.     JavaBean类: 封装数据
  5.  */
  6. public class Student {
  8.     private String name;
  9.     private int age;
  11.     public Student() {
  13.     }
  15.     public Student(String name, int age) {
  17.         this.name = name;
  18.         this.age = age;
  19.     }
  21.     public String getName() {
  23.         return name;
  24.     }
  26.     public void setName(String name) {
  28.         this.name = name;
  29.     }
  31.     public int getAge() {
  33.         return age;
  34.     }
  36.     public void setAge(int age) {
  38.         this.age = age;
  39.     }
  41.     public void show(){
  43.         System.out.println(name + "..." + age);
  44.     }
  45. }
  47. package com.itheima.test3;
  49. public class TestStudent {
  51.     public static void main(String[] args) {
  53.         // 1. 无参数构造方法创建对象, 通过setXxx方法给成员变量进行赋值
  54.         Student stu1 = new Student();
  55.         stu1.setName("张三");
  56.         stu1.setAge(23);
  57.         stu1.show();
  59.         // 2. 通过带参数构造方法, 直接给属性进行赋值
  60.         Student stu2 = new Student("李四",24);
  61.         stu2.show();
  62.     }
  63. }

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