【Java从入门到大牛】面向对象编程

àì夳堔傛蜴生んèń 2024-04-26 02:41 100阅读 0赞

> ? 本文由 [程序喵正在路上][Link 1] 原创，CSDN首发！  
> ? 系列专栏：[Java从入门到大牛][Java]  
> ? 首发时间：2023年7月11日  
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> ? 一以贯之的努力 不得懈怠的人生

#### 目录 ####

*  面向对象编程快速入门
 *  深刻认识面向对象
 *  对象在计算机中的执行原理
 *  类和对象的一些注意事项
 *  this
 *  构造器
 *  封装
 *  实体JavaBean（实体类）
 *  面向对象编程综合案例
 *  补充知识：成员变量、局部变量的区别

## 面向对象编程快速入门 ##

案例：打印学生的总成绩和平均成绩

**需求**

每个学生有两门成绩：语文成绩和数学成绩，请开发程序打印出每个学生的总成绩和平均成绩

**代码示例**

public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            printTotalScore("小明", 99, 99);
            printAverageScore("小明", 99, 99);
        }
    
        // 打印总成绩
        public static void printTotalScore(String name, double Chinese, double math) {
        
            System.out.println(name + "同学的各科总分是: " + (Chinese + math));
        }
    
        // 打印平均成绩
        public static void printAverageScore(String name, double Chinese, double math) {
        
            System.out.println(name + "同学的各科平均分是: " + (Chinese + math) / 2.0);
        }
    }

上面这种实现方式叫做**面向过程编程**，它是开发一个一个的方法，当有数据要处理了，我们就调用方法来处理

**什么是面向对象编程**

开发一个一个的对象来处理数据，把数据交给对象，再调用对象的方法来完成对数据的处理

前面的案例如果用面向对象编程，是什么样的呢 ？

**代码示例**

**Student.java**

// 学生类
    public class Student {
        
        String name;        // 姓名
        double Chinese;     // 语文成绩
        double math;        // 数学成绩
    
        // 打印总成绩
        public void printTotalScore() {
        
            System.out.println(name + "同学的各科总分是: " + (Chinese + math));
        }
    
        // 打印平均成绩
        public void printAverageScore() {
        
            System.out.println(name + "同学的各科平均分是: " + (Chinese + math) / 2.0);
        }
    }

**Test.java**

public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Student s = new Student();
            s.name = "小明";
            s.Chinese = 99;
            s.math = 99;
            s.printTotalScore();
            s.printAverageScore();
        }
    }

看起来好像比面向过程编程麻烦多了，为什么会出现这种方式呢 ？

## 深刻认识面向对象 ##

**面向对象编程有什么好处**

如果我们要处理手机的数据，就找手机对象来处理

如果我们要处理汽车的数据，就找汽车对象来处理

面向对象编程的好处就是符合人类的思维习惯，能够让编程更简单、更直观

**什么是对象**

对象本质上是一种特殊的数据结构

**对象从何而来**

class 也就是类，也称为对象的设计图或者对象的模板

对象就是用类 new 出来的，有了类就可以创建出对象

## 对象在计算机中的执行原理 ##

![在这里插入图片描述][c8e00031942c49f2bfb9d06c72f6b312.png]

每次 `new Student()`，就是在堆内存中开辟一块内存区域代表一个学生对象，s1 变量里面记住的就是学生对象的地址

s1 变量中存储的是对象的地址，因此变量 s1 也称为引用类型的变量

## 类和对象的一些注意事项 ##

*  类名建议用英文单词，首字母大写，满足驼峰模式，且要有意义，比如：Student、Car…
 *  类中定义的变量也称为成员变量（对象的属性），类中定义的方法也称为成员方法（对象的行为）
 *  成员变量本身存在默认值，在定义成员变量时一般来说不需要赋初始值（没有意义）
 *  一个代码文件中，可以写多个 class 类，但是只能有一个用 public 修饰，且 public 修饰的类名必须称为代码文件名
 *  对象与对象之间的数据不会相互影响，但多个变量指向同一个对象时就会相互影响了
 *  如果某个对象没有一个变量引用它，则该对象也就无法被操作，会变成所谓的垃圾对象

## this ##

**什么是 this**

this 就是一个变量，可以用在方法中，来拿到当前对象

![在这里插入图片描述][52267a81e6b64713908e00a39c15604c.png]

**this 的应用场景**

this 主要用来解决变量名称冲突的问题  
![在这里插入图片描述][ab0e66157bf94d8e86a4bbfaa75c6a6c.png]

当对象的成员变量与方法内部变量的名称一样时，就可以来 this 来区别开

## 构造器 ##

**什么是构造器**

public class Student {
        
    	// 构造器
    	public Student() {
        
    		...
    	}
    }

**构造器的特点**

创建对象时，对象会去调用构造器

**构造器的常见应用场景**

创建对象时，同时完成对对象成员变量的初始化赋值

**构造器的注意事项**

*  类在设计时，如果不写构造器，Java 是会为类自动生成无参构造器的
 *  一旦定义了有参数构造器，Java 就不会再帮我们自动生成无参构造器了，此时建议手写一个无参数构造器

## 封装 ##

**面向对象的特征**

面向对象有三大特征：封装、继承、多态

**什么是封装 ？**

封装就是在用类设计对象处理某一个事物的数据时，应该把要处理的数据，以及处理这些数据的方法，设计到一个对象中去

**封装的设计规范**

合理隐藏，合理暴露

**代码层面控制对象的成员公开或隐藏**

*  公开成员，可以使用 public（公开）进行修饰
 *  隐藏成员，使用 private（私有、隐藏）进行修饰

## 实体JavaBean（实体类） ##

**什么是实体类 ?**

就是一种特殊形式的类

**实体类的特点**

*  实体类中的成员变量都要私有，并且要对外提供相应的 getXxx、setXxx 方法
 *  类中必须要有一个公共的无参构造器
 *  仅仅只是一个用来保存数据的 Java 类，可以用它来创建对象，保存某个事物的数据

**实体类的应用场景**

实体类只负责数据存取，而对数据的处理交给其他类来完成，以实现数据和数据业务处理相分离

## 面向对象编程综合案例 ##

**案例**

模仿电影信息系统

**需求**

*  展示系统中的全部电影，包括每部电影的名称和价格
 *  允许用户根据电影编号（id）查询出某个电影的详细信息

**需求**

*  设计一个电影类
 *  设计一个电影操作类

**代码示例**

**Movie.java**

// 电影类
    public class Movie {
        
        private int id;             // 编号
        private String name;        // 名称
        private double price;       // 价格
        private double score;       // 评分
        private String director;    // 导演
        private String actor;       // 主演
        private String info;        // 其他信息
    
        // 无参构造器
        public Movie() {
        
        }
    
        // 有参构造器
        public Movie(int id, String name, double price, double score, String director, String actor, String info) {
        
            this.id = id;
            this.name = name;
            this.price = price;
            this.score = score;
            this.director = director;
            this.actor = actor;
            this.info = info;
        }
    
        // get、set方法
        public int getId() {
        
            return id;
        }
    
        public void setId(int id) {
        
            this.id = id;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public double getPrice() {
        
            return price;
        }
    
        public void setPrice(double price) {
        
            this.price = price;
        }
    
        public double getScore() {
        
            return score;
        }
    
        public void setScore(double score) {
        
            this.score = score;
        }
    
        public String getDirector() {
        
            return director;
        }
    
        public void setDirector(String director) {
        
            this.director = director;
        }
    
        public String getActor() {
        
            return actor;
        }
    
        public void setActor(String actor) {
        
            this.actor = actor;
        }
    
        public String getInfo() {
        
            return info;
        }
    
        public void setInfo(String info) {
        
            this.info = info;
        }
    }

**MovieOperator.java**

// 电影操作类
    public class MovieOperator {
        
        private Movie[] movies;     // 电影数组
        public MovieOperator(Movie[] movies){
        
            this.movies = movies;
        }
    
        /** 1、展示系统全部电影信息 movies = [m1, m2, m3, ...]*/
        public void printAllMovies(){
        
            System.out.println("-----系统全部电影信息如下：-------");
            for (int i = 0; i < movies.length; i++) {
        
                Movie m = movies[i];
                System.out.println("编号：" + m.getId());
                System.out.println("名称：" + "《" + m.getName() + "》");
                System.out.println("价格：" + m.getPrice());
                System.out.println("------------------------");
            }
            System.out.println();
        }
    
        /** 2、根据电影的编号查询出该电影的详细信息并展示 */
        public void searchMovieById(int id){
        
            for (int i = 0; i < movies.length; i++) {
        
                Movie m = movies[i];
                if(m.getId() == id){
        
                    System.out.println("该电影详情如下：");
                    System.out.println("编号：" + m.getId());
                    System.out.println("名称：" + "《" + m.getName() + "》");
                    System.out.println("价格：" + m.getPrice());
                    System.out.println("得分：" + m.getScore());
                    System.out.println("导演：" + m.getDirector());
                    System.out.println("主演：" + m.getActor());
                    System.out.println("其他信息：" + m.getInfo() + "\n");
                    return; // 已经找到了电影信息，没有必要再执行了
                }
            }
            System.out.println("没有该电影信息~");
        }
    }

**TestMovieSystem.java**

import java.util.Scanner;
    /**
     功能：电影信息展示; 根据电影id查询该电影详情
     */
    // 主方法
    public class TestMovieSystem {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建电影数据
            Movie[] movies = new Movie[4];
            movies[0] = new Movie(1,"长安三万里", 45, 9.4, "谢君伟/邹靖", "杨天翔/凌振赫/吴俊全","2.51亿票房");
            movies[1] = new Movie(2, "八角笼中", 46, 9.5, "王宝强", "王宝强/陈永胜/史彭元","9.58亿票房");
            movies[2] = new Movie(3,"消失的她", 43, 9.2, "崔睿/刘翔", "朱一龙/倪妮/文咏珊","31.37亿票房");
            movies[3] = new Movie(4,"扫毒3: 人在天涯", 45, 9.1, "邱礼涛", "古天乐/郭富城/刘青云/杨采钰","1.96亿票房");
    
            // 创建一个电影操作类的对象，接收电影数据，并对其进行业务处理
            MovieOperator operator = new MovieOperator(movies);
    
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while (true) {
        
                System.out.println("=========电影信息系统=========");
                System.out.println("1、查询全部电影信息");
                System.out.println("2、根据id查询某个电影的详细信息展示");
                System.out.print("请您输入操作命令: ");
                int command = sc.nextInt();
    
                switch (command) {
        
                    case 1:
                        // 展示全部电影信息
                        operator.printAllMovies();
                        break;
                    case 2:
                        // 根据id查询某个电影的详细信息展示
                        System.out.print("请您输入查询的电影id:");
                        int id = sc.nextInt();
                        operator.searchMovieById(id);
                        break;
                    default:
                        System.out.println("您输入的命令有问题~~");
                }
            }
        }
    }

**运行效果**

**功能一**

![在这里插入图片描述][392257d054674ef59c21dc4740f9bc52.png]

**功能二**

![在这里插入图片描述][38dc77f698d142d8bdad3a949815f4a5.png]

## 补充知识：成员变量、局部变量的区别 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>区别</th> 
   <th>成员变量</th> 
   <th>局部变量</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类中位置不同</td> 
   <td>类中，方法外</td> 
   <td>常见于方法中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>初始化值不同</td> 
   <td>有默认值，不需要初始化赋值</td> 
   <td>没有默认值，使用之间必须完成赋值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>内存位置不同</td> 
   <td>堆内存</td> 
   <td>栈内存</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>作用域不同</td> 
   <td>整个对象</td> 
   <td>在所归属的大括号中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>生命周期不同</td> 
   <td>与对象共存亡</td> 
   <td>随着方法的调用而生，随着方法的运行结束而亡</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863?spm=1011.2421.3001.5343
[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863/category_12365679.html?spm=1001.2014.3001.5482
[c8e00031942c49f2bfb9d06c72f6b312.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/26cffd3206994815bc91e01dcde7c121.png
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[ab0e66157bf94d8e86a4bbfaa75c6a6c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/71e48843eb8b4973a5ce8d655acb56ff.png
[392257d054674ef59c21dc4740f9bc52.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/32d04e9e855849a0a4b82a68b3870cf5.png
[38dc77f698d142d8bdad3a949815f4a5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/e38a48d1703d443e8d448e35f2be36c4.png