文章目录
- 面向对象的初步认识
- 什么是面向对象
- 面向对象与面向过程
- 类定义和使用
- 简单认识类
- 类的定义格式
- 随堂练习
- 定义一个学生类
- 类的实例化
- 什么是实例化
- 类和对象的说明
- this 引用
- 为什么要有this引用
- 什么时this引用
- this引用的特性
- 对象的构造和初始化
- 构造方法
- 概念
- 特性
- 默认初始化
- 就地初始化
- 封装
- 封装的概念
- 访问限定符
- 封装扩展之包
- 包的概念
- 导入包中的类
- 自定义包
- 包的访问权限控制举例
- static成员
- 再谈学生类
- static修饰成员变量
- static修饰成员方法
- static成员变量初始化
- 代码块
- 代码块概念以及分类
- 普通代码块
- 构造代码块
- 静态代码块
- 对象的打印
面向对象的初步认识
什么是面向对象
Java是一门纯面向对象的语言（简称OOP），在面向对象的世界里，一切皆为对象。面向对象是一种解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。
面向对象与面向过程
- 传统洗衣服过程
传统的方式：注重的是洗衣服的过程，少了一个环节都可能不行。
而且不同的衣服洗的方式、时间、拧干方式都不同，处理起来我们必须逐过程解决。如果换成洗鞋子，过程还要使用另一种方式。
按照这种方式来写代码，如需求改变，将来扩展或者维护起来会很麻烦。 - 现代洗衣服
总共有四个对象：人、衣服、洗衣机。
整个洗衣服的过程就变成了人设置洗衣机，让洗衣机洗衣服的过程。
一面向对象方式来进行处理，就不关注洗衣服的过程，具体是怎麽洗衣服我们并不关注，我们只需要对洗衣机进行交互即可。通过对象间的交互来完成任务。
【注意】面向对象和面向过程是解决问题的两种思路，并没有好坏之分。
类定义和使用
面向对象设计的重点是对象。而对象是生活中的实体，如洗衣服，房子。
简单认识类
***类是用来对一个实体（对象）来进行描述的，***主要描述该对象的具体属性和功能。描述之后计算机即可识别和使用。
比如：类：手机
属性：品牌，颜色，系统…
功能：打电话，看视频，听音乐…
接下来让我们在Java中来定义。
类的定义格式
在Java中定义类时需要用到 class 关键字，格式如下：
class className {
//成员属性
//方法
}
class 为定义类时的关键字，className 为类的名字，{}内为类的主体。
类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称为类的成员属性或者成员变量。方法主要说明类的功能，称为类的成员方法。
这里我们定义一个狗的类。
//关于狗的类
class Dog {
//成员属性 成员变量
public String name;
public int age;
//成员方法
public void eat() {
System.out.println("吃骨头！");
}
public void run() {
System.out.println("用四条腿奔跑！");
}
}
【注意事项】
- 类名注意采用大驼峰的形式；
随堂练习
定义一个学生类
//定义一个学生类
class Student {
//成员属性 成员变量
public String name;
public int age;
public int achievement;
//成员方法
public void DoHomeork() {
System.out.println("写作业！");
}
public void play() {
System.out.println("去玩耍！");
}
}
【注意事项】
- 一般一个文件当中只有一个类；
- main 方法所在的类要使用 public 修饰（注意：Eclipse 默认会在 public 修饰的类中找 main 方法）；
- public 修饰的类必须要和文件名相同；
- 不要轻易去修改 public 修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改。
类的实例化
什么是实例化
定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型，与 int, double 类似，只不过 int 和 double 是Java 语言自带的内置类型，而类是用户自定义了一种新的类型。比如上述的：DOG 和 Student 类。
用类创建对象的过程，称为类的实例化。在Java中采取 new 关键字，配合类名来实例化的对象。
//狗
//实例化对象
class Dog {
public String name;
public int age;
public void wangwang() {
System.out.println("汪汪叫！");
}
public void run() {
System.out.println("用四条腿奔跑!");
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Dog dog1 = new Dog();//通过new实例化对象
dog1.name = "汪汪队";
dog1.age = 1;
dog1.run();
dog1.wangwang();
//再实例化一个对象
Dog dog2 = new Dog();
dog2.name = "哮天犬";
dog2.age = 100;
dog2.run();
dog2.wangwang();
}
}
【注意事项】
- new关键字是用来创建一个对象的实例；
- 使用 . 来访问对象中的属性和方法；
- 用同一类可以创建N个实例；
类和对象的说明
- 类知识一个模型一样的东西，用来对实体进行描述，限定了类有哪些成员；
- 类是一种自定义的类型，可以用来定义变量。
- 一个类可以实例化多个对象，实例化出来的对象占用实际的物理空间，储存成员变量；
- 通俗一点来讲，类相当于一个统称，像：房子。但我们并不知道这个房子的具体细节。实例化一个对象相当于一个具体的、真实存在的房子，像：一个三层楼，带花园的小别墅。类实例化一个对象相当于通过通过图纸造房子。
this 引用
为什么要有this引用
//this 应用
//为什么要有this引用
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public void setDate(int y, int m, int d) {
year = y;
month = m;
day = d;
}
public void printDate() {
System.out.println(year + "." + month + "." + day);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Date d1 = new Date();
Date d2 = new Date();
Date d3 = new Date();
d1.setDate(2022, 11, 17);
d2.setDate(2011, 11, 12);
d3.setDate(2001, 1, 30);
d1.printDate();
d2.printDate();
d3.printDate();
}
}
以上代码定义了一个日期类， 同时main方法中创建了三个对象，通过对Date类中的成员方法我们可以对对象进行初始化和打印。但是有两个疑问。
1. 参数名与成员变量相同时会发生什么？
public void setDate(int year, int month, int day) {
year = year;
month = month;
day = day;
}
函数体中到底是谁给谁赋值？成员变量给成员变量？参数给参数？参数给成员变量？这样我们又能否进行初始化？
2. 三个对象都在调用setDate和printDate函数，但是这两个函数中并没有任何有关对象的说明，setDate和printDate函数如何知道对象的数据呢？
接下来让我们揭开this神秘的面纱。
什么时this引用
***this应用指向当前对象，在成员方法中对成员变量的操作，都是通过引用去访问。***只不过所有的操作对用户都是透明的，即用户不需要自己来传递，编译器会帮你完成。
在实际的操作过程中编译器都会加上这样的参数，以便识别不同的对象。
【注意】this引用的时调用成员方法的对象。
this引用的特性
- this的类型：对应类类型的引用，即哪个对象调用就是那个对象的引用类型；
- this只能在“成员方法”里使用；
- 在“成员方法”里，this只能引用当前对象。
- this是一个隐蔽的参数。编译器会自动传递，编译器会负责将调用成员方法的对象的引用传递给“成员方法”，this用来接收对象的引用。
对象的构造和初始化
构造方法
概念
构造方法（也称构造器）是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期只能调用一次。
/构造方法
//概念
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
//构造方法
//名字要与类名熊，没有放回值，void也不行
//一般情况下使用public修饰
//创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只能调用一次。
public Date(int year, int month, int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date带参数的构造别调用了一次");
}
public void printDate() {
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
//此处创建对象时，构造方法自动被调用
Date d = new Date(2022, 11, 17);
d.printDate();
}
}
【注意】构造方法的作用是对对象中的成员进行初始化，并不负责开辟空间。
特性
- 名字要与类名相同；
- 没有返回值，void也不行；
- 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只能调用一次。如果当时没有进行赋值，只能在接下来的步骤中，自己手动赋值。
- 如果用户自己没有写构造方法，编译器会自动提供一套无参的、默认的构造方法。【注意】如果自己写了构造方法，默认的构造方法将不会被提供。
- 构造方法可以重载（根据自己的需求提供不同参数的构造方法）；
- 构造方法中，可以通过this调用其他的构造方法；【注意】this(…)必须在构造方法中第一条语句；不能相互调用
//this调用其他的构造方法
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public Date() {
//这里的this调用了另一个带参的构造方法
//this(...)必须放在构造方法的第一行
this(2000, 1, 1);
System.out.println("Date不带参数的构造方法被调用了一次");
}
public Date(int year, int month, int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date带参数的构造别调用了一次");
}
public void printDate() {
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
//此处创建对象时，构造方法自动被调用
Date d = new Date();
d.printDate();
}
}
默认初始化
在上文中提出的第二个问题：为什么局部变量在使用时必须初始化，而成员变量不需要呢？
//默认初始化
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public void printDate() {
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
//此处创建对象时，构造方法自动被调用
Date d = new Date();
d.printDate();
}
}
要搞清楚这个过程，就要知道new关键字背后所发生的一些事情。
Date d = new Date(2021,6,9);
在程序层面只是一条简单的语句，但是在JVM层面需要做好多的事情：
- 检测对象对应的类是否被加载，如果没有则加载；
- 为对象分配空间；（对应上了上面的内容，构造方法并不负责开配空间）
- 处理并发安全问题（保证给对象分配的空间并不冲突）
- 初始化所分配的空间
即：空间被申请好后，对象里面的成员变量会被设置一个初识的值，比如：
| 数据类型 | 默认值 |
|---|---|
| byte\short\int | 0 |
| long | 0L |
| float | 0.0f |
| double | 0.0 |
| char | ‘\u0000’ |
| boolean | false |
| reference | null |
- 调用构造方法，给对象各成员变量进行赋值。（实际上这是第二次更改成员变量的值，第一次是默认的值）；
就地初始化
在声明成员变量时，直接给出初始值。
//就地初始化
class Date {
public int year = 2000;
public int month = 1;
public int day = 1;
public void printDate() {
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
//此处创建对象时，构造方法自动被调用
Date d = new Date();
d.printDate();
}
}
【注意】代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句，添加到构造函数中。（意思如下）
封装
封装的概念
面向对象程序的三大特性：封装、继承、多态。
何为封装？简单的说就是套壳屏蔽细节。
比如：我们使用洗衣机的时候，我们只需要下达命令让其执行，我们不需要知道洗衣机工作原理和方法。
使用电脑进行办公时，我们只需下达命令让其操作，我们不需要关注电脑是如何实现这些功能的。
封装：将数据和操作数据的方法进行有机的结合，隐蔽对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
访问限定符
Java中主要通过类的访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认识，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：
| 范围 | private | default | protected | public |
|---|---|---|---|---|
| 同一包中的同一类 | √ | √ | √ | √ |
| 同一包中的不同类 | √ | √ | √ | |
| 不同包中的子类 | √ | √ | ||
| 不同包中的非子类 | √ |
比如：
public:可以理解为一个人的外貌特征，谁都能看到；
default:对于自己家族中（同一个包）不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了。
private:只有自己知道，其他人不知道。
【说明】
- default权限指：什么都不写的默认权限；
- 访问权限出了可以限定类中的成员可见性，也可以类的可见性
【注意】一般情况下成员变量设置为private,成员方法设置为public.
//访问限定符
class Computer {
private String cpu;
private String memory;
public String screen;
String brand;
public Computer(String cpu, String memory, String screen, String brand) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Surflnternet() {
System.out.println("上网！");
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("hw", "i7","8G","13*14");
System.out.println(p.cpu);//这里cpu只能在自己的类中被访问，失败
System.out.println(p.screen);//可以被其他类访问，成功
System.out.println(p.brand);//可以在同一包被访问，成功
}
}
封装扩展之包
包的概念
在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起形成一个组，称为软件包。比如：我们为了更好的管理电脑中的音乐，我们可以将中文歌放在一个文件夹里，把英文歌放在另一个文件夹里，把日语歌放在另一个文件夹里。每一个文件夹就相当于一个包。
在Java中也引入了包。包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包即可。
导入包中的类
Java中已经提供了很多现成的类供我们使用。例如Date类：可以使用java.util.Date导入java.util这个包中的Date类。
\
//导入包中的类
public class test {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date date = new java.util.Date();
//得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
这种写法有些麻烦，可以***使用import语句导入包。
import java.util.Date;
//导入包中的类
public class test {
public static void main(String[] args) {
//java.util.Date date = new java.util.Date();
Date date = new Date();
//得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
但是我们更建议显示的指定要导入的类名。否则还是容易出现冲突的情况（在不同的包中，有相同名称的类名会发生冲突）。
自定义包
【基本规则】
- 在文件中的最上方加上一个 package 语句指定该代码在那个包中。
- 包名需要尽量指定成唯一的名字，通常会用公司的 域名和颠倒形式（com.***.demo1)
- 包名要和代码路径相匹配。例如建造com.baidu.demo1的包，那么会存在一个对应的路径com/baidu/demo1来储存代码。
- 如果一个类没有package语句，则该类会被放到一个默认的包中。
【操作步骤】
- 在IDEA中先新建一个包：右键scr-> New -> 包
- 在弹出的对话框中输入包名，例如com.baidu.demo1
- 在包中创建类，右键包名 -> New -> Java Class, 然后输入类名即可。
- 此时可以在我们的磁盘上的目录结构已经被IDEA自动创建出来了。
5.同时我们也可以看到在新建的Test.java文件的最上方，就出现了一个package语句。
包的访问权限控制举例
Computer类位于com.baidu.demo1包中，TestComputer位置com.baidu.demo2包中
package com.baidu.demo1;
public class Computer {
String brand;
private String cpu;
private String memory;
public String screen;
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Surflnternet() {
System.out.println("网上冲浪~~~~");
}
}
package com.baidu.demo2;
import com.baidu.demo1.Computer;
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("hw", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.screen);
//System.out.println(p.cpu); //错误，cpu是私有的，不允许被其他类访问
//System.out.println(p.brand);//错误，brand是默认的，不允许被其他包中的类访问
}
}
static成员
再谈学生类
使用前文中介绍的学生类实例化三个对象s1, s2, s3, 每个对象都有自己的名字，年龄，成绩等成员信息，这些信息就是对不同学生的描述，但是这几个学生都有一个相同的特性，我们将如何表示呢？
在Java中，被static修饰的成员，被称为静态成员，也称为类成员，其不属于某一个具体的对象，而是所有对象共享的。
static修饰成员变量
static修饰的成员变量，称为静态成员变量。
【静态成员变量特征】
- 不属于某一个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在任何一个对象的空间中；
- 可以通过对象访问，也可以通过类名访问，推荐使用类名访问；
- 类变量储存在方法区中；
- 生命周期伴随类的一生（随着类的加载而创建，随着类的卸载而销毁）；
//static修饰的成员变量
class Student {
//成员属性 成员变量
public String name;
public int age;
public int achievement;
public static String school = "大肥羊学校";
public Student(String name, int age, int achievement) {
this.name = name;
this.age = age;
this.achievement = achievement;
}
//成员方法
public void DoHomework() {
System.out.println("写作业！");
}
public void play() {
System.out.println("去玩耍！");
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("喜羊羊",10, 99);
Student s2 = new Student("懒洋洋",9, 60);
Student s3 = new Student("美羊羊",10, 83);
//通过对象访问静态成员变量
System.out.println(s1.school);
System.out.println(s2.school);
System.out.println(s3.school);
//通过类访问静态成员变量
System.out.println(Student.school);
}
}
static修饰成员方法
一般类中的数据成员都设置为private,而成员方法设置public，那样设置之后，Student类中school属性又如何在类外访问呢？
答案是我们可以通过方法方法来在类外访问和修改相关变量，实例如下：
//static修饰的成员变量
//成员变量使用private修饰，我们如何访问成员变量
class Student {
//成员属性 成员变量
private String name;
private int age;
private int achievement;
private static String school = "大肥羊学校";
public Student(String name, int age, int achievement) {
this.name = name;
this.age = age;
this.achievement = achievement;
}
//成员方法
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public int getAchievement() {
return achievement;
}
public static String getSchool() {
return school;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setAchievement(int achievement) {
this.achievement = achievement;
}
public static void setSchool(String school) {
Student.school = school;
}
public void DoHomework() {
System.out.println("写作业！");
}
public void play() {
System.out.println("去玩耍！");
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("喜羊羊",10, 99);
Student s2 = new Student("懒洋洋",9, 60);
Student s3 = new Student("美羊羊",10, 83);
//访问成员变量
System.out.println(s1.getName());
System.out.println(s2.getAge());
System.out.println(s3.getAchievement());
//访问静态成员变量
System.out.println(Student.getSchool());
}
}
Java中，***被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法。***静态成员变量一般通过静态成员方法来访问（如上述的getSchool()）.
【静态方法特征】
- 不属于某个具体的对象，是类的方法；
- 可以通过对象调用，也可以通过类名调用，推荐使用类名调用；
- 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量（与对象无关，是类的特征）；
- 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用；
- 静态方法无法重写，无法实现多态（后面的知识）；
static成员变量初始化
注意：今天太成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法初始化的是与对象相关的实例属性。
静态成员变量的初始化分为来个两种：就地初始化和静态代码块初始化
- 就地初始化
在定义的时候直接给出初始值
如上述的Student类
private static String school = "大肥羊学校”；
2.静态代码初始化
什么是静态代码块呢？继续往下看:)~~
代码块
代码块概念以及分类
***使用{ }定义的一段代码称为代码块。***根据代码块定义的位置以及关键词，又可以分为一下四种：
- 普通代码块
- 构造块
- 静态块
- 同步代码块（以后讲解）
普通代码块
定义在方法中的代码块。（非常少见）
//普通代码块
public class test {
public static void main(String[] args) {
{
//此部分为普通代码块
int x = 10;
System.out.println(x);
}
int x = 30;
System.out.println(x);
}
}
构造代码块
构造块：定义在类中的代码块（不加修饰词），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。（初始化成员变量的另一种方法）
//构造代码块
class Student {
private String name;
private int age;
private int achievement;
private static String school = "大肥羊学校";
//构造代码块 实例代码块
{
name = "未知";
age = 10;
achievement = 100;
}
public Student() {
}
public Student(String name, int age, int achievement) {
this.name = name;
this.age = age;
this.achievement = achievement;
}
public void DoHomework() {
System.out.println("写作业！");
}
public void play() {
System.out.println("去玩耍！");
}
public void show() {
System.out.println(name + " " +age + " " +achievement);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Student s = new Student();
s.show();
}
}
静态代码块
使用static定义的代码块被称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量
//静态代码块
class Student {
private String name;
private int age;
private int achievement;
private static String school;
//静态代码块
static {
school = "大肥羊学校";
System.out.println(school);
}
//构造代码块 实例代码块
{
name = "未知";
age = 10;
achievement = 100;
}
public Student() {
}
public Student(String name, int age, int achievement) {
this.name = name;
this.age = age;
this.achievement = achievement;
}
public void DoHomework() {
System.out.println("写作业！");
}
public void play() {
System.out.println("去玩耍！");
}
public void show() {
System.out.println(name + " " +age + " " +achievement);
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Student s = new Student();
s.show();
}
}
【注意事项】
- 静态代码块不管生成多少个对象，只会被执行一次；
- 静态成员变量是类的属性。因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的；
- 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码的时候，编译器会按照定义的先后次序依次执行（合并）；
- 实例代码块只有在创建对象的时候才会被执行。
对象的打印
我们要打印对象的成员变量我们应当怎么做呢？
- 在Java中每个类都会继承object类，除非声明了继承了别的类。在object类中有一个成员方法叫toString。该方法是将Java对象的内存地址通过哈希算法得出的int类型的值转化为十六进制。这个值可以理解为一个地址。
//toString
class Person {
String name;
String gender;
int age;
public Person(String name, String gender, int age) {
this.name = name;
this.gender = gender;
this.age = age;
}
// public String toString() {
// return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
// }
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Jim","男", 18);
System.out.println(person.toString());
}
}
Person类，@分割，后面的时十六进制地址。
如果我们要打印对象的成员属性，我们可以重写toString()这个方法。
