【Java从入门到起飞】面向对象编程（入门）

1. 类和对象

1.1 类和对象的理解

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

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 类名 {
2. // 成员变量
3. 变量1的数据类型 变量1；
4. 变量2的数据类型 变量2;
5. …
6. // 成员方法
7. 方法1;
8. 方法2;
9. }

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示例代码：

1. /*
2. 手机类：
3. 类名：
4. 手机(Phone)
6. 成员变量：
7. 品牌(brand)
8. 价格(price)
10. 成员方法：
11. 打电话(call)
12. 发短信(sendMessage)
13. */
14. public class Phone {
15. //成员变量
16. String brand;
17. int price;
19. //成员方法
20. public void call() {
21. System.out.println("打电话");
22. }
24. public void sendMessage() {
25. System.out.println("发短信");
26. }
27. }

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1.3 对象的使用

• 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

1. /*
2. 创建对象
3. 格式：类名 对象名 = new 类名();
4. 范例：Phone p = new Phone();
6. 使用对象
7. 1：使用成员变量
8. 格式：对象名.变量名
9. 范例：p.brand
10. 2：使用成员方法
11. 格式：对象名.方法名()
12. 范例：p.call()
13. */
14. public class PhoneDemo {
15. public static void main(String[] args) {
16. //创建对象
17. Phone p = new Phone();
19. //使用成员变量
20. System.out.println(p.brand);
21. System.out.println(p.price);
23. p.brand = "小米";
24. p.price = 2999;
26. System.out.println(p.brand);
27. System.out.println(p.price);
29. //使用成员方法
30. p.call();
31. p.sendMessage();
32. }
33. }

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2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

• 成员变量使用过程

• 成员方法调用过程

2.2 多个对象内存图

• 成员变量使用过程

• 成员方法调用过程

• 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

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 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）

   对象代表什么，就得封装对应的数据，并提供数据对应的行为

2. 封装代码实现
   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

4.2 private关键字

private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

• 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 {
  5. //成员变量
  6. String name;
  7. private int age;
  9. //提供get/set方法
  10. public void setAge(int a) {
  11. if(a<0 || a>120) {
  12. System.out.println("你给的年龄有误");
  13. } else {
  14. age = a;
  15. }
  16. }
  18. public int getAge() {
  19. return age;
  20. }
  22. //成员方法
  23. public void show() {
  24. System.out.println(name + "," + age);
  25. }
  26. }
  27. /*
  28. 学生测试类
  29. */
  30. public class StudentDemo {
  31. public static void main(String[] args) {
  32. //创建对象
  33. Student s = new Student();
  34. //给成员变量赋值
  35. s.name = "林青霞";
  36. s.setAge(30);
  37. //调用show方法
  38. s.show();
  39. }
  40. }

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4.3 private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 {
  5. //成员变量
  6. private String name;
  7. private int age;
  9. //get/set方法
  10. public void setName(String n) {
  11. name = n;
  12. }
  14. public String getName() {
  15. return name;
  16. }
  18. public void setAge(int a) {
  19. age = a;
  20. }
  22. public int getAge() {
  23. return age;
  24. }
  26. public void show() {
  27. System.out.println(name + "," + age);
  28. }
  29. }
  30. /*
  31. 学生测试类
  32. */
  33. public class StudentDemo {
  34. public static void main(String[] args) {
  35. //创建对象
  36. Student s = new Student();
  38. //使用set方法给成员变量赋值
  39. s.setName("林青霞");
  40. s.setAge(30);
  42. s.show();
  44. //使用get方法获取成员变量的值
  45. System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
  46. System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
  48. }
  49. }

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4.4 this关键字

• 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

1. public class Student {
2. private String name;
3. private int age;
5. public void setName(String name) {
6. this.name = name;
7. }
9. public String getName() {
10. return name;
11. }
13. public void setAge(int age) {
14. this.age = age;
15. }
17. public int getAge() {
18. return age;
19. }
21. public void show() {
22. System.out.println(name + "," + age);
23. }
24. }

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5. 构造方法

5.1 构造方法概述

构造方法是一种特殊的方法

• 作用：创建对象 Student stu = new Student();

• 格式：

  public class 类名{

  ​ 修饰符 类名( 参数 ) {

  ​ }

  }

• 功能：主要是完成对象数据的初始化

• 示例代码：

1. class Student {
2. private String name;
3. private int age;
5. //构造方法
6. public Student() {
7. System.out.println("无参构造方法");
8. }
10. public void show() {
11. System.out.println(name + "," + age);
12. }
13. }
14. /*
15. 测试类
16. */
17. public class StudentDemo {
18. public static void main(String[] args) {
19. //创建对象
20. Student s = new Student();
21. s.show();
22. }
23. }

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5.2 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

• 构造方法的重载

如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

• 推荐的使用方式

无论是否使用，都手工书写无参数构造方法

• 重要功能！

可以使用带参构造，为成员变量进行初始化

• 示例代码

1. /*
2. 学生类
3. */
4. class Student {
5. private String name;
6. private int age;
8. public Student() {}
10. public Student(String name) {
11. this.name = name;
12. }
14. public Student(int age) {
15. this.age = age;
16. }
18. public Student(String name,int age) {
19. this.name = name;
20. this.age = age;
21. }
23. public void show() {
24. System.out.println(name + "," + age);
25. }
26. }
27. /*
28. 测试类
29. */
30. public class StudentDemo {
31. public static void main(String[] args) {
32. //创建对象
33. Student s1 = new Student();
34. s1.show();
36. //public Student(String name)
37. Student s2 = new Student("林青霞");
38. s2.show();
40. //public Student(int age)
41. Student s3 = new Student(30);
42. s3.show();
44. //public Student(String name,int age)
45. Student s4 = new Student("林青霞",30);
46. s4.show();
47. }
48. }

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5.3 标准类制作

① 类名需要见名知意

② 成员变量使用private修饰

③ 提供至少两个构造方法

• 无参构造方法
• 带全部参数的构造方法

④ get和set方法

​ 提供每一个成员变量对应的setXxx()/getXxx()

⑤ 如果还有其他行为，也需要写上