• 第八节：类和对象【二】【this引用和包】

    目录

    🥇1. this引用

    📘1.1 为什么要有this引用

    📒1.2 什么是this引用

    📗1.3 this引用的特性

    🎒2. 对象的构造及初始化

    📕2.1 如何初始化对象

    📙2.2 构造方法

    📒2.3 默认初始化

    📁3. 封装

    📘3.1 封装的概念

    📗3.2 访问限定符

    📕3.3 封装扩展之包

     

    🥇1. this引用

    📘1.1 为什么要有this引用

    ➡️先看一个日期类的例子：

    1. public class DateUtil {
    2.  
    3.     public int year;
    4.     public int mouth;
    5.     public int day;
    6.  
    7.     public void setDate(int y, int m, int d) {
    8.         year = y;
    9.         mouth = m;
    10.         day = d;
    11.     }
    12.  
    13.     public void show() {
    14.         System.out.println("年： "+year+" 月： "+mouth+" 日: "+day);
    15.     }
    16.  
    17.     public static void main(String[] args) {
    18.         DateUtil dateUtil = new DateUtil();
    19.         dateUtil.setDate(2022,11,7);
    20.         dateUtil.show();
    21.  
    22.         DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
    23.         dateUtil2.setDate(2022,11,7);
    24.         dateUtil2.show();
    25.  
    26.         DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
    27.         dateUtil3.setDate(2022,11,7);
    28.         dateUtil3.show();
    29.     }
    30.  
    31. }

    🌈以上代码定义了一个日期类，然后main方法中创建了三个对象，并通过DateUtil类中的成员方法对对象进行设置和打印，代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。

    🙈但是细思之下有以下两个疑问：

    1️⃣形参名不小心与成员变量名相同：

    1. public void setDate(int year, int month, int day){
    2. year = year;
    3. month = month;
    4. day = day;
    5. }

    🙈那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？成员变量参数？估计自己都搞不清楚了。

    2️⃣11三个对象都在调用setDate和printDate函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明，setDate和show函数如何知道打印的是那个对象的数据呢?

    ✨一切让this引用来揭开这层神秘的面纱。

    📒1.2 什么是this引用

    ✅this引用指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象)，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

    1. public class DateUtil {
    2.     public int year;
    3.     public int month;
    4.     public int day;
    5.     public void setDate(int year, int month, int day){
    6.         this.year = year;
    7.         this.month = month;
    8.         this.day = day;
    9.     }
    10.     public void show(){
    11.         System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    12.     }
    13. }

    ❗❗❗注意：this引用的是调用成员方法的对象。

    1.     public static void main(String[] args) {
    2.         DateUtil dateUtil = new DateUtil();
    3.         dateUtil.setDate(2022,11,7);
    4.         dateUtil.show();
    5.  
    6.         DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
    7.         dateUtil2.setDate(2022,11,7);
    8.         dateUtil2.show();
    9.  
    10.         DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
    11.         dateUtil3.setDate(2022,11,7);
    12.         dateUtil3.show();
    13.     }

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    📗1.3 this引用的特性

    1️⃣this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型

    2️⃣this只能在"成员方法"中使用❗❗❗

    3️⃣在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象

    4️⃣this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收

    ✨在代码层面来简单演示--->注意：下图右侧中的Date类也是可以通过编译的

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    🎒2. 对象的构造及初始化

    📕2.1 如何初始化对象

    📜通过前面知识点的学习知道，在Java方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。

    1. public static void main(String[] args) {
    2.         int a;
    3.         System.out.println(a);
    4.         }
    5. // Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

    ✅要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。如果是对象：

    1.     public static void main(String[] args) {
    2.         DateUtil dateUtil = new DateUtil();
    3.         dateUtil.setDate(2022,11,7);
    4.         dateUtil.show();
    5.  
    6.         DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
    7.         dateUtil2.setDate(2022,11,7);
    8.         dateUtil2.show();
    9.  
    10.         DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
    11.         dateUtil3.setDate(2022,11,7);
    12.         dateUtil3.show();
    13.     }
    14.     // 代码可以正常通过编译

    🔺需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。通过上述例子发现两个问题：

    1️⃣每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？

    2️⃣局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

    📙2.2 构造方法

    2.2.1 概念

    ✨构造方法(也称为构造器)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内只调用一次。

    1. public class DateUtil {
    2.  
    3.     //成员变量： 定义在方法外部 类的内部的变量
    4.     public int year;
    5.     public int month;
    6.     public int day;
    7.  
    8.     // 构造方法：
    9.     // 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行
    10.     // 一般情况下使用public修饰
    11.     // 在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调用一次
    12.  
    13.     public DateUtil(int year,int month) {
    14.         //this();
    15.         this.year = year;
    16.         this.month = month;
    17.         System.out.println("调用了带有个参数的构造方法！");
    18.     }
    19.  
    20.     public void show() {
    21.         int a = 10;
    22.         System.out.println("年："+this.year+" 月："+this.month+" 日："+this.day);
    23.     }
    24.  
    25.     public static void main2(String[] args) {
    26.         // 此处创建了一个DateUtil类型的对象，并没有显式调用构造方法
    27.         DateUtil dateUtil = new DateUtil(2022,11,7);// 输出DateUtil(int,int,int)方法被调用了
    28.         dateUtil.show();
    29.     }
    30. }

    ❗❗❗注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。

    2.2.2 特性

    1️⃣ 名字必须与类名相同
    2️⃣ 没有返回值类型，设置为void也不行
    3️⃣创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内 只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)
    4️⃣构造方法 可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法) 
    1. public class DateUtil {
    2.  
    3.     //成员变量： 定义在方法外部 类的内部的变量
    4.     public int year;
    5.     public int month;
    6.     public int day;
    7.  
    8.     public DateUtil() {
    9.         System.out.println("不带参数的构造方法，" +
    10.                 "这个方法如果没有写，Java会默认提供！");
    11.     }
    12.  
    13.     public DateUtil(int year,int month,int day) {
    14.         this.year = year;
    15.         this.month = month;
    16.         this.day = day;
    17.         System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法！");
    18.     }
    19.  
    20.     public DateUtil(int year,int month) {
    21.         this.year = year;
    22.         this.month = month;
    23.         System.out.println("调用了带有个参数的构造方法！");
    24.     }
    25.  
    26.     public void setDate(int year,int month,int day) {
    27.         this.year = year;
    28.         this.month = month;
    29.         this.day = day;
    30.     }
    31.  
    32.     public void show() {
    33.         System.out.println("年："+this.year+" 月："+this.month+" 日："+this.day);
    34.     }
    35.  
    36.     public static void main(String[] args) {
    37.  
    38.         DateUtil dateUtil = new DateUtil(2022,11,7);
    39.         dateUtil.show();
    40.  
    41.     }

    👉上述构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载

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    如果你没有写任何的构造方法，此时java会帮我们提供一个默认的，不带参数的构造方法！

    如果自己写了，就会调用你自己写的，只会被调用1次

    不管你写了啥构造方法，java都不会给你提供不带参数的构造方法了！！！

    5️⃣如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。

    1. public class DateUtil {
    2.  
    3.     //成员变量： 定义在方法外部 类的内部的变量
    4.     public int year;
    5.     public int month;
    6.     public int day;
    7.     
    8.     public void show() {
    9.         int a = 10;
    10.         System.out.println("年："+this.year+" 月："+this.month+" 日："+this.day);
    11.    
    12.     public static void main(String[] args) {
    13.         DateUtil dateUtil = new DateUtil();
    14.         dateUtil.show();
    15.  
    16.     }
    17. }

    👉上述DateUtil类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。

    ❗❗❗注意：一旦用户定义，编译器则不再生成。

    6️⃣构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

    1. public class DateUtil {
    2.  
    3.     //成员变量： 定义在方法外部 类的内部的变量
    4.     public int year;
    5.     public int month;
    6.     public int day;
    7.  
    8.     // 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复
    9.     // 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法
    10.     // 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句
    11.     public DateUtil() {
    12.     //System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败
    13.         this(1999,9,9);
    14.         //this.year = 1900;
    15.         //this.month = 1;
    16.         //this.day = 1;
    17.         System.out.println("不带参数的构造方法，" +
    18.                 "这个方法如果没有写，Java会默认提供！");
    19.     }
    20.  
    21.     // 带有三个参数的构造方法
    22.     public DateUtil(int year,int month,int day) {
    23.         this.year = year;
    24.         this.month = month;
    25.         this.day = day;
    26.         System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法！");
    27.     }
    28.     
    29.     public static void main(String[] args) {
    30.         DateUtil dateUtil = new DateUtil();
    31.         dateUtil.show();
    32.     }
    33. }

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    ❗注意：this(...)必须是构造方法中第一条语句            不能形成环 

    1.     public DateUtil() {
    2.         this(1999,9,9);
    3.         System.out.println("不带参数的构造方法，" +
    4.                 "这个方法如果没有写，Java会默认提供！");
    5.     }
    6.  
    7.     public DateUtil(int year,int month,int day) {
    8.         this();//error
    9.         this.year = year;
    10.         this.month = month;
    11.         this.day = day;
    12.         System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法！");
    13.     }

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    7️⃣绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)

    👉总结：（this不能调用静态的成员方法和属性，这个后边就会讲到，这里只是简单说一下）

    this.data：访问当前对象的成员变量

    this.func()：访问当前对象的成员方法

    this()：访问当前对象的其他构造方法

    📒2.3 默认初始化

    1. public class Date {
    2.     public int year;
    3.     public int month;
    4.     public int day;
    5.     public Date(int year, int month, int day) {
    6. // 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？
    7.         System.out.println(this.year);
    8.         System.out.println(this.month);
    9.         System.out.println(this.day);
    10.     }
    11.     public static void main(String[] args) {
    12. // 此处a没有初始化，编译时报错：
    13. // Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a
    14. // int a;
    15. // System.out.println(a);
    16.         Date d = new Date(2021,6,9);
    17.     }
    18. }

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    ❓❓要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：

    Date d = new Date(2021,6,9);

    ➡️在程序层面只是简单的一条语句，在JVM层面需要做好多事情，下面简单介绍下：

    1. 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载
    2. 为对象分配内存空间
    3. 处理并发安全问题
        比如：多个线程同时申请对象，JVM要保证给对象分配的空间不冲突
    4. 设置对象头信息(关于对象内存模型后面会介绍)
    5. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值
    6. 初始化所分配的空间
        即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，比如：

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    📁3. 封装

    📘3.1 封装的概念

    📖面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。

    比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上：电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。

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    ➡️对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可

    🙉总结：

    封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏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

    📗3.2 访问限定符

    ✨Java中主要通过类和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知，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：

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    比如：

    public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
    default: 对于自己家族中(同一个包中)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，其他人都不知道
    🔺【 说明】
    protected主要是用在继承中，继承部分详细介绍
    default权限指：什么都不写时的默认权限
    访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

    1️⃣private 只能在当前类当中才能使用

    1. public class Computer {
    2.     private String cpu; // cpu
    3.     private String memory; // 内存
    4.     public String screen; // 屏幕
    5.     String brand; // 品牌---->default属性
    6.     public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
    7.         this.brand = brand;
    8.         this.cpu = cpu;
    9.         this.memory = memory;
    10. this.screen = screen;
    11.     }
    12.     public void Boot(){
    13.         System.out.println("开机~~~");
    14.     }
    15.     public void PowerOff(){
    16.         System.out.println("关机~~~");
    17.     }
    18.     public void SurfInternet(){
    19.         System.out.println("上网~~~");
    20.     }
    21. }
    22. public class TestComputer {
    23.     public static void main(String[] args) {
    24.         Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
    25.         System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问
    26.         System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
    27. // System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
    28.     }
    29. }
    注意：一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public。

    📕3.3 封装扩展之包

    3.3.1 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成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

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    ➡️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，只要处在不同的包中即可。

    3.3.2 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.

    1. public class Test {
    2.     public static void main(String[] args) {
    3.         java.util.Date date = new java.util.Date();
    4.         // 得到一个毫秒级别的时间戳
    5.         System.out.println(date.getTime());
    6.     }
    7. }

    1️⃣但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.

    1. import java.util.Date;
    2. public class Test {
    3.     public static void main(String[] args) {
    4.         Date date = new Date();
    5.         // 得到一个毫秒级别的时间戳
    6.         System.out.println(date.getTime());
    7.     }
    8. }

    2️⃣如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

    1. import java.util.*;
    2. public class Test {
    3.     public static void main(String[] args) {
    4.         Date date = new Date();
    5.         // 得到一个毫秒级别的时间戳
    6.         System.out.println(date.getTime());
    7.     }
    8. }

    3️⃣但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.

    1. import java.util.*;
    2. import java.sql.*;
    3. public class Test {
    4.     public static void main(String[] args) {
    5.         // util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
    6.         Date date = new Date();
    7.         System.out.println(date.getTime());
    8.     }
    9. }
    10. // 编译出错
    11. Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
    12.     java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

    4️⃣在这种情况下需要使用完整的类名

    1. import java.util.*;
    2. import java.sql.*;
    3. public class Test {
    4.     public static void main(String[] args) {
    5.         java.util.Date date = new java.util.Date();
    6.         System.out.println(date.getTime());
    7.     }
    8. }

    5️⃣可以使用import static导入包中静态的方法和字段。

    1. import static java.lang.Math.*;
    2. public class Test {
    3.     public static void main(String[] args) {
    4.         double x = 30;
    5.         double y = 40;
    6. // 静态导入的方式写起来更方便一些.
    7. // double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
    8.         double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
    9.         System.out.println(result);
    10.     }
    11. }
    ❗❗❗ 注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using 

    3.3.3 自定义包

    🔺基本规则

    在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
    包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).
    包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储 代码.
    如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

    操作步骤：

    1️⃣在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

    46d936495dff4a57b0a29dbb559bb888.png

    2️⃣在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

    a8ccffdc415c4f3db76bf95e051b1950.png

    3️⃣在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.

    6906e94ea4684c2c98d641b525437629.png

    4️⃣此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

    d8603b3c3678427f965b832cd76451c9.png5️⃣同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

     f1cb06910a044e309adfaf2034b826c5.png

    3.3.4 包的访问权限控制举例

    ✨Computer类位于com.bit.demo1包中，TestComputer位置com.bit.demo2包中：

    1. package com.bit.demo1;
    2. public class Computer {
    3.     private String cpu; // cpu
    4.     private String memory; // 内存
    5.     public String screen; // 屏幕
    6.     String brand; // 品牌
    7.     public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
    8.         this.brand = brand;
    9.         this.cpu = cpu;
    10.         this.memory = memory;
    11.         this.screen = screen;
    12.     }
    13.     public void Boot(){
    14.         System.out.println("开机~~~");
    15.     }
    16.     public void PowerOff(){
    17.         System.out.println("关机~~~");
    18.     }
    19.     public void SurfInternet(){
    20.         System.out.println("上网~~~");
    21.     }
    22.     ///
    23.         package com.bite.demo2;
    24.         import com.bite.demo1.Computer;
    25. public class TestComputer {
    26.     public static void main(String[] args) {
    27.         Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
    28.         System.out.println(p.screen);
    29.         // System.out.println(p.cpu); // 报错：cup是私有的，不允许被其他类访问
    30.         // System.out.println(p.brand); // 报错：brand是default，不允许被其他包中的类访问
    31.     }
    32. }
    33. // 注意：如果去掉Computer类之前的public修饰符，代码也会编译失败

    6.3.5 常见的包

    1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
    2. java.lang.reflflect:java 反射编程包;
    3. java.net:进行网络编程开发包。
    4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
    5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
    6. java.io:I/O编程开发包。

     

     

     

     

     

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