Java类和对象

Hello小伙伴们，C语言的更新暂时告一段落，从今天开始，小编会给大家分享自己的Java的学习过程，快来和小编一起学习吧！

大家一定有所耳闻，在Java中一切皆对象，那么今天小编就和大家介绍何为类和对象？

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1. 面向对象的初步认知

1.1 什么是面向对象

Java 是一门纯面向对象的语言 (Object Oriented Program ，简称 OOP) ，在面向对象的世界里，一切皆为对象。 面 向对象是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情 。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。

1.2 面向对象与面向过程

假设：

下图中男孩（boy）、女孩（girl）为类（class），而具体的每个人为该类的对象（object）：

下图中汽车为类（class），而具体的每辆车为该汽车类的对象（object），对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。

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Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。

拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。

对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。

在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

Java 中的类

类可以看成是创建 Java 对象的模板。

通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：

public class Dog {
    String breed;
    int size;
    String colour;
    int age;
 
    void eat() {
    }
 
    void run() {
    }
 
    void sleep(){
    }
 
    void name(){
    }
}

一个类可以包含以下类型变量：

• 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
• 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
• 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法，接下来我们学习如何定义类和使用。

 2.类定义和使用

2.1 简单认识类

类是用来对一个实体 ( 对象 ) 来进行描述的 ，主要描述该实体 ( 对象 ) 具有哪些属性 ( 外观尺寸等 ) ，哪些功能 ( 用来干啥) ，描述完成后计算机就可以识别了：

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比如：洗衣机，它是一个品牌，在 Java 中可以将其看成是一个类别。

属性：产品品牌，型号，产品重量，外观尺寸，颜色 ...

功能：洗衣，烘干、定时 ....

2.2 类的定义格式

那么我们该如何定义一个类呢，往下看

在Java中定义类时需要用到class关键字，具体语法如下

// 创建类
class ClassName{
field; // 字段(属性) 或者 成员变量
method; // 行为 或者 成员方法
}

class 为 定义类的关键字， ClassName 为类的名字， {} 中为类的主体。

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类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法：

class WashMachine{
public String brand; // 品牌
public String type; // 型号
public double weight; // 重量
public double length; // 长
public double width; // 宽
public double height; // 高
public String color; // 颜色
public void washClothes(){ // 洗衣服
System.out.println("洗衣功能");
}
public void dryClothes(){ // 脱水
System.out.println("脱水功能");
}
public void setTime(){ // 定时
System.out.println("定时功能");
}
}

3.类的实例化

 3.1 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个新的类型，比如上述的：PetDog 类和 Student 类。它们都是类 ( 一种新定 义的类型) 有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例 ( 或者称为对象 ) 。

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化 ，在 java 中采用 new 关键字，配合类名来实例化对象，举个例子：

class Dog {
    public String name;
    public String color;
    
    public void fun1() {
        System.out.println("汪汪汪！");
    }
 
    public void fun2() {
        System.out.println("摇尾巴！");
    }
}
 
public class Test_4 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.name = "旺财";
        dog.color = "黄色";
        System.out.println(dog.name);
        System.out.println(dog.color);
        dog.fun1();
        dog.fun2();
    }
}

输出结果：

 

注意事项

• new 关键字用于创建一个对象的实例.
• 使用 . 来访问对象中的属性和方法.
• 同一个类可以创建多个实例.

 3.2类和对象的说明

1. 类只是 一个 模型 一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员 .

2. 类是一种自定义的类型 ，可以用来定义变量 .

3. 一个类可以实例化出多个对象， 实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量

4. 做个比方。 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图 ，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间

4.this引用

4.1 为什么要用this引用

我们先来举个例子：

class DateUtil {
    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 show() {
        System.out.println("年：" + year + "月：" + month + "日：" + day);
    }
 
}
 
public class Test_2 {
    public static void main(String[] args) {
        DateUtil dateUtil = new DateUtil();
        dateUtil.setDate(2022, 11, 4);
        dateUtil.show();
    }
}

这段代码我们可以看到一个DateUtil类下有多个成员变量和方法，通过一个新的对象去调用这些成员和方法，但是如果这里我们将SetDate中改写成如下代码：

public void setDate(int y, int m, int d) {
        year = year;
        month = month;
        day = day;
    }

结果：

我们可以看到，这样并不能给类里的成员变量实例化，是因为这里形参名和成员变量名相同，相当于形参给形参赋值，并没有达到预期的效果，那么在这里this的作用就出来了，我们只需要在这些成员变量前面加个this就好了，这样就能赋值并输出了，那么问题来了，什么事this引用呢？？？

4.2 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

public void setDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }

这里的this表示给当前的对象赋值；

4.3 this引用的特性

• 1. this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

• 2. this只能在"成员方法"中使用

• 3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象

• 4. this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

 5. 对象的构造及初始化

5.1 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：

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

public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
d.printDate();
d.setDate(2021,6,9);
d.printDate();
}
// 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：

1. 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？

2. 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？

 5.2 构造方法

   5.2.1 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，举个例子：

public Date(int year, int month, int day){
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
}

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。

   5.2.2 特性

• 1. 名字必须与类名相同
• 2. 没有返回值类型，设置为void也不行
• 3. 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)
• 4. 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)

举个例子：

class DateUtil {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
 
    public DateUtil() {
        System.out.println("调用了该方法");
    }
 
    public DateUtil(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("调用了3个参数的构造方法!");
    }
    /*public void setDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }*/
 
    public void show() {
        System.out.println("年：" + year + "月：" + month + "日：" + day);
    }
 
}
 
public class Test_2 {
    public static void main(String[] args) {
        DateUtil dateUtil = new DateUtil(2022, 11, 11);
        dateUtil.show();
    }
}

这里我们通过构造方法直接给成员变量初始化，而并没有调用setDate这个方法，这就是构造方法！

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我们也可以通过this引用去调用构造方法：

class DateUtil {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
 
    public DateUtil() {
        this(2022,11,11);
        System.out.println("调用了该方法");
    }
 
    public DateUtil(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("调用了3个参数的构造方法!");
    }
    /*public void setDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }*/
 
    public void show() {
        System.out.println("年：" + year + "月：" + month + "日：" + day);
    }
 
}
 
public class Test_2 {
    public static void main(String[] args) {
        DateUtil dateUtil = new DateUtil();
        dateUtil.show();
    }
}

这里可以发现，我们在主函数中的DateUtil()方法中并没有传参，而是通过构造方法，用this给成员变量初始化，这样输出也能达到预期的结果！

注：当通过this去调用构造方法时，this要放在第一行，否则代码编译不通过

 

5.3 默认初始化

如果在类里的成员变量没有赋值，编译器默认会赋一个初始值：

class DateUtil {
    public int year;
    public boolean month;
    public float day;
 
    public DateUtil() {
 
        System.out.println("调用了该方法");
    }
 
    public DateUtil(int year, boolean month, float day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("调用了3个参数的构造方法!");
    }
    /*public void setDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }*/
 
    public void show() {
        System.out.println("年：" + year + "月：" + month + "日：" + day);
    }
 
}
 
public class Test_2 {
    public static void main(String[] args) {
        DateUtil dateUtil = new DateUtil();
        //dateUtil.show();
        System.out.println(dateUtil.year);
        System.out.println(dateUtil.month);
        System.out.println(dateUtil.day);
 
    }

运行如下：

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这里有张表供大家参考：

 

 

 6.总结

到这儿今天的主题就和大家介绍完了，小编也是刚刚学习java的小白，后续还会给大家分享Java的相关知识，一起学习，一起进步，如对上文有意见或者有错误，还请大佬们斧正，觉得有帮助的童鞋们，创作不易，蟹蟹三连！