Java对象与类1.0
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java对象与类1.0相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
1.面向对象程序设计概述
面向对象程序设计（object-oriented programming，OOP）
面向对象的程序是由对象组成，每个对象包含对用户公开的特定功能部分和隐藏的实现部分
相对于其他语言的程序员工作过方式：先确定如何操作数据，再决定如何组织数据的结构，OOP却调换了次序，将数据放在了第一位，然后再考虑操作数据的算法。
面向对象更适合解决规模较大的问题
面向过程与面向独享的程序设计对比：
1.1.类
关键名词：
类（class）：构造对象的模板（蓝图），创建类的实例（instance）
实例（instance）：由类构造（construct）对象的过程称为创建类的实例
实例字段（instance field）：对象中的数据，特定的对象都有一组特定的实例字段值，这些值得集合就是这个对象当前的状态（state）
方法（method）：操作数据的过程
封装（encapsulation，也称数据隐藏）：处理对象的一个重要概念：
从形式上看：将数据和行为组合在一个包中，并对对象的使用者隐藏具体的实现方式
实现封装的关键：绝不能让类中的方法直接访问其他类的实例字段。程序员只能通过对象的方法与对象数据进行交互（“黑盒”特征，提高重用性和可靠性）
继承（inheritance）：通过扩展一个类（属性和方法）来建立另一个类的过程（所有的类都源自与Object类，其他的所有类都是扩展自这个Object类）
1.2.对象
对象的三个主要特性：
行为（behavior）：可以对对象完成哪些操作（可以对对象应用哪些方法）
状态（state）：当调用某些方法时，对象会如何响应
标识（identity）：如何区分具有相同行为与状态的不同对象
1.3.识别类
OOP没有“顶部”，不必从顶部的main函数开始编写程序，应首先从识别类开始，然后再为各个类添加方法
识别类的一个简单经验就是在分析问题的过程中寻找名词，而方法对应着动词
如：
在订单处理系统中，有如下名词：
商品（Item）
订单（Order）
送货地址（Shipping address）
付款（Payment）
账户（Account）
从这些名词中就可以得到类Item、Order等
查看动词：
商品被添加到订单中，订单会发货或取消，另外可以对订单完成付款。
其中的添加，发货，取消以及完成付款都要识别出负责完成相应动作的对象。
1.4.类之间的关系
类之间常见的关系
依赖（“uses-a”）：A类的方法使用可操纵B类，而B类的变化也可影响到A。这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱，应当尽可能将相互依赖的类减少至最少（减少耦合）
聚合（“has-a”）：A类的对象包含了B类的对象
继承（“is-a”）：一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）
2.使用预定义类
在Java中，没有类就做不了任何事情。但不是所有的类都表现出面向对象的典型特征，如Math类，可以直接使用Math类的方法，而不需要了解它具体是如何实现。这是由于封装，Math类只封装了功能，不需要隐藏数据，由于没有数据，所以不必考虑创建对象和初始化它们的实例字段，因为没有实例字段。
2.1.对象与对象变量
使用对象，必须先构造对象，并指定其初始状态，接着使用对象方法。
Java中，使用构造器（constructor）构造新实例。
构造器名字与类名相同，使用关键字new进行构造新对象
对象可以调用类方法，对象变量则不行
以下使用Date类：
注意：Java中，对象变量并没有包含一个对象，只是引用了一个对象，任何变量的值都是存储在另外一个地方的某个对象的引用。new操作符的返回值也是一个引用。
2.2.LocalDate类
Date类的实例有一个状态：特定的时间点
Java时间是使用距离一个固定时间点的毫秒数表示的，此时间点称为纪元（epoch），具体为UTC（Universal Time Coordinated ，国际协调时间）时间1970年1月1日 00:00:00
Java类库拥有两个类：
Date类：表示时间点
LocalDate类：日历表示法表示日期
不能使用构造器来构造LocalDate类的对象，应该使用静态工厂方法（factory method），它会代调用构造器
import java.time.LocalDate;
public class TestDate {
public static void main(String[] args) {
LocalDate.now();//构造一个新对象
LocalDate.of(1999,10,2);//构造一个特定的日期对象
LocalDate newYearsEve = LocalDate.of(1999,12,31);//将构造的对象保存在一个对象变量中
//使用LocalDate的方法
int year = newYearsEve.getYear();
int month = newYearsEve.getMonthValue();
int day = newYearsEve.getDayOfMonth();
System.out.printf("%d年%d月%d日%n",year,month,day);
LocalDate aThousandDaysLater = newYearsEve.plusDays(1000);//得到一个新的LocalDate
int year1 = aThousandDaysLater.getYear();
int month1 = aThousandDaysLater.getMonthValue();
int day1 = aThousandDaysLater.getDayOfMonth();
System.out.printf("%d年%d月%d日%n",year1,month1,day1);
}
}
| 关键字 | 简介 |
|---|---|
| static LocaDate now() | 构造一个表示当前日期的对象 |
| static LocalDate of(int year,int month,int day) | 构造一个表示给定日期的对象 |
| int getYear int getMonthValue() int getDayOfMonth() | 得当当前日期的年、月、日 |
| DayOfWeek getDayOfWeek() | 得到当前日期是星期几，作为DayOfWeek类的一个实例返回，调用getValue()取值1~7 |
| LocalDate plusDays(int n) LocalDate minusDays(int n) | 生成当前日期之后或之前n天的日期 |
2.3.更改器方法与访问器方法
更改器方法会将原对象的属性值改变，而访问器方法（如plusDays）会创建一个新的对象来存储得到的数值，而不改变原对象的属性值
3.用户自定义类
最简单的类定义形式：
class ClassName{
field1;
filed2;
…
constructor1;
constructor2;
…
method1;
method2;
…
}
自定义一个简单的HolidayLife类
import java.time.LocalDate;
class HolidayLife {
//instance fields
private int days;//private:访问修饰符，仅本类可以访问
private LocalDate date;
private int studyTime;
private int workoutTime;
//constructor（默认自带一个无参构造器）
//带一个参数的构造器（本案例中并没使用，只是写写）
public HolidayLife(int days){
this.days = days;//this表示此对象
}
//带四个参数的构造器
public HolidayLife(int days,LocalDate date,int studyTime,int workoutTime){
this.days = days;
this.date = date;
this.studyTime = studyTime;
this.workoutTime = workoutTime;
}
//method
public int getDays(){
return days;
}
public LocalDate getDate(){
return date;
}
public int getStudyTime(){
return studyTime;
}
public int getWorkoutTime(){
return workoutTime;
}
}
OnHoliday
import java.time.LocalDate;
public class OnHoliday {
public static void main(String[] args) {
//声明一个对象数组
HolidayLife []holiday = new HolidayLife[5];
//设置假期起始日
LocalDate date = LocalDate.of(2021,5,1);
//设置对象数组的内容（利用带参的构造方法实例化5个对象）
for (int i = 0;i < holiday.length;i++){
holiday[i] = new HolidayLife(1,date.plusDays(i),(int)(2+Math.random()*5),(int)(1+Math.random()*5));
}
//输出假期内容
String str = "%tF，第%d天假期，学习时长%d时，锻炼时长%d时%n";
for (HolidayLife each : holiday){
System.out.printf(str,each.getDate(),each.getDays(),each.getStudyTime(),each.getWorkoutTime());
}
}
}
输出结果
3.1.构造器
构造器与类同名，在构造类的对象时，构造器会运行，从未将实例字段初始化为所希望的初始状态（初始化构造器中的参数）
构造器结合new运算符来调用
每个类有一个或以上的构造器
构造器的参数数量不定
构造器没有返回值
不能对一个已经存在的对象使用构造器来重新设置实例字段
3.2.使用null引用
一个对象性变量可包含一个对象的引用，或一个特殊值null，null表示没有引用任何对象
注意： 如果对null值应用一个方法，会抛出NullPointerException异常
这是一个很严重的错误，类似于“索引越界”异常，当程序没有“捕获”异常，程序就会终止。
定义一个类，需要知道哪些字段可能为null
当调用构造器时为days提供的实参为null时，有以下解决方法
1.“宽容型”方法：将null参数转换为一个适当的非null值
if (days == null) days = null;else days = n;
2.“严格型”方法(Java9)：直接拒绝null参数
public HolidayLife(int days,LocalDate date,int studyTime,int workoutTime){
Objects.requireNonNull(days,"The days can't be null");//拒绝days为null
this.days = days;
this.date = date;
this.studyTime = studyTime;
this.workoutTime = workoutTime;
}
3.3.隐式参数与显示参数
隐式参数（implicit）：出现在方法名前的类的对象，没有出现在方法声明中
显示参数（explicit）：位与方法名后括号中的数值，显示地出现在方法声明中
this：在方法中指示隐式参数
3.4.封装
封装： 将类的某些信息隐藏在类的内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来对隐藏的信息进行操作和访问
优点： 可以改变内部实现，而除了该类的方法外，不会影响其他代码
更改器方法可以完成错误检查
实现： 一个私有化的数据字段，修改属性的访问权限为private
一个公共的访问器方法，创建getter方法
一个公共的字段更改器方法，创建setter方法
注意： 不要编写返回可变对象引用的访问其方法，会破坏封装性
需要返回一个可变对象的引用，需要对它进行克隆（clone方法）
3.5.访问权限
| 类型 | 本类 | 同包子类 | 不同包子类 | 同包类 | 其他类 |
|---|---|---|---|---|---|
| public | 可访问 | 可继承 | 可继承 | 可访问 | 可访问 |
| protected | 可访问 | 可继承 | 可继承 | 可访问 | 不可访问 |
| package | 可访问 | 可继承 | 不可继承 | 可访问 | 不可访问 |
| private | 可访问 | 不可继承 | 不可继承 | 不可访问 | 不可访问 |
3.6.私有方法
在实现一个类时，由于公共数据非常危险，所以应当将所有的数据字段都设置为私有的。
虽然大多数方法都被设置为公共的，但在某些特殊情况下，将方法设置为私有的很有用
实现： 使用private将方法声明为私有
优点： 只要方法是私有的，类的设计者就可以确信它不会再别处使用，所以可以将其删去。如果是一个公有方法，就不能简单地将其删除，因为有可能有其他代码依赖这个方法。
3.7.final实例字段
将实例字段定义为final，这样的字段必须在构造对象时初始化（即确保在每一个构造器执行之后，这个值已经设置），并且之后不能再修改这个字段
对于类型为基本类型或者不可变类的字段尤其有用
以上是关于Java对象与类1.0的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章