类和对象（类和类的实例化，this,static关键字，封装）

Posted 2021-09-04 小海浪.

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了类和对象（类和类的实例化，this,static关键字，封装）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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类和对象的初步认识
面向对象和面向过程
类和类的实例化
- 类实例化后内存布局图示
- 匿名对象
类的成员
- 方法 (method)
- static 关键字
封装
- private实现封装
- getter和setter方法
构造方法
- 语法规则
- this关键字
认识代码块

类和对象的初步认识

类就是一类对象的统称。对象就是这一类具体化的一个实例。类是对对象特征的大致描述，类就是类型，表示这一类对象，通过这种类型可以定义很多的对象。如人类这种类型，有姓名，身高，体重，性别，肤色等属性，那么通过这种类就可以定义对象了，对象就是人，这些人，可以是吴签，易烊千玺，毛不易，张三，李四等。这些人，有些能唱歌，跳舞，有些能打球，学习什么的。

面向对象和面向过程

C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
JAVA是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成，如链表的实现，依靠的就是链表和结点这两个对象交互完成。
面向过程注重的是过程，在整个过程中所涉及的行为，就是功能，每样事情都要小新完成

面向对象注重的是对象，也就是参与过程所涉及到的主体。是通过逻辑将一个个功能实现连接起来，.面向对象的好处：将复杂的事情变简单了，只要面对一个对象就行。，小新告诉妈妈，妈妈通过各种方法实现，实现我的目的

类和类的实例化

类就是一类对象的统称。对象就是这一类具体化的一个实例
简单的例子：我们做月饼的模子就是一个类，而通过这个模子可以做出月饼，那么在这个例子当中，类就是那个模
子，而月饼就是那个对象,所以月饼就是一个实体。一个模子可以实例化无数个对象。
总的来说：类相当于一个模板，对象是由模板产生的样本。一个类，可以产生无数的对象。
声明一个类就是创建一个新的数据类型，而类在 Java 中属于引用类型， Java 使用关键字 class 来声明类。我们来
看以下简单的声明一个类
基本语法：

// 创建类
class <class_name>{
field;//成员属性,成员变量，定义在类中，方法之外的变量
method;//成员方法
}
// 实例化对象
<class_name> <对象名> = new <class_name>();

class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体。其实实例化对象很好理解，类名就相当于一种类型，这种类型是自定义的，就相当于我们之前的用变量类型+变量名定义变量是一样的
类中的元素称为：成员属性。类中的函数称为：成员方法。
示例：

class Person {
public int age;//成员属性 
public String name;
public String sex;
public void eat() {//成员方法
System.out.println("吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println("睡觉!");
}
}

类的实例化
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化，类只是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员. 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。

class Person {
public int age;//成员属性 实例变量
public String name;
public String sex;
public void eat() {//成员方法
System.out.println("吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println("睡觉!");
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();//通过new实例化对象,new了一个对象，把对象的地址存储到person这个引用变量里
person.eat();//成员方法调用需要通过对象的引用调用
person.sleep();
//产生对象 实例化对象
Person person2 = new Person();//
Person person3 = new Person();
}
}
//程序运行结果：吃饭!睡觉!

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.

类实例化后内存布局图示

以上面类的实例化代码为例：
程序的运行是在内存储器中进行的，而内存区又分为这几个区域，我们通过Person这个类型创建了一个引用变量，在栈区，又new了一个对象在堆区，这个引用变量存储对象的内存地址，指向了这个对象，通过对象的引用就可以访问对象里面的成员了，new的对象里面除成员方法外其余对象都在堆区开辟内存。方法不占用内存。

匿名对象

没有引用的对象称为匿名对象.
匿名对象只能在创建对象时使用.
如果一个对象只是用一次, 后面不需要用了, 可以考虑使用匿名对象

下面这个代码，使用方法两次，new了两次，太麻烦了。

class Person {
    public int age;//成员属性 实例变量
    public String name;
    public String sex;
    public void eat() {//成员方法
        System.out.println("吃饭!");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉!");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new Person().eat();
        new Person().sleep();
    }

}

类的成员

类的成员可以包含以下：字段、方法、代码块、内部类和接口等。此处我们重点介绍前三个.
字段/属性/成员变量
**在类中, 但是方法外部定义的变量. 这样的变量我们称为 “字段” 或 “属性” 或 “成员变量”(三种称呼都可以, 一般不会严格区分).，**如果成员变量没有赋初值，则用默认值代替,但对于类的成员变量赋初值没有多大意义，它是一个模板啊，模板大致一样就行。

class Person {
public String name; // 字段
public int age=99;//初始化值
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println(person.name);
System.out.println(person.age);
}
}
// 执行结果
null
99

默认值规则

对于各种数字类型, 默认值为 0.
对于 boolean 类型, 默认值为 false.
对于引用类型(String, Array,以及自定义类型), 默认值为 null

认识 null
null 在 Java 中为 “空引用”, 表示不引用任何对象. 类似于 C 语言中的空指针. 如果对 null 进行 . 操作就会引发异常

class Person {
public String name;
public int age;
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println(person.name.length()); // 获取字符串长度，name默认值为null。为一个空引用，不指向任何对象
}
}
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Test.main(Test.java:9)//空指针异常

方法 (method)

用于描述一个对象的行为.
下面的 show 方法, 表示 Person 这个对象具有一个 “展示自我” 的行为.
这样的 show 方法是和 person 实例相关联的. 如果创建了其他实例, 那么 show 的行为就会发生变化，到构造方法那里我们详细讲解。

class Person {
public int age = 18;
public String name = "张三";
public void show() {
System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁");
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
}
}
// 执行结果
我叫张三, 今年18岁

static 关键字

修饰属性
修饰方法
代码块

修饰属性，
同一个类的不同实例共用同一个静态属性，**也就是说被修饰的属性在方法区只会存在一份，就算是被final修饰的常量也是在方法区的，**方法区由jvm动态开辟。这个count不属于对象，count在方法区只有一份，上面加1，下面加1，自始至终加的是同一个变量最后为2，而t1,t2是两个不同的对象，每次New时重新产生，成员属性的值重新发生变化，没有则初始化为默认值，所以产生下面的结果，如下图：

class TestDemo{
    public int a;
    public static int count;


    public static void main(String[] args) {
        TestDemo t1 = new TestDemo();
        t1.a++;
        TestDemo.count++;
        System.out.println(t1.a);
        System.out.println(TestDemo.count);
        System.out.println("============");
        TestDemo t2 = new TestDemo();
        t2.a++;
        TestDemo.count++;//这个count不属于对象，count在方法区只有一份，上面加1，下面加1自始至终加的是同一个变量
        System.out.println(t2.a);
        System.out.println(TestDemo.count);
    }
}

修饰方法
如果在任何方法上应用 static 关键字，此方法称为静态方法

静态方法属于类，而不属于类的对象。
可以直接调用静态方法，而无需创建类的实例，通过类名+"."访问成员属性
静态方法可以访问静态数据成员，并可以更改静态数据成员的值。

class TestDemo{
    public int a;
    public static int count;
    public static void change() {
        count = 100;
//a = 10; error 不可以访问非静态数据成员
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestDemo.change();//无需创建实例对象 就可以调用
        System.out.println(TestDemo.count);
    }
}

**非静态方法里面可以调用静态方法，静态方法里面不可以调用调用非静态方法；**普通方法的调用需要依赖于对象，静态方法不依赖于对象。当我们在静态方法里面调用非静态方法时就产生了矛盾，一个要对象，一个不要对象。其实这也是语法的规定。

class Person {
//属性 成员变量 -> 定义在类中，方法外的变量
private int age;
private String name;
//行为：成员方法
public void eat() {
       // this.show();
        System.out.println(name+" 吃饭！");
        }

public void show() {
        this.age = 100;
        System.out.println("姓名："+this.name+" 年龄："+this.age);
        eat();
        func();//静态方法
        }

public static void func() {
        //show();
        System.out.println("这是一个静态成员方法");
       //show();//出现错误

        }
}
public class TestDemo {


        public static void main(String[] args) {
                Person person1 = new Person();
               person1.show();
        }

}

用了就报错了

软件开发的本质就是对程序复杂程度的管理. 如果一个软件代码复杂程度太高, 那么就无法继续维护. 如何管理复杂程度? ？？

封装

封装就是最基本的方法，在我们写代码的时候经常会涉及两种角色: 类的实现者（1号程序员）和类的调用者（2号程序员）.
封装的本质就是让类的调用者不必太多的了解类的实现者是如何实现类的, 只要知道如何使用类就行了.
这样就降低了类使用者的学习和使用成本, 从而降低了复杂程度.

private实现封装

private/ public 这两个关键字表示 “访问权限控制”

被 public 修饰的成员变量或者成员方法, 可以直接被类的调用者使用.
被 private 修饰的成员变量或者成员方法, 不能被类的调用者使用.
private修饰的成员属性，只能在类里面使用，被private修饰的方法或者变量的权限降低了，而public修饰的成员属性可以在整个文件使用。

换句话说, 类的使用者根本不需要知道, 也不需要关注一个类都有哪些 private 的成员. 从而让类调用者以更低的
成本来使用类

直接使用 public

class Person {
public String name = "张三";
public int age = 18;
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println("我叫" + person.name + ", 今年" + person.age + "岁");
}
}
// 执行结果
我叫张三, 今年18岁

这样的代码导致类的使用者(main方法的代码)必须要了解 Person 类内部的实现, 有些什么东西（成员属性，成员方法），咋个使用啊，才能够使用这个类学习成本较高。
一旦类的实现者修改了代码(例如把 name 改成 myName), 那么类的使用者就需要大规模的修改自己的代码, 维护成本较高.

使用 private 封装属性, 并提供 public 方法供类的调用者使用

class Person {
private String name = "张三";
private int age = 18;
public void show() {
System.out.println("我叫" + name + ", 今年" + age + "岁");
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
}
}
// 执行结果
我叫张三, 今年18岁

此时字段已经使用 private 来修饰. 类的调用者(main方法中)不能直接使用. 而需要借助 show 方法.
此时类的使用者就不必了解 Person 类的实现细节. 同时如果类的实现者修改了字段的名字, 类的调用者不需要做出任何修改(类的调用者根本访问不到 name, age 这样的字段，不用管).
注意事项

private 不光能修饰字段, 也能修饰方法通常情况下我们会把字段设为 private 属性, 但是方法是否需要设为 public, 就需要视具体情形而定.
一般我们希望一个类只提供 “必要的” public 方法, 而不应该是把所有的方法都无脑设为 public.
使用private修饰成员变量和方法，使代码的可维护性和安全性提高了，但也不是绝对的安全。

getter和setter方法

当我们使用 private 来修饰成员变量的时候, 就无法直接使用这个字段了，那个字段只有在定义的类里面才能使用.此时如果需要获取或者修改这个 private 属性, 就需要使用 getter / setter 方法，自己设置成我们想要的值。

class Person {
    private String name;//实例成员变量
    private int age;
    public String getName() {
        return name;//返回设置的值
    }
    public void setName(String name) {//通过主函数里面传过来的值，设置name的值
        this.name = name;name = name;//自己给自己赋值了，不能这样写
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age);
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName("hello");//设置值
        String name = person.getName();//接收值
        System.out.println(name);
        person.setAge(99);
        int age = person.getAge();
        System.out.println(age);
        person.show();
    }
}//结果hello,99

注意事项

这里的getter和setter方法我们可以自己写，也可以按快捷键Alt+insert,快速生成或者右键Generate——>Getter,Setter选中你要生成的属性，生成即可。
当set方法的形参名字和类中的成员属性的名字一样的时候，如果不使用this, 相当于自赋值. this 表示当前对象的引用.，而不是当前的对象。
getName 即为 getter 方法, 表示获取这个成员的值.
setName 即为 setter 方法, 表示设置这个成员的值

构造方法

语法规则

主要用来构造对象，也可以初始化成员
构造方法是一种特殊方法, 使用关键字new实例化新对象时会被自动调用, 用于完成初始化操作

new 一个对象的执行过程如下

为对象分配内存空间
调用对象的构造方法

语法规则
1.方法名称必须与类名称相同
2.构造方法没有返回值类型声明
3.每一个类中一定至少存在一个构造方法（没有明确定义，则系统默认自动生成一个无参构造）

注意事项

如果类中没有提供任何的构造函数，那么编译器会默认生成一个不带有参数的构造函数
若类中定义了构造方法，则默认的无参构造将不再生成.
构造方法支持重载. 规则和普通方法的重载一致

class Person {
    private String name;//实例成员变量
    private int age;
    private String sex;
    //默认构造函数 构造对象
    public Person() {
        this.name = "good";
        this.age = 10;
        this.sex = "男";
    }
    //带有3个参数的构造函数
    public Person(String name,int age,String sex) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.sex = sex;
    }
    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();//调用不带参数的构造函数 不调用默认的构造函数
        p1.show();
        Person p2 = new Person("hello",80,"男");//调用带有3个参数的构造函数
        p2.show();
    }
}

结果

this关键字

this表示当前对象引用(注意不是当前对象). 可以借助 this 来访问对象的字段和方法，我们会发现在构造函数的内部，我们可以使用this关键字，构造函数是用来构造对象的，对象还没有构造好，我们就使用了this，那this还代表当前对象吗？当然不是，this代表的是当前对象的引用，new对象后空间开辟好，调用完构造函数后才创建好对象。

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 JAVA中对类和对象的认识
 Java-类和对象
 Java系列类和对象中需要注意的事情
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 Java中的类和对象