JAVA中对类和对象的认识

Posted 2021-11-24 来学习的小张

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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中对类和对象的认识相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、面向对象

面向对象（OOP）的程序是由对象组成的,每个对象包含对用户公开的特定功能部分。程序中的很多对象来自标准库，还有一些是自定义的。究竟是自己构造对象，还是从外界购买对象完全取决于开发项目的预算和时间。但是, 从根本上说，只要对象能够满足要求,就不必关心其功能的具体实现过程。在OOP中，不必关心对象的具体实现，只要能够满足用户的需求即可。
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。简而言之面向对象就是用代码(类)来描述客观世界的事物的一种方式，一个类主要包含一个事物的属性和行为。
【面向对象概念】：
1.面向对象是思考问题的一种思考方式，是一种思想。比如：概念与实例。理论与实践。名和实等等。
2.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。
3.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。

二、类和类的实例化

2.1类

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。
我们来看一下简单的声明一个类：

class Person{
    //字段 属性 成员变量 定义在类的内部，方法的外部
    //成员变量分为普通成员变量，静态成员变量
    public String name;
    public int age;
    //成员方法
    //成员方法分为普通成员方法和静态成员方法
    public void eat(){
        System.out.println(name +"正在吃饭");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name +"正在睡觉");
    }
}

class为定义类的关键字， Person为类的名字，{}中为类的主体。
类中的元素称为：成员属性。类中的函数称为：成员方法。

2.2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.
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.

举一个例子：

class Person{
    public String name;
    public int age;//成员属性 实例变量
    //成员方法
    //成员方法分为普通成员方法和静态成员方法
    public void eat(){ //成员方法
        System.out.println(name +"正在吃饭");
    }
    public void sleep(){ //成员方法
        System.out.println(name +"正在睡觉");
    }
}
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();//通过new实例化对象
        person.name = "zhang";
        person.age = 10;
        System.out.println(person.name); //成员变量的访问需要通过对象的引用来访问
        person.eat();//通过对象的引用调用方法
        person.sleep();
        //产生对象          实例化对象
		Person person2 = new Person();//一个类可以实例化出多个对象
		Person person3 = new Person()
    }

总结：

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.
同一个类可以实例化多个对象.

2.3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。
首先来看一下字段（成员变量）：

2.3.1 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”。
对于一个对象的字段如果没有显式设置初始值, 那么会被设置一个默认的初值。

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,以及自定制类),默认值为null.

很多时候我们不希望字段使用默认值, 而是需要我们显式设定初值, 可以这样写:

class Person {
	public String name = "张三";
	public int age = 18;
}

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.

 public static void main2(String[] args) {
        Person person = null;//代表这个引用不指向任何对象
        Person person1 = new Person();
        Person person3 = person1;//代表person3这个引用指向person1这个引用所指向的对象

        person1 = new Person(); //一个引用不可以同时指向多个对象
        person1 = new Person();
        person1 = new Person();
    }

2.3.2 方法 (method)

方法用于描述一个对象的行为。
如2.2例子中的eat方法和sleep方法，表示 Person 这个对象具有一个 “展示自我” 的行为.这样的eat方法和sleep方法是和 person 实例相关联的. 如果创建了其他实例, 那么eat方法和sleep方法的行为就会发生变化。

2.3.3 static 关键字

所有被static所修饰的方法或者属性，全部不依赖于对象.

a.修饰属性

Java静态属性和类相关, 和具体的实例无关. 换句话说, 同一个类的不同实例共用同一个静态属性.

class TestDemo{
	public int a;
	public static int count;
}
public class Main{
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++;
	System.out.println(t2.a);
	System.out.println(TestDemo.count);
	}
}

输出结果：

1 1
============
1 2

count被static所修饰，所有类共享。且不属于对象，访问方式为：类名 . 属性

b.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。
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。
对于静态成员变量直接通过类名访问：类名.静态的成员属性/方法。

public static void staticFunc() {  
//在静态方法内部不可以调用普通方法，静态的方法不依赖于对象
        System.out.println("static::func()");
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃");
    }
    public void print(){
        staticFunc();
//在普通方法内部可以调用静态方法，但是不可以定义静态变量
        System.out.println("姓名:" + name + ",年龄:" + age);
    }

静态方法和实例无关, 而是和类相关. 因此这导致了两个情况:

静态方法不能直接使用非静态数据成员或调用非静态方法(非静态数据成员和方法都是和实例相关的).
this和super两个关键字不能在静态上下文中使用(this 是当前实例的引用, super是当前实例父类实例的引用, 也是和当前实例相关.

c.代码块

使用static定义的代码块。一般用于初始化静态成员属性,后面在代码块处会详细解释。

d.修饰类

三、封装

3.1 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.
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.

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.

3.2 getter和setter方法

当我们使用 private 来修饰字段的时候, 就无法直接使用这个字段了，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.

class Person{
    private   String name;
    private   int age;

	 public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 }

【注意】：

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.
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 表示当前实例的引用.
不是所有的字段都一定要提供 setter / getter 方法, 而是要根据实际情况决定提供哪种方法.

四、构造方法

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.构造方法没有返回值。
new 执行过程:

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，则系统自动生成一个无参构造.

【注意】：

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.也就是说：一个类至少会有一个构造方法.
若当前类中有其他的构造方法，那么编译器就不会帮我们生成不带参数的构造方法.
构造方法之间可以构成重载,规则和普通方法的重载一致.
重载：方法名相同，参数列表不同，返回值不做要求。

class Person{
    private   String name;
    private   int age;
public  Person(){
        System.out.println("不带参数的构造方法");
    }
     public  Person(String name,int age){
        this.name = name;
          System.out.println("带1个参数的构造方法");
   }
    public  Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("带2个参数的构造方法");
   }
   public void show(){
	System.out.println("name: "+name+" age: "+age);
	}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
	Person p1 = new Person();//调用不带参数的构造函数，如果程序没有提供会调用不带参数的构造函数
	p1.show();
	Person p2 = new Person("zhangfei");//调用带有1个参数的构造函数
	p2.show();
	Person p3 = new Person("zhangfei",80);//调用带有2个参数的构造函数
	p3.show();
	}
}

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

1、this.data 调用当前对象的属性
例：

	public void setName(String name){
        this.name = name;//this代表当前对象的引用
    }
    public String getName(){
        return name;
    }

2、this.func() 调用当前对象的方法
例：

public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃");
    }
    public void print(){
    	this.eat();
        staticFunc();
		//在普通方法内部可以调用静态方法，但是不可以定义静态变量
        System.out.println("姓名:" + name + ",年龄:" + age);
    }

3、this()调用当前对象的其他构造方法,存放在构造函数当中! ! !
例：

 public  Person(){
       this("name",12);//调用带2个参数的构造方法  this必须放到第一行
        System.out.println("不带参数的构造方法");
    }
    public  Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("带2个参数的构造方法");
    }

输出结果：

带2个参数的构造方法
不带参数的构造方法
name 12

五、代码块

使用 {} 定义的一段代码.
根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：
1.普通代码块
2.构造块
3.静态块
4.同步代码块

class Person{
    //普通成员变量，属于对象
    private   String name;
    private   int age;

    //静态的成员变量不可以在方法中定义
    public static int count = 10;//静态成员变量->类变量 放在方法区

    {
        this.age = 90;
        System.out.println("实例代码块");
    }
    static {
        //本质上来说初始化静态的东西
        count = 99;  //如果都是静态的情况下，那么和定义的顺序是有关系的
        System.out.println("静态代码块");
    }

public static void main5(String[] args) {
        Person person1 = new Person();//静态代码块，实例代码块
        System.out.println("==============");
        Person person2 = new Person();  //实例代码块  静态代码块只会被执行一次
    }
     public static void main6(String[] args) {
        System.out.println(Person.count);//不用实例化对象，静态代码块也能被执行，并且只被执行一次
    }

静态代码块和实例代码块在类加载时被执行。
静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次，且是最先执行的。
静态代码块执行完毕后, 实例代码块（构造块）执行，再然后是构造函数执行。
静态代码块不用实例化对象，都可以被执行。

匿名对象

匿名只是表示没有名字的对象.
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

class Person {
	private String name;
	private int age;
	public Person(String name,int age) {
	this.age = age;
	this.name = name;
}
public void show() {
	System.out.println("name:"+name+" " + "age:"+age);
	}
}
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
	new Person("caocao",19).show();//通过匿名对象调用方法
	}
}
// 执行结果
name：caocao age：19

toString方法

在上面的四中我们用到了show方法，其实我们可以用toString方法来实现：

@Override //重写
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '}';

【注意】：

toString 方法会在 println 的时候被自动调用.
将对象转成字符串这样的操作我们称为序列化.
toString 是 Object 类提供的方法, 我们自己创建的 Person 类默认继承自 Object 类, 可以重写 toString 方法实现我们自己版本的转换字符串方法.
@Override 在 Java 中称为 “注解”, 此处的 @Override 表示下面实现的 toString 方法是重写了父类的方法.

以上。

以上是关于JAVA中对类和对象的认识的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

js中对类和对象的理解

python中的类和对象

Java——类和对象超详细总结

如何理解Javascript中类和对象这两个概念

Java | 顶层类（Top-Level Class）

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