Java面向对象

面向对象编程（OOP）

大致思路

1. 先设计对象模板，也就是对象的设计图：类（Class）

2. 通过 new 关键字，每 new 一次类就生成一个新的对象（实例化）

对象（Object）

本质上是一种特殊的数据结构（类似一张表），包含属性（成员变量）和行为（方法）。

• 属性：描述对象的状态（数据）

• 方法：描述对象能做什么（行为）

类的基本语法

构造器（Constructor）

类似于类中无返回值的方法，用于初始化对象。

特点：

• 创建对象时，自动调用构造器。

• 方法名与类名完全一致，且无返回值类型（连 void 也不写）。

应用场景：

• 在创建对象时初始化成员变量（属性）。

注意：

1. 类默认自带一个无参构造器（如果未手动定义构造器）。

2. 若定义了有参构造器，默认的无参构造器会失效，需手动定义无参构造器。

示例：

 public class Person {
     String name;
     int age;
 ​
     // 无参构造器
     public Person() {
         this.name = "Unknown";
         this.age = 0;
     }
 ​
     // 有参构造器
     public Person(String name, int age) {
         this.name = name;
         this.age = age;
     }
 }

this 关键字

表示当前对象的引用，是一个指向自身的变量。

应用场景：

• 解决局部变量与成员变量的命名冲突。

• 在构造器中调用其他构造器（需放在第一行，如 this()）。

示例：

 public class Person {
     String name;
 ​
     public void setName(String name) {
         this.name = name; // this 区分成员变量和参数
     }
 }

封装（Encapsulation）

面向对象三大特征之一（封装、继承、多态）。

定义：

• 将对象的属性隐藏（私有化），通过公有的方法（如 getter/setter）访问和修改。

优点：

1. 提高安全性，防止外部直接修改数据。

2. 隐藏实现细节，提供简洁接口。

实现方式：

• 成员变量用 private 修饰。

• 提供 public 的 getter/setter 方法。

示例：

 public 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) {
         if (age >= 0) {
             this.age = age;
         }
     }
 }

javabean（实体类）

一种特殊的类，通常用于存储数据。

要求：

1. 成员变量全部私有化（private），并提供 public 的 getter/setter 方法。

2. 提供一个无参构造器（默认或手动定义）。

应用场景：

• 负责数据的存取，业务逻辑交给其他类处理，实现数据与业务分离。

示例：

 public class Student {
     private String name;
     private int id;
 ​
     // 无参构造器
     public Student() {}
 ​
     // getter 和 setter
     public String getName() {
         return name;
     }
 ​
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
 ​
     public int getId() {
         return id;
     }
 ​
     public void setId(int id) {
         this.id = id;
     }
 }

static 关键字

表示静态，属于类而不属于某个对象。

特点：

• 被 static 修饰的成员（变量、方法）在类加载时初始化，所有对象共享。

• 可以通过类名直接访问（如 ClassName.staticMethod()），无需创建对象。

应用场景：

1. 静态变量：存储全局共享数据。

2. 静态方法：提供工具功能，不依赖对象状态。

注意：

• 静态方法中不能直接访问非静态成员（需创建对象）。

• this 不能在静态方法中使用。

示例：

 public class Calculator {
     public static int count = 0; // 静态变量，记录计算次数
 ​
     public static int add(int a, int b) { // 静态方法
         count++;
         return a + b;
     }
 }
 ​
 class Test {
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println(Calculator.add(2, 3)); // 输出 5
         System.out.println(Calculator.count);    // 输出 1
     }
 }

面向对象三大特征（补充）

继承（Inheritance）

子类通过 extends 关键字继承父类的属性和方法。

特点：

• 提高代码复用性。

• 子类可以重写（override）父类方法。

注意：

• Java 中是单继承（一个类只能继承一个父类）。

• 私有成员不能被直接继承。

示例：

 public class Animal {
     public void eat() {
         System.out.println("Eating...");
     }
 }
 ​
 public class Dog extends Animal {
     public void bark() {
         System.out.println("Woof!");
     }
 }

多态（Polymorphism）

同一个方法在不同对象中表现出不同的行为。

实现方式：

1. 方法重写（子类重写父类方法）。

2. 方法重载（同一类中方法名相同，参数不同）。

优点：

• 提高代码灵活性和扩展性。

示例：

 public class Animal {
     public void sound() {
         System.out.println("Some sound");
     }
 }
 ​
 public class Cat extends Animal {
     @Override
     public void sound() {
         System.out.println("Meow");
     }
 }
 ​
 class Test {
     public static void main(String[] args) {
         Animal myAnimal = new Cat(); // 多态
         myAnimal.sound();           // 输出 "Meow"
     }
 }