java基础（类，对象，引用，内存，方法，参数传递，this关键字）

最新推荐文章于 2022-11-11 10:50:25 发布

平平无奇的编码小天才

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文章标签： java 编程语言类

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CodeSheep1/article/details/107912061

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本文介绍了面向对象编程（OOP）的概念，包括面向过程编程和函数式编程的对比。重点讨论了Java中的类、对象和引用，阐述了它们之间的关系以及如何通过类创建对象。文章还提到了内存管理，方法的定义和参数传递，以及this关键字在非静态方法中的作用。通过对这些概念的深入理解，有助于掌握Java编程的基础。

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1 OOP

OOP，编写对象编程

OOP（object oriented programming），面向对象编程

把构成问题的各种事物，抽象成各个对象，这些对象具有解决问题的行为（方法），同时对象还可以具有解决很多类似问题的行为（方法），而不只是能解决一个问题。

POP（procedure oriented Programming），面向过程编程

分析出，解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，然后依次调用就可以了。

FP（functional programming)，函数式编程

类似于面向过程的程序设计方式，具有很高的抽象程度。JDK8中的一些特性，可以支持使用函数式编程。

例如，完成做饭功能

面向过程：起锅–>倒油–>放葱姜蒜–>放菜–>翻炒3分钟–>放生抽–>放盐–>翻炒1分钟–>尝尝味道–>出锅
起来
面向对象：打开全自动炒菜机–>放各种配料–>启动–>出锅

注意，关键是要把炒菜机这个类给定义好，然后创建这个类的对象，调用方法完成功能

面向对象思想，是一种程序设计思想，使用这种思想进行编程的语言，就是面向对象编程语言。

Java语言是众多面向对象编程语言中的其中一种，我们需要在面向对象思想的指引下，使用Java语言去设计、开发计算机程序。

面向对象中的对象，泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，定义为程序中的一种数据类型。

面向对象的思想，主要强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。

思考，java中的类是怎么来的？对象又是怎么获得的？

封装（Encapsulation）、继承（inheritance）、多态（polymorphism），是面向对象编程中的基本特征，java语言也同样具有这三种特征。后面会对这些特征进行详细的了解和学习。

2 类

java中对数据类型的描述和定义，都是抽象的，每一种数据类型，都是对同一类数据的抽象描述，描述了这种数据的基本特点。

例如，基本数据类型中的int，就是对计算机中一个简单的32位数据的定义，描述了这种数据的基本特点和表达的含义。

例如，引用数据类型中的String，就是对程序中的字符串这种数据的定义，描述了作为一个字符串数据，应该具有哪些属性、行为和特点。

而int和String都不能直接当做具体的数据来使用或者参与运算，因为它们俩个都是对数据的抽象描述，并不能当做具体的数据使用，如果想使用的这些数据的话，可以使用int或者String类型进行变量的声明，再用变量接收数据，然后就可以使用这个变量来进行操作。

例如，

public class Student{
    public String name;
    
    public void sayHello(){
        
    }
}

这里我们先定了一个Student类，这个Student类就是一个自定义的数据类型，它本身是对学生的抽象描述，规定了一个学生数据，应该具有一个String类型的name属性，以及有一个sayHello方法。

我们并不能直接使用Student类进行操作，因为Student类是对学生这种数据的抽象描述，但是我们可以使用Student类声明变量，并且使用这个变量接收一个学生数据（对象），然后再使用这个变量对具体的学生数据进行操作（访问属性、调用方法）。

例如，

public static void main(String[] args){
    //使用Student类，声明变量
    Student stu;
    //使用这个变量，接收一个具体的学生数据（也就是对象）
    stu = new Student();
    
    //使用对象访问它的的属性和调用它的方法
    stu.name = "tom";
    stu.sayHello();
    
}

3 对象

放眼望去，我们身边的能看到的东西，都是对象，例如桌子，椅子，话筒，电脑，鼠标，水杯等等，面向对象的思想中，一切皆为对象。

思考，类和对象的关系是什么？

通过前面的学习可知，类是一组相关属性和行为的集合，它是对某一种具体事物的抽象描述。

也可以把类看作一个模板，我们使用的对象，就是按照这个模板中的定义，来进行创建的。

类是对一类事物的描述，是抽象的
对象是一类事物的实例，是具体的
类是对象的模板，对象是类的实体

例如，

对猫的定义：（这就相等于定义了一个类）

属性：名字、体重、年龄、颜色
行为：走、跑、叫

我家里的小猫皮皮：（这就是一个具体的对象）

名字：皮皮，体重：3KG，年龄：3岁，颜色：白色
皮皮可以走，也可以跑，也可以喵喵的叫

可以看出，皮皮这个小猫（对象），完全符合上面对猫的定义的一切属性和行为。

一个类的对象，也就是这个类的具体实例。

所以说，类是一种抽象的数据描述，对象是类的一个具体的实例。

思考，有对象之后，可以使用对象做什么？

4 引用

引用类型的变量，简称引用。

引用是可以指向对象的，简称引用指向对象。

使用类创建对象之后，怎么给对象起一个名字，以便后面对这个对象进行操作

例如，

//使用new 加上 Student类中构造器，来创建Student类的对象
new Student();

//为了能方便的使用这个对象，就可以给这个对象起一个名字
//这个过程，其实就是之前学习过的 =号赋值操作
//把新创建的学生对象，赋值给了引用stu
Student stu = new Student();

//后面就可以使用引用stu来操作对象了，也就是访问对象中的属性和调用对象中的方法
stu.name = "tom";
stu.sayHello();

思考，如果没给对象起名字，这个对象能使用么？

能使用，但是只能在创建这个对象的同时就使用，并且只能使用一次，后面就不能使用了，因为它没有名字，无法在语法上面标示对这个对象进行使用

例如，

(new Student()).sayHello();

//下面就无法再使用上面创建出来的这个对象，因为他没有名字
...

//如果再这样写一次，其实是创建了第二个对象，并进行使用，但是后面也无法使用这个对象，因为没有名字
(new Student()).sayHello();

引用、对象、类之间的关系：

例如，工厂根据电视机图纸（类），生产出了很多台电视机（对象），其中一台电视机卖给了张三，张三坐在沙发上，使用遥控器（引用），可以对这台具体的电视机（对象）进行很方便的操作。

例如，工厂根据风筝图纸（类），生产出了很多只风筝（对象），其中一只风筝卖给了张三，张三站在草地上，使用线（引用），可以对这只具体的风筝（对象）进行很方便的操作。

5 内存

public class Student{
    public String name;
    public void sayHello(){
        
    } 
}

public static void main(String[] args){
    
    Student stu = new Student();
    stu.name = "tom";
    stu.sayHello();
    
}

注意1，类加载过程，把Student.class文件内容加载到方法区中

注意2，main方法运行时，整个main方法的代码都被加载到栈区中

注意3，创建对象，给name属性赋值，这些操作的代码也在main方法中，但由于代码太长，图中标注到右边

注意4，根据类（相当于模板）创建出的对象，都是在堆区中

注意5，对象中的属性和方法，和类中定义的保持一致，因为对象就是根据类创建出来的

注意6，对象是具体的，我们可以给它的属性赋一个具体的值，例如tom

注意7，引用stu在栈去中，它保存了这个对象在堆区中的地址（0x123），形象的描述为，引用指向对象

注意8，=号赋值操作，其实就把对象的内存地址，赋值给了引用stu

注意9，如果有需要，可以根据类，继续在堆区中，创建出其他具体的学生对象

从这里可以看出，引用指向对象后，为什么就可以使用引用来操作对象，例如访问对象的属性和调用方法

6 方法

方法定义在类中，属于类的成员，所以也可以叫做成员方法。类似的，类中的属性，也可以称为成员变量

方法定义的格式：

修饰符 返回类型 方法名(参数列表)抛出异常的类型{
			
    //code

}

修饰符：

public、static、abstract、final等这些都属于修饰符，可以用来修饰方法、属性、类
一个方法上，可以同时拥有多个不同的修饰符，例如程序入口main方法
public static void main(String[] args){...}
这里使用俩个修饰符public和static来修饰main方法
如果方法上有多个修饰符，这些修饰符是没顺序之分的
例如，这俩个写法最终的效果是一样的
public static void main(String[] args){}
static public void main(String[] args){}
方法上也可以不写修饰符
例如，
```
void hello(){
    //...
}
```

（ps:static修饰的方法是通过类名直接调用，存在方法区;而没有static修饰的方法是通过对象来调用的，存在堆空间）

返回类型:

方法执行完，如果有要返回的数据，那么在方法上就一定要声明返回数据的类型是什么，如果没有要返回的数据，那么在方法上就必须使用void进行声明
public int getNum(){...}
public void print(){...}
只有一种特殊的方法没有返回类型，也不写void，那就是构造方法，也就是构造器
```
public class Student{
    //构造方法
    public Student(){}
}
```
声明有返回类型的方法，就要使用return关键字在方法中，把指定类型的数据返回
```
public int test(){
    return 1;
}
```
思考，如果一个方法的返回类型声明为void，那么在这个方法中还能不能使用return关键字？

可以直接以return；结束本方法，在本方法体中不能再在return；后面写代码了，会报错。

方法名：

只要满足java中标识符的命名规则即可
推荐使用有意义的方法名

参数列表：

根据具体情况，可以定义为无参、1个参数、多个参数、可变参数。

public void test(){}

public void test(int a){}

public void test(int a,int b,int c){}

public void test(int... arr){}

public void test(int a,String str){}

抛出的异常类型：

在方法的参数列表后，可以使用throws关键字，表明该方法在j将来调用执行的过程中，【可能】会抛出什么类型的异常

可以声明多种类型的异常，因为在方法执行期间，可能会抛出的异常类型不止一种。

public void test()throws RuntimeException{}

public void test()throws IOException,ClassNotFoundException{}

7 参数传递

java方法的参数，分为形参和实参。

形参：

形式上的参数
```
public void test(int a){}
```
其中，参数a就是test方法形式上的参数，它的作用就是接收外部传过来的实际参数的值

实参：

实际上的参数

public class Test{
    public void test(int a){}
}

public static void main(String[] args){
    Test t = new Test();
    t.test(1);
    int x = 10;
    t.test(x);
}

其中，调用方法的时候，所传的参数1和x，都是test方法实际调用时候所传的参数，简称实参

值传递：

方法的参数是基本类型，调用方法并传参，这时候进行的是值传递。

例如，

public class Test{
    //该方法中，改变参数当前的值
    public static void changeNum(int a){
        a = 10;
    }

    public static void main(String[] args){
        int a = 1;
        System.out.println("before: a = "+a);//传参之前，变量a的值
        changeNum(a);
        System.out.println("after: a = "+a);//传参之后，变量a的值
    }

}

值传递，实参把自己存储的值（基本类型都是简单的数字）赋值给形参，之后形参如何操作，对形参一点影响没有。

引用传递：

方法的参数是引用类型，调用方法并传参，这时候进行的是引用传递。

这时候之所以称之为引用传递，是因为参数和形参都是引用类型变量，其中保存都是对象在堆区中的内存地址。

例如，

public class Test{
    //该方法中，改变引用s所指向对象的name属性值
    public static void changeName(Student s){
        s.name = "tom";
    }

    public static void main(String[] args){
        Student s = new Student();
        System.out.println("before: name = "+s.name);//传参之前，引用s所指向对象的name属性值
        changeName(s);
        System.out.println("after: name = "+s.name);//传参之后，引用s所指向对象的name属性值
    }

}

由于引用传递，是实参将自己存储的对象地址，赋值给了形参，这时候俩个引用（实参和形参）指向了同一个对象，那么任何一个引用（实参或形参）操作对象，例如属性赋值，那么另一个引用（形参或实参）都可以看到这个对象中属性的变量，因为俩个引用指向同一个对象。

这个时候就相当于，俩个遥控器，同时控制同一台电视机。

8 this

在类中的非静态方法中，可以使用this关键，来表示当前类将来的一个对象。

this关键字的使用场景：

区别成员变量和局部变量
调用类中的其他方法
调用类中的其他构造器

区别成员变量和局部变量：

public class Student{
    public String name;
    public void setName(String name){
        //=号左边的this.name，表示类中的属性name
        //=号右边的name，表示当前方法的参数name（就近原则）
        this.name = name;
    }

}

调用类中的其他方法：

public class Student{
    public String name;

    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public void print(){
        //表示调用当前类中的setName方法
        this.setName("tom");
    }
}

默认情况下，setName(“tom”)和this.setName(“tom”)的效果是一样的，所以这里也可以省去 this.

调用类中的其他构造器：

public class Student{
    public String name;
    public Student(){
        //调用一个参数的构造器,参数的类型是String
        this("tom");
    }
    public Student(String name){
        this.name = name;
    }
}

注意，this的这种调用构造器的用法，只能在类中的一个构造器，调用另一个构造器。并且不能在普通的方法中调用类的构造器。

并且要求，this调用构造器的代码，是当前构造器中的第一句代码，否则编译报错。

this关键字的意义：

this代表，所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

例如，

public class Student{
    
    public void sayHello(){
        
    }
    
    public void show(){
        
    }
    
}

public static void main(String[] args){
    
    Student stu = new Student();
    stu.sayHello();
    
}

Student类中定义了俩个方法，sayHello和show，想要调用这俩个方法，就需要创建Student类的对象，然后使用对象调用这俩个方法。

这里就包含了一个固定的规则：类中的非静态方法，一定要使用类的对象来进行调用，没有其他的方式！

那么在这个情况下，思考一个问题：如果我们使用使用了stu调用了sayHello方法，例如stu.sayHello()，那么在sayHello中，怎么再调用到这个对象中的show方法？

这个时候，如果在sayHello方法中，能有一个变量，可以表示stu这个对象本身，是不是就可以调用到了show方法？毕竟只有对象自己，才能调用到自己的方法，没有其他方式！

所以，这时候，就可以在sayHello方法中，使用this来表示stu对象本身，那么this.show()，就可以表示这个对象调用自己的show方法了

例如，

public class Student{
    
    public void sayHello(){
        this.show();//这个this就表示当前类的对象stu
    }
    
    public void show(){
        
    }
    
}

public static void main(String[] args){
    
    Student stu = new Student();
    stu.sayHello();
    
}

也就是说，stu里面存的是0x123，this里面存的也是0x123

思考：如果这时候创建俩个对象，那么this又代表哪一个对象呢？

例如，

public class Student{
    
    public void sayHello(){
        this.show();//问题：这个this代表的时候stu1还是stu2
    }
    
    public void show(){
        
    }
    
}

public static void main(String[] args){
    
    Student stu1 = new Student();
    stu1.sayHello();
    
    Student stu2 = new Student();
    stu2.sayHello();
    
}