浅析Java类与对象

类的定义

现实世界中有各种各样的事物，它们都被我们归类并命名。例如生物学中将印度象(大象)归为象科；将老虎归为猫科等。Java作为一门面向对象程序设计语言，也在其语法中做了相关的表述，那就是类的概念。

Java的类描述了现实中事物的相同性质，将它们放在一起研究，这也符合了面向对象的程序设计思想。

类的定义也称为类的声明。类中含有两部分元素，分别是成员变量和成员方法。

//这是一个简单的类定义实例
public class Car{
    String color;   //成员变量
    int number;     //成员变量
    public void run(){     //成员方法
        System.out.println(color+number);
    }
}

上面的Car这个类，简单的描述了所有车都具有的属性。

构造方法与对象

构造方法是一类特殊的方法，具有特殊的功能。构造方法名与类名相同，没有返回值，在创建对象实例的时候通过new运算符自动调用。构造方法的作用是用来创建类的对象的。例如在Car类中，我们可以像下面这样创建对象。

Car c = new Car();

但是我们看到，Car类中并没有与Car同名的方法，那为什么能创建对象会成功呢？因为每个类都必须至少有一个构造方法，如果程序员没有为类定义构造方法，系统会自动为该类生成一个默认的构造方法，这个构造方法对于程序员是不可见的。默认的构造方法的参数列表及方法体均为空，所以生成的对象各属性值也为空或者零。

一般来说，构造方法应为所有的成员变量赋初值，成员变量的值也称为对象的属性值。所以我们也可以自定义构造方法，以针对创建对象时遇到的不同情况

public class Car{
    String color;   
    int number;
    public Car(){
    }
    public Car(String c){
        color = c;
    }
    public Car(int n){
        number = n;
    }
    public Car(String c,int n){
        color = c;
        number = n;
    }
    public void run(){     
        System.out.println(color+number);
    }
}
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        //下面依次调用四个构造方法来创建对象
        //Car c1 = new Car();
        //Car c2 = new Car("red");
        //Car c3 = new Car(53463);
        Car c = new Car("black",23531);
    }
}

上面的四个构造方法展示了创建对象时所有会发生的情况，我们可以通过构造方法的选择，来对对象中的两个成员变量经行操作。

注意：如果类定义中已经含有一个或者多个构造方法，则系统不会再自动生成默认的构造方法了，所以最好再自己写一个参数列表为空的构造方法，这样调用new Car()时就不会出现编译错误。

实际上，类的定义相当于一个“模子”，对象的创建过程就像是拿着“模子”复制了一个个副本。

Car c;   //声明Car类型的变量，并在内存中建立了一个引用
c = new Car();   //创建对象，并将对象在内存中的首地址赋给c引用

调用new为对象在内存中分配空间，要调用类的构造方法。在Java中，使用构造方法是生成实例对象的唯一途径，这个过程称为对象的实例化。上面的代码说明一个声明一个变量仅仅是“预定”了变量的存储空间，只有进行对象的实例化后，内存中才会有对象的存储空间。

下面我们看一段具体的代码，并简要给出其内存图解：

public class Car{
    String color;   
    int number;
    public void run(){     
        System.out.println(color+number);
    }
}
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Car c = new Car();
        c.color = "red";
        c.number = 678;
    }
}

栈内存：运行方法
堆内存：存储对象的容器

下面对图解简单阐述

当执行创建对象的代码时，对象的成员变量跟随对象进入堆内存中，并赋默认值，系统把对象在堆内存中的首地址（此处假设是0x1234）传给Car类型的变量c，c就会指向相应的堆内存空间，此时变量c就获得了管理堆内存中成员变量的“资格”。所以执行蓝框中的代码，即是通过c变量去间接修改了堆内存中的成员变量值。

在方法中使用成员变量时，其实省略了this关键字（Java用this关键字自动把成员和引用变量结合在一起，所以可以省略this）。this指的是调用run方法的对象，这里run()方法是由变量c调用的，而变量c又指向堆内存中的相应对象，所以方法run()中的color和number值也即是堆内存中相应对象的成员变量的值。