面向对象（一）

1.1面向对象编程

1.1.1 面向过程和面向对象的区别

面向过程（Procedure Oriented）是一种以过程为中心的编程思想，它关注的是将问题分解成一个个详细的步骤，并通过函数实现每一个步骤，然后依次调用这些函数来解决问题。常见的面向过程的语言有C语言。

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种计算机编程模型，它围绕数据或对象来组织软件设计，而不是围绕功能和逻辑。在面向对象的编程中，更强调对象与对象之间的交互，对象的属性和方法都被封装在对象内部。面向对象编程具有封装性、继承性和多态性三大特性。常见的面向对象的语言有Java，Python，PHP等。

1.1.2 类和对象

1、什么是类

类是一类具有相同特性的事物的抽象描述，是一组相关属性和行为的集合。

属性：就是该事物的状态信息。

行为：就是在你这个程序中，该状态信息要做什么操作，或者基于事物的状态能做什么。

2、什么是对象

对象是一类事物的一个具体个体（对象并不是找个女朋友）。即对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。

3、类与对象的关系

类是对一类事物的描述，是抽象的。是相同属性和方法的一组对象的集合

对象是一类事物的实例，是具体的

象是类的实体。是能够看的到,摸得到的具体实体

世间万物皆对象

ps:类就是抽象的概念。比如车，桌子，椅子。是一个笼统的概念；而对象就是类的具体化，比如我家的那一辆车，现在我坐着的椅子用着的桌子，就是已经实例化摆在眼前的就叫做对象

1.1.3 如何定义类

关键字：class（小写）

new 类名()//也称为匿名对象

new 类名()//也称为匿名对象

//给创建的对象命名
//或者说，把创建的对象用一个引用数据类型的变量保存起来，这样就可以反复使用这个对象了
类名 对象名 = new 类名();

那么，对象名中存储的是什么呢？答：对象地址

public class TestStudent{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(new Student());//Student@7852e922

        Student stu = new Student();
        System.out.println(stu);//Student@4e25154f
        
        int[] arr = new int[5];
		System.out.println(arr);//[I@70dea4e
    }
}

1.2 包

1.2.1 包的作用

（1）可以避免类重名：有了包之后，类的全名称就变为：包.类名

（2）可以控制某些类型或成员的可见范围

如果某个类型或者成员的权限修饰缺省的话，那么就仅限于本包使用。

（3）分类组织管理众多的类

例如：

• java.lang----包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、 System和Thread等，提供常用功能

• java.net----包含执行与网络相关的操作的类和接口。

• java.io ----包含能提供多种输入/输出功能的类。

• java.util----包含一些实用工具类，如集合框架类、日期时间、数组工具类Arrays，文本扫描仪Scanner，随机值产生工具Random。

• java.text----包含了一些java格式化相关的类

• java.sql和javax.sql----包含了java进行JDBC数据库编程的相关类/接口

• java.awt和java.swing----包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。

1.2.2 如何声明包

关键字：package

package 包名;

注意：

(1)必须在源文件的代码首行

(2)一个源文件只能有一个声明包的package语句

包的命名规范和习惯：

（1）所有单词都小写，每一个单词之间使用.分割

（2）习惯用公司的域名倒置开头

1.2.3 如何跨包使用类

注意：只有public的类才能被跨包使用

（1）使用类型的全名称

例如：java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in);

（2）使用import 语句之后，代码中使用简名称

import语句告诉编译器到哪里去寻找类。

import语句的语法格式：

import 包.类名;
import 包.*;

注意：

使用java.lang包下的类，不需要import语句，就直接可以使用简名称

import语句必须在package下面，class的上面

当使用两个不同包的同名类时，例如：java.util.Date和java.sql.Date。一个使用全名称，一个使用简名称

1.3 成员变量

1.3.1 如何声明成员变量

【修饰符】 class 类名{
    【修饰符】 数据类型  成员变量名; 
}
public class Person{
	 String name;
    char gender;
    int age;
}

位置要求：必须在类中，方法外

类型要求：可以是Java的任意类型，包括基本数据类型、引用数据类型（类、接口、数组等）

修饰符：成员变量的修饰符有很多，例如：public、protected、private、static、volatile、transient、final等，后面会一一学习。

其中static可以将成员变量分为两大类，静态变量和非静态变量。其中静态变量又称为类变量，非静态变量又称为实例变量或者属性

1.3.2 对象的实例变量

1、实例变量的特点

（1）实例变量的值是属于某个对象的

• 必须通过对象才能访问实例变量

• 每个对象的实例变量的值是独立的

（2）实例变量有默认值

分类	数据类型	默认值
基本类型	整数（byte，short，int，long）	0
	浮点数（float，double）	0.0
	字符（char）	'\u0000'
	布尔（boolean）	false
	数据类型	默认值
引用类型	数组，类，接口	null

2、实例变量的访问

实例对象.实例变量

3、实例变量的内存分析

内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理，每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM的运行时内存区域分为：方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器几大块。

Java对象保存在内存中时，由以下三部分组成：

• 对象头

  • Mark Word：记录了和当前对象有关的GC、锁等信息。（后面再讲）

  • 指向类的指针：每一个对象需要记录它是由哪个类创建出来的，而Java对象的类数据保存在方法区，指向类的指针就是记录创建该对象的类数据在方法区的首地址。该指针在32位JVM中的长度是32bit，在64位JVM中长度是64bit。

  • 数组长度（只有数组对象才有）

• 实例数据

  • 即实例变量的值

• 对齐填充

  • 因为JVM要求Java对象占的内存大小应该是8bit的倍数，如果不满足该大小，则需要补齐至8bit的倍数，没有特别的功能。

1.3.3 静态成员

静态成员:

静态成员变量（由static修饰，内存加载一次）：常表示在线人数需要被共享的信息，可以被共享访问。

同一类中静态成员变量的访问可以省略类名。同一个类中，访问静态方法，类名可以省略不写【这点就可以解释在主函数main中，可以不用写类名，直接写方法名就可以用这个方法。

使用场景区别

实例方法：表示对象自己的行为，且方法中需要访问实例成员。

静态方法：如果该方法是以执行一个共用功能为目的。

内存原理

当类被加载到方法区的时候，其静态方法也已经被加载了出来，但成员方法还暂时没有加载。 Main方法加载到栈内存，然后创建对象（在堆内存中创建对象，在栈内存中的main方法中存放着对象在堆内存的地址。）对象中包含着实例成员变量和实例成员方法（方法在方法引用中。）当需要用到方法时，实例方法会加载到方法区中。