【Java】类与对象

目录

1.面向对象的初步认识

1.1什么是面向对象

1.2面向对象和面向过程

2.类定义和使用

2.1简单认识类

2.2类的定义格式

3.类的实例化

3.1什么是类的实例化

3.2如何访问对象当中的成员

4.this关键字

4.1为什么要有this引用

4.2this是什么

4.3this引用的特性

5.对象的构造及初始化

5.1如何初始化对象中的成员变量

5.2默认初始化

5.3就地初始化

5.4构造方法初始化

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1.面向对象的初步认识

1.1什么是面向对象

       Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，简称OOP)，在⾯向对象的世界里，⼀切皆为对象。面向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成⼀件事情。用面向对象的思想来设计程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

1.2面向对象与面向过程

       相信大家看一长段的理论肯定会有些懵，那么我们用一个简单的例子为大家讲解什么是面向对象和面向过程：

       在我们传统的手洗衣过程中，我们洗衣服需要考虑洗的衣服的材质，洗衣方式，水温，时间等等各种各样的环节处理起来非常麻烦，如果要洗鞋又是另一种方式，根据对象的不用我们有不同的过程。加入我们按照这样的方式来写代码，将来扩展或者维护起来会比较麻烦。

        而看向我们现在洗衣服的方式，将衣服放进洗衣机里，放上洗衣液调好模式打开开关洗衣机就自动运行了，我们根本不需要考虑洗衣机内部是怎么运行的。

        传统的洗衣方式就好比面向过程，而现代的洗衣方式就像面向对象，不用关注过程通过对象之间的交互来完成的。当然我们要注意面向过程和面向对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有那个好坏之分，都有其专门的应用场景。

2.类的定义和使用

       面相对象程序设计关注的是对象，而对象是现实生活中的实体，比如：洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识，需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。如果我们想让计算机识别出洗衣机，这时就需要引出我们的“类”：

       类是用来对⼀个实体(对象)来进行描述的，主要描述该实体(对象)具有哪些属性(外观尺寸等)，哪些功能(用来干啥)

2.2类的定义格式

在Java中定义类时需要用到class关键字，具体语法如下

// 创建类 
class ClassName{ 
 field; // 字段(属性) 或者 成员变量 
 method; // ⾏为 或者 成员⽅法 
}

       class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体。
       类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法。

这里我们以一个简单的代码为例（类名注意采用大驼峰（每个单词首字母大写）定义）：

class PetDog {
 public String name;//名字 
 public String color;//颜⾊ 
 // 狗的属性 
 public void barks() {
 System.out.println(name + ": 汪汪汪~~~");
 }
 
 // 狗的⾏为 
 public void wag() {
 System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
 }
}

 注意事项：
1. ⼀般一个文件当中只定义一个类
2. public修饰的类必须要和文件名相同
3. 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改

3.类的实例化

3.1什么是类的实例化

       定义了⼀个类，就相当于在计算机中定义了⼀种新的类型，与int，double类似，只不过int和double是java语言自带的内置类型，而类是用户自定义了⼀个新的类型，比如上述的：PetDog类
类。它是类(⼀种新定义的类型)有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例(或者
称为对象)。
       用类型创建对象的过程，称为类的实例化，在java中采用new关键字，配合类名来实例化对象。代码示例如下：

public class Main{
 public static void main(String[] args) {
 PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象 
 
 PetDog dogs = new PetDog();
 }
}

3.2如何访问对象当中的成员：

public class Main{
 public static void main(String[] args) {
 PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象 
 dogh.name = "旺财";
 dogh.color = "黄色";
 dogh.barks();
 dogh.wag();
 
 PetDog dogs = new PetDog();
 dogs.name = "小黑";
 dogs.color = "黑色";
 dogs.barks();
 dogs.wag();
  }
}
输出结果：
旺财: 汪汪汪~~~
旺财: 摇尾巴~~~
小黑: 汪汪汪~~~
小黑: 摇尾巴~~~

注意事项
• 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.
• 同⼀个类可以创建多个实例.

 从上述代码中我们可以对类有一个更加深入的了解：

1. 类只是一个模型一样的东西，用来对⼀个实体进行描述，限定了类有哪些成员，
2. 类是⼀种自定义的类型，可以用来定义变量.
3. 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。（简单来说，类就好像房子的设计图，它只负责设计出整个房子的构架，并没有实体存在的建筑，而通过这张设计图我们可以建造出很多栋房子，它们才是实际存在的，能够住人。同样通过类实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间。）

4.this关键字

4.1为什么要有this关键字

接下来我们给大家写一个简单的Date类 

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 public void setDay(int y, int m, int d){
 year = y;
 month = m;
 day = d;
 }
 public void printDate(){
 System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);
 }
 public static void main(String[] args) {
 // 构造三个⽇期类型的对象 d1 d2 d3 
 Date d1 = new Date();
 Date d2 = new Date();
 Date d3 = new Date();
 // 对d1，d2，d3的⽇期设置 
 d1.setDay(2025,3,11);
 d2.setDay(2025,3,12);
 d3.setDay(2025,3,13);
 // 打印⽇期中的内容 
 d1.printDate();
 d2.printDate();
 d3.printDate();
 }
}

此时这个代码会正常运行，输出结果为

但如果我将它修改一下：

public void setDay(int year, int month, int day){
 year = year;
 month = month;
 day = day;
}

形参名不小心与成员变量名相同，会发生什么？

我们发现运行结果都变成0️⃣，这是因为什么呢？

       这里的year、month、day都是局部变量，他们并不是类中的成员变量，由于局部变量优先，所以就出现自己给自己赋值的情况，所以就会出现结果都是0️⃣，而这里的0️⃣就是一个默认值，我们后面会讲到，因此我们该怎么解决呢，这时就需要this。

4.2 this是什么
       this引用指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象)，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 public void setDay(int year, int month, int day){
 this.year = year;
 this.month = month;
 this.day = day;
 }
 public void printDate(){
 System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
 }
 
 public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 d.setDay(2020,9,15);
 d.printDate();
}
}

this代表的是当前对象的引用，当前对象就是指：哪个对象调用setDay方法，谁就是this引用！

4.3 this引用的特性

1.  this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型
2.  this只能在"成员方法"中使用
3.  在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象
4.  this是“成员方法”第⼀个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收
5. this的使用总结

this.成员变量 //访问对象的成员变量 
this.成员⽅法 //访问对象的成员⽅法

 事实上，我们也可以通过this来访问构造方法，那么什么是构造方法呢？

5.对象的构造及初始化

5.1如何初始化对象中的成员变量

通过前面的知识点的学习知道，在Java方法内部定义⼀个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。如果是对象：

public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 d.printDate();
1
2
3 d.setDate(2021,6,9);
 d.printDate();
}
// 代码可以正常通过编译

需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。通过上述例子发现两个问题：
1. 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
2. 局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

针对第一个问题我们给出两种解决方法：

5.2默认初始化：

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 System.out.println(d.year);
 System.out.println(d.month);
 System.out.println(d.day);
 }
}
//输出 
0
0
0

对于成员变量来说，如果没有进行初始化，会有⼀个对应的默认值，默认值遵循如下规则：

5.3就地初始化 ：

同样我们可以在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

public class Date {
 public int year = 1900;
 public int month = 1;
 public int day = 1;
 public Date(){
 }
 public Date(int year, int month, int day) {
 }
 public static void main(String[] args) {
 Date d1 = new Date(2021,6,9);
 Date d2 = new Date();
 }
}

那么针对第二个问题我们又该如何作出解释呢？

我们先了解一个概念叫构造方法初始化

5.4构造方法初始化

1.构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用⼀次。

public class Date { public int year;
 public int month;
 public int day;
 public Date(int year, int month, int day){
 this.year = year;
 this.month = month;
 this.day = day;
 System.out.println("Date(int,int,int)⽅法被调⽤了");
 }
 public void printDate(){
 System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
 }
 public static void main(String[] args) {
 // 此处创建了⼀个Date类型的对象，并没有显式调⽤构造⽅法 
 Date d = new Date(1999,6,9); // 输出Date(int,int,int)⽅法被调⽤了 
 d.printDate(); // 1999-6-9
 }
}

构造方法注意事项
1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型，设置为void也不行
3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生⼀次)
4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 
 // ⽆参构造⽅法 
 public Date(){
 this.year = 1900;
 this.month = 1;
 this.day = 1;
 }
 // 带有三个参数的构造⽅法 
 public Date(int year, int month, int day) {
 this.year = year;
 this.month = month;
 this.day = day;
 }
 public void printDate(){
 System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
 }
 public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 d.printDate();
 }

上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

2.如果用户没有显式定义，编译器会生成⼀份默认的构造方法，生成的默认构造方法⼀定是无参的

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 public void printDate(){
 System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
 }
 public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 d.printDate();
 }
}

上述Date类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成⼀个不带参数的构造方法

3.但一旦用户定义了其他的构造方法，编译器则不再生成。（救急不救穷）

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 public Date(int year, int month, int day) {
 this.year = year;
 this.month = month;
 this.day = day;
 }
 public void printDate(){
 System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
 }
 public static void main(String[] args) {
 Date d = new Date();
 d.printDate();
 }
}

上述代码运行之后会显示，没有无参构造方法。

4.构造方法中，可以通过this调用其他构造法来简化代码

public class Date {
 public int year;
 public int month;
 public int day;
 
 public Date(){
 this(1900, 1, 1);
 }
 // 带有三个参数的构造⽅法 
 public Date(int year, int month, int day) {
 this.year = year;
 this.month = month;
 this.day = day;
 }
}

但是需要注意this(...)必须是构造法中第⼀条语句

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由于篇幅过长，本篇并未将类与对象的基本内容全部写出来，后续博主会将剩余部分编辑出来供大家学习。