编程自学指南：java程序设计开发，Java “new” 关键字创建对象，什么是 “new” 关键字，构造方法的定义和作用，无参构造方法

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编程自学指南：java程序设计开发，Java “new” 关键字创建对象详解课件

一、课程信息

学习目标

理解 “new” 关键字在创建对象中的作用和原理。
掌握使用 “new” 关键字创建不同类型对象的方法。
了解构造方法在对象创建过程中的重要性。
能够运用 “new” 关键字解决实际编程中的对象创建问题。

二、课程导入

生活实例引入

以购买手机为例，每一部手机可以看作是一个对象，而手机的设计蓝图就像是 Java 中的类。当我们去商店购买手机时，就相当于使用 “new” 关键字根据设计蓝图创建了一个具体的手机对象。
提问学生生活中还有哪些类似创建具体事物的例子，引导他们思考对象创建的概念。

三、“new” 关键字基础概念

什么是 “new” 关键字

在 Java 中，“new” 关键字是用于创建对象的核心工具。它的主要作用是在内存中为对象分配空间，并调用相应的构造方法来初始化对象。

“new” 关键字的基本语法

类名 对象名 = new 类名();

示例：

// 定义一个简单的类
class Person {
    String name;
    int age;
}

// 使用 new 关键字创建 Person 对象
Person person = new Person();

解释：这里 “Person” 是类名，“person” 是对象名，“new Person ()” 表示创建一个 Person 类的对象。

四、构造方法

构造方法的定义和作用

构造方法是一种特殊的方法，它的名称必须与类名相同，并且没有返回类型（连 “void” 都不写）。构造方法的主要作用是在创建对象时对对象进行初始化。

无参构造方法

当类中没有显式定义构造方法时，Java 会自动提供一个无参构造方法。

class Dog {
    String breed;
    int age;

    // 自动生成的无参构造方法
    // public Dog() {}
}

// 使用无参构造方法创建对象
Dog dog = new Dog();

解释：虽然代码中没有写无参构造方法，但 Java 会默认提供一个，使得我们可以使用 “new Dog ()” 来创建对象。

有参构造方法

我们也可以自己定义构造方法，并且可以带有参数，这样在创建对象时就可以传入相应的值进行初始化。

class Cat {
    String name;
    int age;

    // 有参构造方法
    public Cat(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

// 使用有参构造方法创建对象
Cat cat = new Cat("Tom", 2);

解释：“this” 关键字用于区分成员变量和局部变量，这里的 “this.name” 指的是类的成员变量，而 “name” 是构造方法的参数。

构造方法的重载

构造方法也可以进行重载，即一个类可以有多个构造方法，它们的参数列表不同。

class Book {
    String title;
    String author;
    double price;

    // 无参构造方法
    public Book() {
        title = "Unknown";
        author = "Unknown";
        price = 0.0;
    }

    // 有一个参数的构造方法
    public Book(String title) {
        this.title = title;
        author = "Unknown";
        price = 0.0;
    }

    // 有三个参数的构造方法
    public Book(String title, String author, double price) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }
}

// 使用不同的构造方法创建对象
Book book1 = new Book();
Book book2 = new Book("Java Programming");
Book book3 = new Book("Effective Java", "Joshua Bloch", 59.99);

解释：根据传入的参数不同，Java 会自动调用相应的构造方法来创建对象。

五、“new” 关键字创建对象的过程

内存层面的理解

类加载：当使用 “new” 关键字创建对象时，Java 虚拟机（JVM）会首先检查该类是否已经被加载到内存中。如果没有加载，JVM 会通过类加载器将该类的字节码文件加载到内存中。
分配内存：在类加载完成后，JVM 会在堆内存中为对象分配足够的空间，用于存储对象的成员变量。
初始化成员变量：对象的成员变量会被赋予默认值，例如，数值类型为 0，布尔类型为 false，引用类型为 null。
调用构造方法：JVM 会调用相应的构造方法，对对象的成员变量进行初始化，使其具有合适的初始值。
返回对象引用：构造方法执行完毕后，JVM 会返回一个指向该对象的引用，我们可以使用这个引用对对象进行操作。

示例代码分析

class Student {
    String name;
    int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

// 创建 Student 对象
Student student = new Student("Alice", 20);

结合代码，详细解释上述创建对象的每一个步骤。

六、实际案例应用

案例一：银行账户管理系统

// 定义银行账户类
class BankAccount {
    String accountNumber;
    double balance;

    // 有参构造方法
    public BankAccount(String accountNumber, double initialBalance) {
        this.accountNumber = accountNumber;
        this.balance = initialBalance;
    }

    // 存款方法
    public void deposit(double amount) {
        balance += amount;
        System.out.println("存款 " + amount + " 元，当前余额：" + balance + " 元");
    }

    // 取款方法
    public void withdraw(double amount) {
        if (amount <= balance) {
            balance -= amount;
            System.out.println("取款 " + amount + " 元，当前余额：" + balance + " 元");
        } else {
            System.out.println("余额不足，无法取款。");
        }
    }
}

// 主类，用于测试
public class BankSystem {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建银行账户对象
        BankAccount account = new BankAccount("123456789", 1000.0);

        // 进行存款和取款操作
        account.deposit(500.0);
        account.withdraw(200.0);
    }
}

详细解释代码中 “new” 关键字的使用，以及构造方法在初始化账户信息中的作用。让学生理解如何通过 “new” 关键字创建对象并进行相应的操作。

案例二：图形绘制系统

// 定义圆形类
class Circle {
    double radius;
    final double PI = 3.14159;

    // 有参构造方法
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    // 计算面积的方法
    public double calculateArea() {
        return PI * radius * radius;
    }
}

// 主类，用于测试
public class DrawingSystem {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建圆形对象
        Circle circle = new Circle(5.0);

        // 计算并输出圆形的面积
        double area = circle.calculateArea();
        System.out.println("半径为 " + circle.radius + " 的圆形面积为：" + area);
    }
}

同样，详细解释代码中对象的创建过程，以及构造方法如何接收半径参数并初始化对象。

七、课堂练习

练习一

定义一个 “Rectangle” 类，包含长和宽两个属性，以及一个有参构造方法用于初始化长和宽。同时，提供一个计算矩形面积的方法。在主类中使用 “new” 关键字创建一个矩形对象，并调用计算面积的方法输出结果。

练习二

定义一个 “Employee” 类，包含员工姓名、工号和月薪三个属性。提供无参构造方法和有参构造方法，无参构造方法将员工姓名设为 “Unknown”，工号设为 “000”，月薪设为 0.0；有参构造方法用于传入具体的姓名、工号和月薪进行初始化。在主类中分别使用无参构造方法和有参构造方法创建员工对象，并输出他们的信息。