Java基础02

最新推荐文章于 2025-05-17 17:01:31 发布

prajna2002

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分类专栏： java基础文章标签： java jvm 开发语言

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本文深入探讨了Java中的对象和类的概念，包括对象的创建过程、类的结构（field、method、constructor）以及JVM内存的栈、堆和方法区。此外，还讲解了this关键字的用法、static的含义、静态初始化块以及参数传递机制。通过实例展示了如何在程序中创建和使用对象，以及理解JVM内存分配。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java基础02

对象和类

对象

对象是一种数据结构，将数据和数据的行为放到了一起
在内存上，对象是一个内存块，存放了相关的数据集合
对象的本质是一种数据的组织方式

创建一个对象的步骤：

1. 分配对象空间，并将对象成员变量初始化为0或空

2. 执行属性值的显示初始化

3. 执行构造方法

4. 返回对象的地址给相关的变量

类

类可以看做一个模板或者图纸，系统根据类的定义来创造对象
类：class，对象：Object或Instance 类的对象和类的实例是一个意思

每一个源文件必须有且只有一个public class，并且类名和文件名保持一致,一个Java文件可以同时定义多个class
类一般有三分常见的成员：属性field(成员变量）,方法method,构造器constructor

field属性（成员变量）

field 用于定义类或该类对象包含的的数据（静态特征），属性作用范围是整个类体
定义成员变量时可以对其初始化，若不，Java使用默认的值对其初始化

[修饰符] 属性类型 属性名 =[默认值]

方法method

方法类似于面向过程中的函数，面向过程中，函数是最基本单位，整个程序由一个个函数调用组成，面向对象中，整个程序的基本单位是类，方法是从属于类和对象的的。

构造方法constructor

构造器是一个创建对象时被自动调用的特殊方法，目的是对象的初始化
构造器的名称与类的名称一致

Java通过new关键字来调用构造器，从而返回该类的实例，是一种特殊的方法。

class Point{
    double x,y;
    public Point(double _x,double _y){
        x=_x;
        y=_y;
    }
    public double getDistance(Point p){
        return Math.sqrt((x-p.x)*(x-p.x)+(y-p.y)*(y-p.y));
    }
}
public class TestConstructor {
    public static void main(String[] args) {
        Point p=new Point(3.0,4.0);
        Point orgin=new Point(0.0,0.0);
        System.out.println(p.getDistance(orgin));
    }
}
output:
5.0

JVM的内存分析

JVM的内存可分为三个区域：栈stack、堆heap、方法区method area

栈Stack

每个方法被调用都会创建一个栈帧（存储局部变量、操作数、方法出口）
JVM为每个线程创建一个栈，用于存放该线程执行方法的信息（实际参数、局部变量等）
栈为线程私有，不能实现线程间的共享
栈是系统自动分配，速度快
栈是一个连续的内存空间，存储特性是先进后出，后进先出

堆heap

JVM只有一个堆，被所有线程共享
堆用于存储创建好的对象和数组（数组也是对象）
堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢

方法区（静态区）

JVM只有一个方法区，被所有线程共享
方法区实际也是堆，只是用于存储类、常量相关的信息
用于存放程序中永远不变或唯一不变的内容。（类信息【Class对象】、静态变量、字符串常量）

this关键字

this:创建好的对象的地址

构造方法调用前，对象已经创建，因此，在构造方法中也可以使用this代表**“当前对象”**

this用法：

在程序中产生二义性之处，应使用this来指明当前对象;普通方法中，this总是指向调用该方法的对象。构造方法中，this总是指向正要初始化的对象。
使用this关键字调用重载的构造方法，避免相同的初始化代码。但只能在构造方法中用，并且必须位于构造方法的第一句。
this不能用于static方法中

/**
 * this代表“当前对象”实例
 * @author Carpediem 
 */
public class User {
    int id;
    String name;
    String pwd;
    public User(){

    }
    public User(int id,String name){
        System.out.println("It is initializing the object that has been create:"+this);
        this.id=id;
        this.name=name;
    }
    public void login(){
        System.out.println(this.name+" is going to login");

    }

    public static void main(String[] args) {
        User u1=new User(111,"Lipton");
        System.out.println("Print the object of Lipton: "+u1);
        u1.login();
    }
}
output:
It is initializing the object that has been create:User@1b6d3586
Print the object of Lipton: User@1b6d3586
Lipton is going to login

/**
 * this()调用重载构造方法
 * @author Carpediem 
 */
public class TestThis {
    int a,b,c;
    TestThis(){
        System.out.println("Be about to initialize a' Hello'object");
    }
    TestThis(int a,int b){
//        Testthis()//无法调用构造方法
        this();//调用无参的构造方法，并且必须位于第一行
        a=a;
        this.a=a;
        this.b=b;
    }
    TestThis(int a, int b, int c) {
        this(a, b); // 调用带参的构造方法，并且必须位于第一行！
        this.c = c;
    }

    void sing() {
    }
    void eat() {
        this.sing(); // 调用本类中的sing();
        System.out.println("Your mom is calling you for eating！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThis hi = new TestThis(2, 3);
        hi.eat();
    }
}
output:
Be about to initialize a' Hello'object
Your mom is calling you for eating！

static关键字

用static声明的成员变量为静态成员变量，也称为类变量
类变量从属于类，为该类的所有实例共享，在类被载入时被显示初始化
一般用“类名.类属性/方法”来调用。(也可以通过对象引用或类名(不需要实例化)访问静态成员。)
static修饰的成员变量和方法，从属于类。

普通变量和方法从属于对象的。

静态初始化块

构造方法用于对象的初始化；静态初始化块，用于类的初始化操作!

静态初始化块执行顺序：

上溯到Object类，先执行Object的静态初始化块，再向下执行子类的静态初始化块，直到我们的类的静态初始化块为止。
构造方法执行顺序和上面顺序一样!!

/**
 * this代表“当前对象”实例
 * @author Carpediem
 */
public class User {
    int id;
    String name;
    static String college;
    String pwd;
    static {
        System.out.println("Performing initialization of the class");
        college="UESTC";
        printCollege();
    }
    public static void printCollege(){
        System.out.println(college);
    }
        public static void main(String[] args) {
        User u2=new User();
        User.college="UPenn";
        User.printCollege();
    }
}
output:
Performing initialization of the class
UESTC
UPenn

参数传值机制

Java中，方法中所有参数都是“值传递”，也就是“传递的是值的副本”。也就是说，我们得到的是“原参数的复印件，而不是原件”。因此，复印件改变不会影响原件。

基本数据类型参数的传值

传递的是值的副本。副本改变不会影响原件。

引用类型参数的传值

传递的是值的副本。但是引用类型指的是“对象的地址”。因此，副本和原参数都指向了同一个“地址”，改变“副本指向地址对象的值，也意味着原参数指向对象的值也发生了改变”。

/**
 * 多个变量指向同一个对象
 * @author Carpediem
 */
public class User {
    int id;
    String name;
    String pwd;

    public User(int id,String name){
        System.out.println("It is initializing the object that has been create:"+this);
        this.id=id;
        this.name=name;
    }
    public   void   testParameterTransfer01(User  u){
        u.name="Transfer01";
    }

    public   void   testParameterTransfer02(User  u){
        u  =  new  User(200,"Transfer02");
    }



    public static void main(String[] args) {

        User u1=new User(100,"Lipton");

        u1.testParameterTransfer01(u1);
        System.out.println(u1.name);

        u1.testParameterTransfer02(u1);
        System.out.println(u1.name);

    }
}
output:
It is initializing the object that has been create:User@1b6d3586
Transfer01
It is initializing the object that has been create:User@4554617c
Transfer01

package

1. 通常是类的第一句非注释性语句。

2. 包名：域名倒着写即可，再加上模块名，便于内部管理类。

JDK中的主要的包

Java中的常用包	说明
java.lang	包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、System和Thread，提供常用功能。
java.awt	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)。
java.net	包含执行与网络相关的操作的类。
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，如定义系统特性、使用与日期日历相关的函数。

导入类import

如果我们要使用其他包的类，需要使用import导入，从而可以在本类中直接通过类名来调用，否则就需要书写类的完整包名和类名。import后，便于编写代码，提高可维护性。

注意要点：

1. Java会默认导入java.lang包下所有的类，因此这些类我们可以直接使用。

2. 如果导入两个同名的类，只能用包名+类名来显示调用相关类：

java.util.Date date = new java.util.Date();

【示例4-15】导入同名类的处理

/**
 *导入同名类的处理
 * @author Carpediem
 */
import java.sql.Date;
import java.util.*;//导入该包下所有的类。会降低编译速度，但不会降低运行速度。
public class TestImport {
    public static void main(String[] args) {
        //这里指的是java.sql.Date
        Date now;
        //java.util.Date因为和java.sql.Date类同名，需要完整路径
        java.util.Date  now2 = new java.util.Date();
        System.out.println(now2);
        //java.util包的非同名类不需要完整路径
        Scanner input = new Scanner(System.in);
    }

}

静态导入

静态导入(static import)是在JDK1.5新增加的功能，其作用是用于导入指定类的静态属性，这样我们可以直接使用静态属性。

/**
 *静态导入的使用
 * @author Carpediem
 */
//以下两种静态导入的方式二选一即可
import static java.lang.Math.*;//导入Math类的所有静态属性
import static java.lang.Math.PI;//导入Math类的PI属性
public class TestImport {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(PI);
        System.out.println(random());
    }

}
output:
3.141592653589793
0.10127090932119431