《Java语言程序设计(基础)》第九章对象和类_java语言程序设计基础篇第九章-优快云博客

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本文围绕Java面向对象编程展开，介绍了为对象定义类、使用构造方法构造对象等内容。阐述了基本类型与引用类型变量区别、静态变量和方法特点，还提及可见性修饰符、数据域封装、对象参数传递等知识，帮助读者掌握Java面向对象编程基础。

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类为对象定义属性和行为。使用一个通用类来定义同一类型的对象。一个对象是类的一个实例，可以从一个类中创建多个实例，创建实例的过程称为实例化。类还提供了一种称为构造方法的特殊类型的方法，调用它可以创建一个新的对象。构造方法本身可以完成任何动作的，但是设计构造方法是为了完成初始化动作，例如：初始化对象的数据域。

使用构造方法构造对象

构造方法是一种特殊的方法，它们有三个特殊性：

1、构造方法必须具备和所在类相同的名字。

2、构造方法没有返回值类型，甚至连void都没有。

3、构造方法是在创建一个对象使用new操作符时调用的。构造方法的作用是初始化对象。

构造方法也可以重载。通常，一个类会提供一个没有参数的构造方法。这样的构造方法称为无参构造方法。一个类可以不定义构造方法。在这种情况，类中隐含一个方法体为空的无参构造方法，这个构造方法称为默认构造方法，当且仅当类中没有明确定义任何构造方法时才会自动提供它。

通过引用变量访问对象

新创建的对象在内存中被分配空间，它们可以通过引用变量来访问。对象是通过引用变量来访问的。该变量包含对对象的引用，使用如下语法格式声明这样的变量：

className ojectRefVar；

本质上讲，一个类是程序员定义的类型。类是一种引用类型，这就意味着该类型的变量都可以引用该类的一个实例。下面的语句声明变量myCircle的类型是Circle类型：

Circle myCircle；

变量myCicle能够引用一个Circle对象。下面语句创建一个对象，并且将它的引用赋给变量myCircle：

myCircle = new Circle();

采用如下所示的语法，可以写一条包括声明对象引用变量、创建对象以及将对象的引用赋值给这个变量的语句。

ClassName ojectReVar = new ClassName();

变量myCircle中放的是对Circle对象的一个引用。

访问对象的数据和方法

在面向对象编程中，对象成员可以引用该对象的数据域和方法。在创建一个对象之后，它的数据和方法可以使用点操作符（.）来访问和调用。我们曾经使用Math.methodName(参数) 来调用Math类的方法。原因是Math类中的所有方法都是用关键字static定义的静态方法。但是平时我们定义的是实例方法而非静态方法。有时候，一个对象在创建之后并不需要引用则用匿名对象，例如：System.out.println("Area is " + new Circle(5).getArea() );

引用数据域和null值

引用类型数据域的默认值是null，数值类型数据域的默认值是0，boolean类型数据域的默认值是false，而char类型数据域的默认值是'\u0000'。

基本类型变量和引用类型变量的区别

每个变量都代表一个存储值的内存位置。声明一个变量时，就是告诉编译器这个变量可以存放什么类型的值。对基本类型变量来说，对应内存所存储的值是基本类型值，对引用类型变量来说，对应内存所存储的值是一个引用，是对象的存储地址。

静态变量、常量和方法

静态变量被类中的所有对象所共享。静态方法不能访问类中的实例成员。

Circle类的数据域radius称为一个实例变量。实例变量是绑定到类的某个特定实例的，它是不能被同一个类的不同对象所共享的。例如：

Circle circle1 = new Circle();

Circle circle2 = new Circle();

circle1中的radius和circle2的radius是不相关的，它们存储在不同的内存位置。circle1中的radius的变化不会影响circle2中的radius。如果想让一个类的所有实例共享数据，就要使用静态变量。静态变量将变量值存储在一个公共的内存地址，因为它是公共地址，所以如果某一个对象修改了静态变量的值，那么同一个类的所有对象都会受到影响。

使用“类名.方法名(参数)”的方式调用静态方法，使用“类名.静态变量”的方法访问静态变量。这会提高可读性，因为可以很容易识别出来类中的静态方法和数据。

实例方法可以调用实例方法和静态方法，以及访问实例数据域或者静态数据域。静态方法可以调用静态方法以及静态数据域，然而，静态方法不能调用实例方法或者访问实例数据域。

如果一个变量或方法依赖于类的某个具体实例，那就应该将它定义为实例变量或实例方法。如果一个变量或方法不依赖于类的某个具体实例，就应该将它定义为静态变量或静态方法。main方法也是静态的，可以从类中直接调用。

可见性修饰符

可见性修饰符可以用于确定一个类以及它的成员的可见性。

可以在类、方法和数据域前使用public修饰符，表示它们可以被任何其他的类访问。如果没有使用可见性修饰符，那么则默认类、方法和数据域是可以被同一个包中的任何一个类访问的。如果定义类没有声明包，就表示把它放在默认包中。java建议最好把类放入包中，而不要使用默认包。

packetage packageName；

private修饰符限定方法和数据域只能在它自己的类中被访问。

如果一个类没有被定义为公共类，那么它只能在同一个包内被访问。

修饰符private只能应用在类的成员上。修饰符public可以应用在类或类的成员上。在局部变量使用修饰符public和private都会导致编译错误。大多数情况下，构造方法应该是公共的。但是，如果防止用户创建类的实例，就该使用私有构造方法。例如：Math类的所有数据域和方法都是静态的，所以没有必要创建Math类的实例。为了防止用户从Math类创建对象，在java.lang.Math中的构造方法定义为如下所示：

private Math(){ }

数据域封装

将数据域设为私有保护数据，并且使类易于维护。

为了避免对数据域的直接修改，应该使用private修饰符将数据域声明为私有的，这称为数据域封装。在定义私有数据域的类外的对象是不能访问这个数据域的。但是经常会有客户端需要存取、修改数据域的情况。为了能够访问私有数据域，可以提供一个get方法返回数据域的值。为了能够更新一个数据域，可以提供一个set方法给数据域设置新值。get方法也称为访问器，而set方法称为修改器。

package ObjectAndClass;

public class CircleWithPrivateDataFields {
  private double radius = 1;
  private static int numberOfObjects = 0;
  
  public CircleWithPrivateDataFields(){
	  numberOfObjects++;
  }
  public CircleWithPrivateDataFields(double newRadius){
	  radius = newRadius;
	  numberOfObjects++;
  }
  public double getRadius(){
	  return radius;
  }
  public void setRadius(double newRadius){
	  radius = (newRadius >= 0) ? newRadius : 0;
  }
  public static int getNumberOfObjects(){
	  return numberOfObjects;
  }
  public double getArea(){
	  return radius * radius * Math.PI;
  }
}

因为这些方法是读取和修改半径的唯一途径，所以，你完全控制了如何访问radius属性。如果必须改变这些方法的实现，是不需要改变使用它们的客户程序的。这会使类更易于维护。

package ObjectAndClass;

public class TestCircleWithPrivateDataFields {
  public static void main(String[] args) {
	CircleWithPrivateDataFields myCircle = new CircleWithPrivateDataFields(5.0);
	System.out.println("The area of the circle of radius " + myCircle.getRadius()+" is " + myCircle.getArea());
	
	myCircle.setRadius(myCircle.getRadius() * 1.1);
	System.out.println("The area of the circle of radius " + myCircle.getRadius()+" is " + myCircle.getArea());
	
	System.out.println("The number of objects created is "+ CircleWithPrivateDataFields.getNumberOfObjects());
 }
}

数据域radius被声明为私有的。私有数据只能在定义它们的类中被访问。不能在客户程序使用myCircle.radius。如果试图从客户程序访问私有数据，将会产生编译错误。

向方法传递对象参数

给方法传递一个对象，是将对象的引用传递给方法。可以将对象传递给方法。同传递数组一样，传递对象实际上是传递对象的引用。JAVA只有一种参数传递方式：值传递。下面代码展示了传递基本类型值和传递引用值的差异。

package ObjectAndClass;

public class TestPassObject {
  public static void main(String[] args) {
	CircleWithPrivateDataFields myCircle =new CircleWithPrivateDataFields(1);
	
	int n = 5;
	printAreas(myCircle,n);
	
	System.out.println("\n" + "Radius is " + myCircle.getRadius());
	System.out.println("n is "+ n);
	
}
  public static void printAreas(CircleWithPrivateDataFields c,int times){
	System.out.println("Radius \t\tArea ");
	
	while(times > 1){
      System.out.println(c.getRadius() + "\t\t" + c.getArea());
	  c.setRadius(c.getRadius() + 1);
        times--;
  }
 }
}