Java基础之类与对象、封装

1. 面向对象思想

1.1 面向对象思想的概述

概述

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下， 使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去 操作实现

举例

洗衣服:

• 面向过程：把衣服脱下来–>找一个盆–>放点洗衣粉–>加点水–>浸泡10分钟–>揉一揉–>清洗衣服–>拧干–>晾 起来
• 面向对象：把衣服脱下来–>打开全自动洗衣机–>扔衣服–>按钮–>晾起来

区别:

• 面向过程：强调步骤。
• 面向对象：强调对象，这里的对象就是洗衣机。

特点

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。 面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。

1.2 类和对象

什么是类

• 类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。
  现实中，描述一类事物：
• 属性：就是该事物的状态信息。
• 行为：就是该事物能够做什么。

举例：小猫。
属性：名字、体重、年龄、颜色。 行为：走、跑、叫。 什么是对象

什么是对象

• 对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例（对象并不是找个女朋友），必然具备该类事物的属性 和行为。

举例：一只小猫。

属性：tom、5kg、2 years、yellow。 行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

• 类是对一类事物的描述，是抽象的。
• 对象是一类事物的实例，是具体的。
• 类是对象的模板，对象是类的实体

1.3 类的定义

事物与类的对比

现实世界的一类事物：
属性：事物的状态信息。 行为：事物能够做什么。

Java中用class描述事物也是如此：
成员变量：对应事物的属性 成员方法：对应事物的行为 类的定义格式

类的定义格式

public class ClassName { 
    //成员变量 
    //成员方法
}

• 定义类：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
• 成员变量：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
• 成员方法：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉。

public class Student {
    //成员变量 
    String name//姓名 
    int age；//年龄
    //成员方法 
    //学习的方法
    publicvoid study() { 
        System.out.println("好好学习，天天向上"); 
    } 
    //吃饭的方法 
    publicvoid eat() { 
        System.out.println("学习饿了要吃饭"); 
    } 
}

1.4 对象的使用

对象的使用格式

创建对象：

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量； 
对象名.成员方法()

对象的使用格式举例:

public class Test01_Student { 
    public static void main(String[] args) {
    //创建对象格式：类名 对象名 = new 类名(); 
    Student s = new Student(); 
    System.out.println("s:"+s); //@100363   
    //直接输出成员变量值 
    System.out.println("姓名："+s.name); //null 
    System.out.println("年龄："+s.age); //0 
    System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");   
    //给成员变量赋值 
    s.name = "崔斯坦";
    s.age = 18; 
    //再次输出成员变量的值 
    System.out.println("姓名："+s.name); //崔斯坦
    System.out.println("年龄："+s.age); //18
    System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");   
    //调用成员方法 
    s.study(); // "好好学习，天天向上" 
    s.eat(); // "学习饿了要吃饭" 
    }
}

成员变量的默认值

	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
引用类型	数组，类，接口	nul

1.6 对象内存图

一个对象，调用一个方法内存图

一个引用，作为参数传递到方法中内存图

1.7 成员变量和局部变量区别

• 在类中的位置不同
  • 成员变量：类中，方法外
  • 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
• 作用范围不一样
  • 成员变量：类中
  • 局部变量：方法中
• 初始化值的不同
  • 成员变量：有默认值
  • 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
• 在内存中的位置不同
  • 成员变量：堆内存
  • 局部变量：栈内存
• 生命周期不同
  • 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
  • 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

2. 封装

2.1 封装概述

概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的 方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

原则

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

2.2 封装的步骤

1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
2. 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

2.3 封装的操作——private关键字

private的含义

1. private是一个权限修饰符，代表最小权限。
2. 可以修饰成员变量和成员方法。
3. 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

private的使用格式

private 数据类型 变量名;

• 使用 private 修饰成员变量

public class Student { 
    private String name; 
    private int age; 
}

• 提供 getXxx 方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量

public class Student { 
    private String name; 
    private int age;   
    public void setName(String n) {             
		name = n; 
    }
    public String getName() { 
        return name; 
    }
    public void setAge(int a) { 
        age = a;
    } 
    public int getAge() {     
        return age; 
    }
}

2.4 封装优化——this关键字

this的含义

• this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

this使用格式

this.变量名

使用 this 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题:

public class Student { 
    private String name; 
    private int age;   
    public void setName(String n) {         
	 // name = name 
        this.name = name; 
    }
    public String getName() { 
        return name; 
    }
    public void setAge(int a) { 
     //  age = age;
        this.age = age;
    } 
    public int getAge() {     
        return age; 
    }
}

• 方法中只有一个变量名时，默认也是使用 this 修饰，可以省略不写。

2.5 封装优化——构造方法

• 当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。
• 无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法， 一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

修饰符 构造方法名(参数列表)
	 // 方法体   	 
 } 

构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。它没有返回值，所以不需要返回值类型

public class Student { 
    private String name; 
    private int age; 
    // 无参数构造方法 
    public Student() {}  
    // 有参数构造方法 
    public Student(String name,int age) { 
        this.name = name; 
        this.age = age;
    }
}

• 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
• 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
• 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数