初识 java - 2 （ 4000字详解）

一：类和对象

Java 是一门纯面向对象的语言，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涉及程序，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

1.1 什么是类和对象

那么什么是类，什么是对象呢？通俗一点理解就是，类就是一个模板，用来对一个实体进行描述，限定了对象有哪些属性和行为。我们按照这个模板来实例化出许多个对象，

在 java 中，我们描述一个对象是通过描述这个对象的属性和行为进行描述的，举个例子：当以汽车为例进行描述时，可以将汽车的属性和行为抽象为一个类的属性和方法。

属性：描述了汽车的特征 ：

• 品牌：描述汽车的品牌，如“奔驰”、“宝马”等。
• 颜色：描述汽车的外观颜色，如“红色”、“白色”等。
• 型号：描述汽车的型号，如“SUV”、“跑车”等。

行为：描述了汽车能够执行的动作 ：

• 加速：描述汽车加速的动作，如“踩油门加速”。
• 刹车：描述汽车刹车的动作，如“踩刹车减速停车”。
• 换挡：描述汽车换挡的动作，如“挂1挡、2挡等”。

通过定义汽车类，并在类中定义相应的属性和方法，就能够对汽车进行描述和操作。这样的描述方式能够更清楚地表示汽车对象的特征和能力，使我们可以更好地理解和模拟现实生活中的汽车行为。

1.2 类的定义格式

下面通过举例来说明类的定义：当我们描述一个狗狗的时候可以通过狗狗的名字和颜色，以及狗狗狗叫和摇尾巴的行为来进行描述，所以我们可以定义一个这样的狗狗类：

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

在这个狗狗类中：

• 属性主要是用来描述类的，属性称之为成员变量。
• 方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法。

1.3 局部变量和成员变量

注意成员变量和局部变量是两个不同的概念，成员变量是定义在类中的变量，局部变量是在方法、代码块或构造函数中定义的变量。

class VariableDemo {
    // 成员变量
    int memberVariable；//成员变量可以不用进行初始化

    public void display() {
        // 局部变量
        int localVariable = 10;//局部变量则必须要进行初始化
    }
}

1.4 类的实例化

我们已经有了类了，那么我们该如何通过类来实例化一个对象呢？

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

我们可以通过这行代码来完成对类的实例化

PetDog dogh = new PetDog（）；

new 用来创建一个空间， new PetDog 就是创建一个 PetDog 类型的空间，并且 new PetDog 会返回创建好空间的地址，而 new PetDog 后的括号则是传给构造方法的参数

dogh 是一个引用，我们通过赋值符号 = 将创建好空间的地址赋给了dogh，所以 dogh 指向了这个空间，PetDog dogh 就表示 dogh 这个引用的类型是 PetDog 的。引用的类型标志着这个引用能管理的空间就只有这么大。

下面举一个简单的代码例子来演示一下：

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

public class Main{

	public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog();   //通过new实例化对象
    	dogh.name = "阿黄";
    	dogh.color = "黑黄";
    	dogh.barks();
    	dogh.wag();    
	}
}

这段代码的输出结果是：

阿黄: 旺旺旺~~~
阿黄: 摇尾巴~~~

在 java 中我们使用点号来访问对象中的属性和方法.，并且同一个类可以创建多个实例.

1.5 this 引用

首先我们来思考一下为什么要有 this 引用，下面通过一个代码来引出：

public class Person {
    String name;
    int age;

    public void setPerson(String n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }

    public void printDetails() {
        System.out.println("姓名：" + name);
        System.out.println("年龄：" + age);
    }

    public static void main(String[] args) {
       Person person = new Person();
 	   person.setPerson（张三，20）;
 	   person.printDetails();
    }
}

在这段代码中，我们先实例化了一个 Person 对象，接着通过 person 这个对象中的 setPerson 方法对 name 和 age 进行了初始化，接着通过 person 这个对象中的 printDetails 方法对信息进行打印，运行结果如下：

姓名：张三
年龄：20

程序此时看着没什么问题，但是万一我们不小心将 setPerson 方法错误的写成了：

public void setPerson(String name, int age) {
        name = name;
        age = age;
 }

这样我们就分不清楚我们传入的 name 是哪个了，并且根据局部优先的原则，Java 会首先查找方法参数，然后再查找成员变量，内部的成员变量会优先于外部传入的变量， name = name 会被解析成将成员变量 name 赋值给形参变量 name，这和我们的本意相反，那么我们该如何避免这种情况呢？答案是通过 this。

this 代表着当前对象的引用，它有三个很重要的作用：

1. 通过 this 区分局部变量和成员变量
2. 在类中通过 this.方法名（）来调用本类的成员方法
3. 通过 this（）来在构造方法中调用其他构造方法，并且这一行代码应该在第一行

所以我们可以对上述的代码进行改进

public class Person {
    String name;
    int age;

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

    public void printDetails() {
        System.out.println("姓名：" + this.name);
        System.out.println("年龄：" + this.age);
    }

    public static void main(String[] args) {
       Person person = new Person();
 	   person.setPerson（张三，20）;
 	   person.printDetails();
    }
}

1.6 构造方法

public class Person {
    String name;
    int age;

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

    public void printDetails() {
        System.out.println("姓名：" + this.name);
        System.out.println("年龄：" + this.age);
    }

    public static void main(String[] args) {
       Person person = new Person();
 	   person.setPerson（张三，20）;
 	   person.printDetails();
    }
}

在这段代码中，我们每创建一个对象都要通过 setPerson 这个方法来对对象进行初始化，而在 java 中，创建对象是一个很频繁的事情，难道我们每创建一个对象就要去调用一次 setPerson 方法？这是不是有点太麻烦了？

为了解决这个问题， java 给我们提供了一个方法，名为构造方法，构造方法每创建一次对象，就会为这个对象自动调用一次构造方法，所以我们就可以通过构造方法来完成对对象的初始化，所以上述代码我们可以改成：

public class Person {
    String name;
    int age;

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

    public void printDetails() {
        System.out.println("姓名：" + this.name);
        System.out.println("年龄：" + this.age);
    }

    public static void main(String[] args) {
       Person person = new Person(张三，20);
 	   person.printDetails();
    }
}

构造方法的特性：

1. 构造方法的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
4. 构造方法可以重载，用户可以根据自己的需求提供不同参数的构造方法

注意：当一个类实例化了一个对象，那么就一定要调用一次构造方法，如果没有调用则会报错，如果用户没有定义构造方法，那么系统会默认生成一份没有参数的构造方法供我们使用，但是如果我们写了任意一个构造方法，那么系统就不会帮我们生成这个无参的构造方法了