java语法——OOP之类和对象

一：类的定义

类（Class）是用来对一项实体进行描述的，类的构成包括成员属性（用来描述实体有哪些特征）和成员方法（用来描述实体能干什么），它本质是一种用户定义的引用数据类型（不是数据）。类是面向对象程序设计（OOP，Object-Oriented Programming）的基础，类具有封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）的特性，可以实现增强代码的稳定性和安全性，使代码的层次结构分明、便于被理解和管理，提升代码的灵活性并降低代码耦合度等目的。

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二：类的作用

1.对象创建:

类是创建对象的模板。当你定义一个类时，你可以基于该类创建任意数量的对象，每个对象都会有自己的状态（属性的值），但共享相同的行为（方法）。

2.数据封装:(即封装特性，后面讲)

类提供了封装数据和行为的能力。它允许你将变量（属性）和方法（行为）组合在一起，形成一个独立的单元，从而隐藏了实现细节并提供了对外部的接口。

3.代码复用:(即继承特性，后面讲)

通过继承机制，类可以从其他类继承属性和方法，这允许你创建层次结构，减少代码重复并提高代码的可维护性。

4.多态性:(即多态特性，后面讲)

类支持多态性，这意味着一个接口可以由多个类实现，或者一个父类可以被多个子类继承。这增加了代码的灵活性和可扩展性。

5.接口定义:(后面和抽象类一起讲)

类可以定义接口，即一组方法签名，而不需要具体实现。其他类可以实现这些接口，以保证提供一组特定的行为。

6.模块化和代码组织:

类帮助你将代码组织成模块，这使得大型项目更容易管理。每个类可以专注于一个特定的功能，而整个系统则是这些类协同工作的结果。

7.抽象和具体实现分离:(后面和抽象类一起讲)

类允许你定义抽象类和接口，这些可以被具体实现的子类继承和实现。这有助于将设计和实现细节分开，便于修改和扩展。

8.安全性和权限控制:

类提供了访问修饰符，如public、protected、private和默认（default，也可以不写），这让你能够控制哪些成员可以被外部代码访问，增强了代码的安全性。

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三：类的创建与初始化，以及这个过程的细节

创建类需要使用关键字class，其一般形式是:

class  类名{

      成员变量1;

      成员变量2;

      ......

      成员方法1;

      成员方法2;

      ......

}

举个例子，我们创建一个练习生类：

class  Contestant{

  public String name;

  public int age;

   

public void talent1(){   //才能一

System.out.println(name+"演唱了只因你太美。");

}

public void talent2(){     //才能二

System.out.println(name+"表演了铁山靠。");

}

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四：类的实例化(对象的创建)

1.类的实例化的概念：

用类这一自定义类型创建对象的过程，称为类的实例化。Java中使用new这一关键字，配合类名来创建对象。

2.实例化格式：

下面我们创建一个练习生对象

Contestant contestant = new Contestant();  //contestant就是我们创建的对象

创建对象的时候发生了什么?

①检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载

②为对象分配内存空间

③处理并发安全问题

比如：多个线程同时申请对象，JVM要保证给对象分配的空间不冲突

④初始化所分配的空间

 即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值。

⑤设置对象头信息

⑥调用构造方法，给对象中各个成员赋值

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五：对象的初始化:

1.构造方法

(1.)概念

构造方法是一种特殊的成员方法，用于初始化新创建的对象。每个类至少有一个构造方法，如果没有显式定义，Java编译器会自动为类提供一个默认的无参构造方法。

(2.)语法(拿Contestant类举例)

public Contestant(String string, int x) {

      this.name = string;

      this.age = x;

}

(3.)特点

①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(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)

没有参数的构造方法Contestant

public Contestant(){

this.name="zhangsan";

this.age=20;

}

没有参数的构造方法对应的实例化方法：

Contestant contestant = new Contestant();

 

有两个参数的构造方法Contestant

public Contestant(String string, int x) {

      this.name = string;

      this.age = x;

    }

两个参数的构造方法对应的实例化方法：

Contestant contestant = new Contestant("kunkun", 21);

 

⑤如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。 一旦用户定义，编译器则不再生成。

 可以结合前面的JVM给成员属性赋初值过程理解。

//Contestant类默认的构造方法

public Contestant() {

      this.name = null;

      this.age = 0;

    }

 ⑥构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

 （注意事项：this(...)必须是构造方法中第一条语句且

     不能来回引用。不能我引用你的方法，你引用我的方法，因为我们其实都没有实际的赋值过程）

⑦绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)

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public class Library {//忽略这个不相关的类名

 

  static class Contestant {

    public String name;

    public int age;

 

    // 构造方法(一种特殊的成员方法，负责给对象中的成员进行初始化)

    public Contestant(String string, int x) {

      this.name = string;

      this.age = x;

    }

 

    public void talent1() { // 才能一

      System.out.println(name + "演唱了只因你太美。");

    }

 

    public void talent2() { // 才能二

      System.out.println(name + "表演了铁山靠。");

    }

  }

 

  public static void print() {

    Contestant contestant = new Contestant("kunkun", 21); // 因为构造方法，这里必须初始化，否则编译失败

    // Contestant contestant = new Contestant();

    /* contestant.name = "kunkun";

        contestant.age = 21;*/

    System.out.println("有请下一位练习生 " + contestant.age + "岁的" + contestant.name + "！");

    contestant.talent1();

    contestant.talent2();

  }

 

  public static void main(String[] args) {

    print();

  }

}