【类与对象、封装、构造方法】

day6【类与对象、封装、构造方法】

今日内容

• 面向对象
• 类与对象
• 三大特征——封装
• 构造方法

教学目标

• 能够理解面向对象的思想
• 能够明确类与对象关系
• 能够根据类的定义，定义学生类
• 能够创建对象，并且使用对象访问类中的成员 点
  1. 类名 对象名 = new 构造方法(参数);
  2. 对象名.成员
• 能够完成手机类的练习
• 能够理解对象的内存图
• 能够说出成员变量和局部变量的区别
• 能够运用private关键字
• 能够说出this关键字可以解决的问题
• 能够运用构造方法创建对象初始成员变量
• 能够用封装的思想定义一个标准类

第1章 面向对象思想

1.1 面向对象思想概述

概述

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，去设计、开发计算机程序。
这里的对象泛指现实中一切事物。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0bALq72K-1575363810998)(img/万物皆对象)]

每种事物都具备自己的属性和行为。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Ym8R5gVT-1575363810999)(img/对象属性和行为)]

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–>晾起来办

• 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

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iU2k6rUA-1575363810999)(img/面向对象和过程.png)]

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。

1.2 对象和类

什么是对象

• 对象：是一类事物的具体体现。

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ocFdqi3d-1575363811000)(img/对象和类.png)]

  现实中的手机

  属性(名词的描述)：价格（8899）、颜色（红色）、存储大小…事物的状态信息。
  行为/功能(动词描述)：打电话、发短信…

我们会把小米MIX2S和iPhoneX统称为手机，而手机就是我们所说的类。

什么是类

• 类：是一组相关属性和**行为（功能）**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：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7tAVi9C1-1575363811000)(img/类与对象.png)]

举例：

类	属性	行为(功能)
人	姓名、年龄、性别、体重、身高	行走、说话、唱歌…
手机	品牌、颜色、型号	打电话、发消息…
…	…	…

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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wELl5gFx-1575363811001)(img/1.jpg)]

1.3 Java中类与对象

面向对象思想可以运用在在代码设计过程中，可以参照现实中的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。。比如在线购物，在线支付宝解决了我们现实生活中很多的问题…

也就是说，我们Java代码也要有现实中的类和对象，其实他们是相通的。

1.3.1 Java中类的定义

现实世界的一类事物：

属性：事物的状态信息   			 
行为(功能)：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

格式

public class ClassName {  //大驼峰  见名知意
	  //属性---->成员变量
    //行为(功能)--->成员方法
}

• 定义类：就是定义类的成员( 成分 )，包括成员变量(属性)和成员方法(行为/功能)。
• 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，static的作用在面向对象后面课程中再详细讲解。

类的定义格式举例

学生类:

属性: 姓名 年龄 ......

行为: 学习  吃饭  睡觉 打篮球 抽烟

学生类代码：

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");
    } 
}

1.3.2 Java中的对象及使用

可以把自己定义的类当作一种数据类型看待。

创建对象格式

类名	 对象名  =  new 类名();//对象名就是变量名

Book b = new Book();
Girlfriend gf = new Girlfriend();

使用对象访问类中的成员:

变量名.成员变量；//访问成员变量  使用 .
变量名.成员方法()；//访问成员方法 使用 .
   

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); //cn.itcast.Student@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 = "赵丽颖";
        s.age = 18;

        //再次输出成员变量的值
        System.out.println("姓名："+s.name); //赵丽颖
        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"
    }	
}

1.3.3 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	null

1.4 类与对象的练习

1.4.1 定义手机类：

public class Phone {
    // 成员变量
    String brand; //品牌
    int price; //价格
    String color; //颜色

    //成员方法
    //打电话
    public void call(String name) {
      	System.out.println("给"+name+"打电话");
    }

    //发短信
    public void sendMessage() {
      	System.out.println("群发短信");
    }
}

定义测试类：

public class Test02Phone {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Phone p = new Phone();

        //输出成员变量值
        System.out.println("品牌："+p.brand);//null
        System.out.println("价格："+p.price);//0
        System.out.println("颜色："+p.color);//null
        System.out.println("------------");

        //给成员变量赋值
        p.brand = "锤子";
        p.price = 2999;
        p.color = "棕色";

        //再次输出成员变量值
        System.out.println("品牌："+p.brand);//锤子
        System.out.println("价格："+p.price);//2999
        System.out.println("颜色："+p.color);//棕色
        System.out.println("------------");

        //调用成员方法
        p.call("紫霞");
        p.sendMessage();
    }
}

1.5 对象内存图

1.5.1 一个对象，调用一个方法内存图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RcigHwD5-1575363811001)(img/一个对象调用方法内存模型.png)]

在资料中有一个动态网页，可以清晰看到步骤。

在栈内存中运行的方法，遵循"先进后出，后进先出"的原则。变量p指向堆内存中的空间，寻找方法信息，去执行该方法。

但是，值得注意的是，方法并非在堆内存中，而在方法区中。堆中对象实体拥有会有方法区中方法的标记，因此能够调用？请看如下图解。

1.5.2 两个对象，调用同一方法内存图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xqo8pwId-1575363811002)(img/两个对象调用同一个方法.png)]

对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间。

1.5.3 对象作为参数传递到方法中内存图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ap9pGkYk-1575363811003)(img/引用类型做方法参数.png)]

引用类型作为参数，传递的是地址值。所以在main方法中给phone属性赋值，对象传入show方法中能够打印出对应设置的值。

试试，如果在show方法中改color值为“灰色”，在main方法中show(phone)后面打印phone的color属性值会是多少呢？

1.6 成员变量和局部变量区别

成员变量( 属性,成员属性 , 字段)

变量根据定义位置的不同，我们给变量起了不同的名字。如下图所示：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OkGqJcsR-1575363811004)(img/5.jpg)]

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

垃圾: 回收(Java垃圾回收期)

1.7 小结

1. 把现实中的类: Java 中的类

2. 创建该类的对象 : 类名 对象名 = new 类名();

3. 调用成员方法和成员变量 : 对象名.成员

4. 类的定义及对象的创建 ( 类型 变量名 = new 类型();)

5. 对象成员(成员变量，成员方法 )的访问( . )

6. 内存图分析： 对象创建后就像数组一样在堆中，一样有地址

7. 成员变量和局部变量： 位置，使用范围，初始化值

---

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。我们先看到第一大特征封装

第2章 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 / 成员方法。//封装
   public :公共 private :私有的
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。私有 public 代表最大
2. 可以修饰成员变量和成员方法。//封装
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 ；

1. 使用 private 修饰成员变量，代码如下：

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

2. 提供 getXxx方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量，代码如下：

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1——this关键字

我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？代码如下：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public void setName(String name) {
    	name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
    	age = age;
    }
}

经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了setXxx() 的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！

这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。

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。

记住 ：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。

this使用格式

this.成员变量名；

使用 this 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题，代码如下：

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

    public void setName(String name) {
        //name = name;
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        //age = age;
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

小贴士：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。

作用：区分同名的局部变量和成员变量

2.5 封装优化2——构造方法

在上一章学习过类和对象之后，知道对象创建有一个固定的格式，如下。但是是什么含义呢？

Phone phone = new Phone();

其实new Phone()就是在构建对象，new关键字，我们学习数组的时候就接触过，Phone（）就是构造方法，对成员变量进行初始化值。(默认值)

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。

什么是构造方法？构建对象的时候，给成员变量初始化值得方法。

构造方法的定义格式

修饰符 构造方法名(参数列表){
	// 方法体
}

public Student(){
    
}

构造方法格式特点：

1. 方法名与它所在的类名相同。

2. 它没有返回值，所以不需要返回值类型，不需要void。

使用构造方法后，代码如下：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 无参数构造方法，当没有写任何构造方法的时候，默认是有无参构造方法的
    public Student() {} 
    // 有参数构造方法
    public Student(String name,int age) {
    	this.name = name;
    	this.age = age; 
    }
}

构造方法的重载()

方法的重载：同名不同参数。

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/含参构造方法
    public Student(int age) {
        this.age = age; 
    }
    public Student(String name) {
    	this.name = name;
    }
    
    //满参构造方法/全参构造方法
    public Student(String name,int age) {
    	this.name = name;
    	this.age = age; 
    }
}

小贴士：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。

小结

1. 如果没写构造方法，类默认含无参数构造方法。 空参构造

2. 含有参数的构造方法 含参构造方法,有参构造方法

3. 如果写了有参构造方法**，类不提供无参数构造方法**。

4. 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。

5. 如果全部成员变量都初始化了的构造方法: 全参构造方法 满参构造方法

2.6 标准类——JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。JavaBean 类，要求类必须是具体的和公共的一个类，并且具有无参数的构造方法 ，提供用来操作成员变量的set 和get 方法。

public class ClassName{
    //成员变量
    //构造方法
    //无参构造方法【必须】
    //有参构造方法【建议】
    //成员方法	
    //getXxx()
    //setXxx()
}

编写符合JavaBean 规范的类，以学生类为例，标准代码如下：

public class Student {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    public Student() {}

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

    //成员方法
    publicvoid setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    publicvoid setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    publicint getAge() {
        return age;
    }
}

测试类，代码如下：

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造使用
        Student s= new Student();
        s.setName("柳岩");
        s.setAge(18);
        System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());

        //带参构造使用
        Student s2= new Student("赵丽颖",18);
        System.out.println(s2.getName()+"---"+s2.getAge());
    }
}

生成JavaBean的快捷键 Alt+Insert

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WbEtSePB-1575363811004)(img/JavaBean快捷键)]

小结：

1公共的具体的类

2含有无参构造方法a

3属性要封装，提供get set方法