【javaSE】类和对象

怼烎@ 2024-03-30 12:18 52阅读 0赞

> ## **希望各位老铁三连支持！** ##

## 文章目录 ##

*  **目录**
    
    文章目录
    
    一、关于面向对象
    
    1.1面向对象的定义
    
    1.2面向对象和面向过程的区别
    
    二、类的定义和使用
    
    1.类的定义
    
    2.类的定义格式
    
    代码如下（示例）：
    
    举例：定义一个学生类
    
    三、构造方法的创建和初始化
    
    举例：
    
    四、封装
    
    4.1封装的概念
    
    4.2访问限定符
    
    4.3封装包的各种用法
    
    五、关键字static
    
    六、代码块
    
    6.1代码块的概念及分类
    
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## 一、关于面向对象 ##

### 1.1面向对象的定义 ###

>  *  简单来说，面向对象就是一种编程的思想，是用来解决问题的一种思想，主要靠对象之间的交互完成的一件事情。
>  *  面向对象的编程思想就是把事物看作一个整体，从事物的特征（属性）和行为（方法）两个方面进行描述。
>  *  面向对象的过程就是找对象、建立对象、使用对象、维护对象的关系的过程。构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

### 1.2面向对象和面向过程的区别 ###

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>区别</td> 
 <td>面向过程</td> 
 <td>面向对象</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>设计思路</td> 
 <td>自顶向下、层次化、分解</td> 
 <td>自底向上、对象化、综合</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>单元</td> 
 <td>函数模块</td> 
 <td>对象</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>设计方法</td> 
 <td>程序=算法+数据结构</td> 
 <td>程序=对象=特征+行为</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>优点</td> 
 <td>相互独立，代码共享，性能相对较高，比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发</td> 
 <td>接近人的思维方式、易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>缺点</td> 
 <td>修改、维护、扩展困难</td> 
 <td>性能比面向过程低</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 举例：
> 
> 面向对象：具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可。
> 
> 面向过程：放入衣服 -> 打开洗衣机 -> 洗衣服 -> 关闭洗衣机

>  *  面向对象是基于面向过程的
>  *  面向对象能让复杂的问题简单化，程序员不需要了解具体的实现过程，只需要指挥对象去实现功能。
>  *  面向对象的程序是由对象组成的， 每个对象包含对用户公开的特定功能部分和隐藏的实  
>     现部分。程序中的很多对象来自标准库，还有一些是自定义的。究竟是自己构造对象， 还是从外界购买对象完全取决于开发项目的预算和时间。但是， 从根本上说， 只要对象能够满足要求， 就不必关心其功能的具体实现过程。在 OOP 中， 不必关心对象的具体实现， 只要能够满足用户的需求即可。
>  *  注意:面向过程和面相对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有那个好坏之分，都有其专门的应用场景。

## 二、类的定义和使用 ##

### 1.类的定义 ###

>  *  类（ class) 是构造对象的模板或蓝图。 我们可以将类想象成制作小甜饼的切割机，将对象想象为小甜饼。 由类构造 （construct) 对象的过程称为创建类的实例 （instance ) 。
>  *  类是用来对一个实体(对象)来进行描述的，主要描述该实体(对象)具有哪些属性(外观尺寸等)，哪些功能(用来干啥)，描述完成后计算机就可以识别了。

>     比如：洗衣机，它是一个品牌，在Java中可以将其看成是一个类别。
>     属性：产品品牌，型号，产品重量，外观尺寸，颜色...
>     功能：洗衣，烘干、定时....

## 2.类的定义格式 ##

#### 代码如下（示例）： ####

// 创建类
    class ClassName{
    field; // 字段(属性) 或者 成员变量
    method; // 行为 或者 成员方法
    }

> class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，\{\}中为类的主体。  
> 类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法

#### 举例：定义一个学生类 ####

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;
    
    public void DoClass(){}
    
    public void DoHomework(){}
    
    public void Exam(){}
    
    }

> 注意事项：  
> 1. 一般一个文件当中只定义一个类  
> 2. main方法所在的类一般要使用public修饰(注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)  
> 3. public修饰的类必须要和文件名相同

## 三、构造方法的创建和初始化 ##

> 构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。
> 
> #### 举例： ####

public class Animal {
        String name;
        int age;
        //构造方法
        public Animal(){
            name = "小狗";
            age = 2;
    
        }
        public Animal(String name,int age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            //创建对象
            Animal a1 = new Animal();
            System.out.println(a1.name+","+a1.age);
    
            Animal a2 = new Animal("兔子",2);
            System.out.println(a2.name+","+a2.age);
        }
    }

> 注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间  
> 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(相当于人的出生，每个人只能出生一次)  
> 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)

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    
    public void printDate(){
    System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    Date d = new Date();
    d.printDate();
    }
    }

> 上述代码中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。  
> 注意：一旦用户定义，编译器则不再生成。

## 四、封装 ##

### 4.1封装的概念 ###

> 面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
> 
> 封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
> 
>  *  封装的目的在于保护信息，保证数据的安全性
>  *  封装包括两个方面：属性的封装和方法的封装

### 4.2访问限定符 ###

> **Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：**

![c9e017c61e684eed8cb57e78c4c470cd.png][]

> public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到  
> default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了  
> private：只有自己知道，其他人都不知

### 4.3封装包的各种用法 ###

> 包的概念：在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

![fb149e1190a64b8c802ae4f81b457cab.png][]

注意：包还有一个重要的作用：**在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。**

> 包的导入：
> 
> Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            java.util.Date date = new java.util.Date();
    // 得到一个毫秒级别的时间戳
            System.out.println(date.getTime());
        }
    }

> 上面这种写法比较麻烦一些，也会造成代码冗余，所以不建议使用。
> 
> 我们经常用的用法是使用import语句去导入包

import java.util.Date;
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Date date = new Date();
    // 得到一个毫秒级别的时间戳
            System.out.println(date.getTime());
        }
    }

> **注意事项:** import 和 C++ 的 \#include 差别很大. C++ 必须 \#include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要. import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

> 常见的包：
> 
> 1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。  
> 2. java.lang.reflect:java 反射编程包;  
> 3. java.net:进行网络编程开发包。  
> 4. java.sql:进行数据库开发的支持包。  
> 5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要  
> 6. java.io:I/O编程开发包

## 五、关键字static ##

> 在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。  
> static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

> 【静态成员变量特性】  
> 1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中  
> 2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问  
> 3. 类变量存储在方法区当中  
> 4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "Bit111";
    // ...
    public static void main(String[] args) {
    // 静态成员变量可以直接通过类名访问
    System.out.println(Student.classRoom);
    Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);
    Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);
    Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
    // 也可以通过对象访问：但是classRoom是三个对象共享的
    System.out.println(s1.classRoom);
    System.out.println(s2.classRoom);
    System.out.println(s3.classRoom);
    }
    }

![f69cc43fa0334f3bacffb9dcbdc1bd44.png][]

>  Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

public class Student{
    // ...
    private static String classRoom = "Bit306";
    // ...
    public static String getClassRoom(){
    return classRoom;
    }
    }
    public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Student.getClassRoom());
    }
    }

![4a770d1a056042a7a93c3b1c9fc4dcec.png][]

> 【静态方法特性】  
> 1. 不属于某个具体的对象，是类方法  
> 2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐使用后者  
> 3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

> 注意：静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用。

public static String getClassRoom(){
    doClass();
    return classRoom;
    } /
    / 编译报错：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 方法 doClass()

## 六、代码块 ##

### 6.1代码块的概念及分类 ###

> 使用 \{\} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：
> 
> 1.  普通代码块：定义在方法中的代码块
> 2.  构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量
> 3.  静态块：使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。
> 4.  同步代码块：

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;
    //实例代码块
    {
    this.name = "bit";
    this.age = 12;
    his.gender = "man";
    System.out.println("I am instance init()!");
    } /
    / 静态代码块
    static {
    classRoom = "bit306";
    System.out.println("I am static init()!");
    }
    public Student(){
    System.out.println("I am Student init()!");
    }
    public static void main(String[] args) {
    Student s1 = new Student();
    Student s2 = new Student();
    }
    }

> 注意事项：
> 
>  *  静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
>  *  静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
>  *  如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
>  *  实例代码块只有在创建对象时才会执行

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