Java学习笔记（三）——类和对象

2022-06-09 00:24 223阅读 0赞

大部分笔记来自：[微学苑][Link 1]

## 类定义和实例化 ##

一个类可以包含以下类型变量：

*  局部变量：**在方法或者语句块中定义的变量**被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
 *  成员变量：成员变量是定义**在类中、方法体之外**的变量。这种变量在创建对象的时候实例化（分配内存）。成员变量可以被类中的方法和特定类的语句访问。
 *  类变量：类变量也**声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型**。static 也是修饰符的一种，将在下节讲解。

### 构造方法 ###

在类实例化的过程中自动执行的方法叫做构造方法，它不需要你手动调用。构造方法可以在类实例化的过程中做一些初始化的工作。

构造方法的名称必须与类的名称相同，并且没有返回值。

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认的构造方法。

说明：

*  构造方法不能被显示**调用**。
 *  构造方法不能有返回值，因为没有变量来接收返回值。

### 创建对象 ###

Dog myDog;  // 声明一个对象
    myDog = new Dog("花花", 3);  // 实例化

也可以，

Dog myDog = new Dog("花花", 3);

## 访问修饰符（访问控制符） ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th align="center">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>public</td> 
   <td align="center">共有的，对所有类可见。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>protected</td> 
   <td align="center">受保护的，对同一包内的类和所有子类可见。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>private</td> 
   <td align="center">私有的，在同一类内可见。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>默认的</td> 
   <td align="center">在同一包内可见。默认不使用任何修饰符。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**Java程序的main() 方法必须设置成公有的，否则，Java解释器将不能运行该类。**

### protected ###

public class Dog{
        
        protected void bark() {
            System.out.println("汪汪，不要过来");
        }
    }
    class Teddy extends Dog{
          // 泰迪
        void bark() {
            System.out.println("汪汪，我好怕，不要跟着我");
        }
    }

如果把bark()方法声明为private，那么除了Dog之外的类将不能访问该方法。如果把bark()声明为public，那么所有的类都能够访问该方法。如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为protected。

### private ###

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

例子中，Dog类中的name、age变量为私有变量，所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量，定义了两对public方法，getName()/setName() 和 getAge()/setAge()，它们用来获取和设置私有变量的值。

this 是Java中的一个关键字，本章会讲到，你可以点击 Java this关键字详解 预览。

在类中定义访问私有变量的方法，习惯上是这样命名的：在变量名称前面加“get”或“set”，并将变量的首字母大写。例如，获取私有变量 name 的方法为 getName()，设置 name 的方法为 setName()。这些方法经常使用，也有了特定的称呼，称为 Getter 和 Setter 方法。

### 继承 ###

请注意以下方法继承（不了解继承概念的读者可以跳过这里，或者点击 Java继承和多态 预览）的规则：

*  父类中声明为public的方法在子类中也必须为public。
 *  父类中声明为protected的方法在子类中要么声明为protected，要么声明为public。不能声明为private。
 *  父类中默认修饰符声明的方法，能够在子类中声明为private。
 *  父类中声明为private的方法，不能够被继承。

## 变量的作用域 ##

在Java中，变量的作用域分为四个级别：类级、对象实例级、方法级、块级。

**类级变量**又称**全局级变量**或**静态变量**，需要使用static关键字修饰，你可以与 C/C++ 中的 static 变量对比学习。类级变量在类定义后就已经存在，占用内存空间，可以通过类名来访问，不需要实例化。

**对象实例级变量**就是**成员变量**，实例化后才会分配内存空间，才能访问。

**方法级变量**就是在方法内部定义的变量，就是**局部变量**。

**块级变量**就是定义在一个块内部的变量，变量的生存周期就是这个块，出了这个块就消失了，比如 if、for 语句的块。块是指由**大括号包围的代码**

public class Demo{
        public static String name = "微学苑";  // 类级变量
        public int i; // 对象实例级变量
        // 属性块，在类初始化属性时候运行
        {
            int j = 2;// 块级变量
        }
        public void test1() {
            int j = 3;  // 方法级变量
            if(j == 3) {
                int k = 5;  // 块级变量
            }
            // 这里不能访问块级变量，块级变量只能在块内部访问
            System.out.println("name=" + name + ", i=" + i + ", j=" + j);
        }
        public static void main(String[] args) {
            // 不创建对象，直接通过类名访问类级变量
            System.out.println(Demo.name);
    
            // 创建对象并访问它的方法
            Demo t = new Demo();
            t.test1();
        }
    }

## this关键字 ##

this 关键字用来表示当前对象本身，或当前类的一个实例，通过 this 可以调用本对象的所有方法和属性。

**注意：this 只有在类实例化后才有意义。**

**Java 默认将所有成员变量和成员方法与 this 关联在一起，因此使用 this 在某些情况下是多余的。**

## 方法重载 ##

在Java中，**同一个类中的多个方法可以有相同的名字**，只要它们的参数列表不同就可以，这被称为方法重载(method overloading)。

参数列表又叫参数签名，包括**参数的类型、参数的个数和参数的顺序**，只要有一个不同就叫做参数列表不同。

重载是面向对象的一个基本特性。

说明：

*  参数列表不同包括：个数不同、类型不同和顺序不同。
 *  仅仅参数变量名称不同是不可以的。
 *  跟成员方法一样，构造方法也可以重载。
 *  声明为final的方法不能被重载。
 *  声明为static的方法不能被重载，但是能够被再次声明。

## 包装类、拆箱和装箱 ##

虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言，但其中的**八种基本数据类型并不支持面向对象编程**。

为解决此类问题 ，Java为每种基本数据类型分别设计了对应的类，称之为包装类(Wrapper Classes)，也有教材称为外覆类或数据类型类。

基本类型和对应的包装类可以相互装换：  
由基本类型向对应的包装类转换称为**装箱**，例如把 int 包装成 Integer 类的对象；  
包装类向对应的基本类型转换称为**拆箱**，例如把 Integer 类的对象重新简化为 int。

**这部分详见**：[http://www.weixueyuan.net/view/5990.html][http_www.weixueyuan.net_view_5990.html]

### 自动拆箱和装箱 ###

上面的例子都需要手动实例化一个包装类，称为手动拆箱装箱。Java 1.5(5.0) 之前必须手动拆箱装箱。

Java 1.5 之后可以自动拆箱装箱，也就是在进行基本数据类型和对应的包装类转换时，系统将自动进行，这将大大方便程序员的代码书写。例如：

public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            int m = 500;
            Integer obj = m;  // 自动装箱
            int n = obj;  // 自动拆箱
            System.out.println("n = " + n);
    
            Integer obj1 = 500;
            System.out.println("obj 等价于 obj1？" + obj.equals(obj1));
        }
    }

运行结果：  
n = 500  
obj 等价于 obj1？true

自动拆箱装箱是常用的一个功能，读者需要重点掌握。

## 包 ##

### 如何实现包 ###

必须将 package 语句放在所有语句的前面，例如：

package p1.p2;
    public class Test {
        public Test(){
            System.out.println("我是Test类的构造方法");
        }
    }

### 包的调用 ###

实际编程中，没有必要把要引入的类写的那么详细，可以直接引入特定包中所有的类，例如 import java.util.\*;。

[Link 1]: http://www.weixueyuan.net/view/5981.html
[http_www.weixueyuan.net_view_5990.html]: http://www.weixueyuan.net/view/5990.html