Java类的相关概念

朱雀 2022-06-14 05:46 154阅读 0赞

定义一个类时（我们在Java 里的全部工作就是定义类、制作那些类的对象以及将消息发给那些对象），可在自己的类里设置两种类型的元素：数据成员（有时也叫“字段”）以及成员函数（通常叫“方法”）。其中，数据成员是一种对象（通过它的句柄与其通信），可以为任何类型。它也可以是主类型（并不是句柄）之一。如果是指向对象的一个句柄，则必须初始化那个句柄，用一种名为“构建器”的特殊函数将其与一个实际对象连接起来（使用new 关键字）。但若是一种主类型，则可在类定义位置直接初始化（正如后面会看到的那样，句柄亦可在定义位置初始化）。每个对象都为自己的数据成员保有存储空间；数据成员不会在对象之间共享。下面是定义了一些数据成员的  
类示例：  
class DataOnly \{  
int i;  
float f;  
boolean b;  
\}  
这个类并没有做任何实质性的事情，但我们可创建一个对象：  
DataOnly d = new DataOnly();  
可将值赋给数据成员，但首先必须知道如何引用一个对象的成员。为达到引用对象成员的目的，首先要写上对象句柄的名字，再跟随一个点号（句点），再跟随对象内部成员的名字。即“对象句柄.成员”。例如：  
d.i = 47;  
d.f = 1.1f;  
d.b = false;  
一个对象也可能包含了另一个对象，而另一个对象里则包含了我们想修改的数据。对于这个问题，只需保持“连接句点”即可。例如：  
myPlane.leftTank.capacity = 100;

除容纳数据之外，DataOnly 类再也不能做更多的事情，因为它没有成员函数（方法）。为正确理解工作原理，首先必须知道“自变量”和“返回值”的概念。

1. 主成员的默认值  
若某个主数据类型属于一个类成员，那么即使不明确（显式）进行初始化，也可以保证它们获得一个默认值。  
主类型 默认值  
Boolean false  
Char '\\u0000'(null)  
byte (byte)0  
short (short)0  
int 0  
long 0L  
float 0.0f  
double 0.0d  
一旦将变量作为类成员使用，就要特别注意由Java 分配的默认值。这样做可保证主类型的成员变量肯定得到了初始化（C++不具备这一功能），可有效遏止多种相关的编程错误。  
然而，这种保证却并不适用于“局部”变量——那些变量并非一个类的字段。所以，假若在一个函数定义中写入下述代码：  
int x;  
那么x 会得到一些随机值（这与C 和C++是一样的），不会自动初始化成零。我们责任是在正式使用x 前分配一个适当的值。如果忘记，就会得到一条编译期错误，告诉我们变量可能尚未初始化。这种处理正是Java优于C++的表现之一。许多C++编译器会对变量未初始化发出警告，但在Java 里却是错误。

2、在Java 里常用的一个词是“方法”（Method），代表“完成某事的途径”。

返回类型 方法名( /\* 自变量列表\*/ ) \{/\* 方法主体 \*/\}

Java 的方法只能作为类的一部分创建。只能针对某个对象调用一个方法，而且那个对象必须能够执行那个方法调用。若试图为一个对象调用错误的方法，就会在编译期得到一条出错消息。为一个对象调用方法时，需要先列出对象的名字，在后面跟上一个句点，再跟上方法名以及它的参数列表。亦即“对象名.方法名(自变量1，自变量2，自变量3...)。

举个例子来说，假设我们有一个方法名叫f()，它没有自变量，返回的是类型为int 的一个值。那么，假设有一个名为a 的对象，可为其调用方法f()，则代码如下：  
int x = a.f();  
返回值的类型必须兼容x 的类型。  
象这样调用一个方法的行动通常叫作“向对象发送一条消息”。在上面的例子中，消息是f()，而对象是a。面向对象的程序设计通常简单地归纳为“向对象发送消息”。

return 关键字的运用主要做两件事情。

首先，它意味着“离开方法，我已完工了”。

void nothing() \{ return; \}若返回类型为void，则return 关键字唯一的作用就是退出方法。所以一旦抵达方法末尾，该关键字便不需要了。可在任何地方从一个方法返回。

其次，假设方法生成了一个值，则那个值紧接在return 语句的后面。

3、Java为了给一个库生成明确的名字，采用了与Internet域名类似的名字。事实上，Java 的设计者鼓励程序员反转使用自己的Internet 域名，因为它们肯定是独一无二的。由于我的域名是BruceEckel.com，所以我的实用工具库就可命名为com.bruceeckel.utility.foibles。反转了域名后，可将点号想象成子目录。Java 的这种特殊机制意味着所有文件都自动存在于自己的命名空间里。而且一个文件里的每个类都自动获得一个独一无二的标识符（当然，一个文件里的类名必须是唯一的）。

我们创建类时会指出那个类的对象的外观与行为。除非用new 创建那个类的一个对象，否则实际上并未得到任何东西。只有执行了new 后，才会正式生成数据存储空间，并可使用相应的方法。  
但在两种特殊的情形下，上述方法并不堪用。一种情形是只想用一个存储区域来保存一个特定的数据——无论要创建多少个对象，甚至根本不创建对象。另一种情形是我们需要一个特殊的方法，它没有与这个类的任何对象关联。也就是说，即使没有创建对象，也需要一个能调用的方法。为满足这两方面的要求，可使用static（静态）关键字。一旦将什么东西设为static，数据或方法就不会同那个类的任何对象实例联系到一起。所以尽管从未创建那个类的一个对象，仍能调用一个static 方法，或访问一些static 数据。而在这之前，对于非static 数据和方法，我们必须创建一个对象，并用那个对象访问数据或方法。

有两个办法可引用一个static 变量，可通过一个对象命名它，如st2.i。亦可直接用它的类名引用，而这在非静态成员里是行不通的（最好用这个办法引用static 变量，因为它强调了那个变量的“静态”本质）。

类似的逻辑也适用于静态方法。既可象对其他任何方法那样通过一个对象引用静态方法，亦可用特殊的语法格式“类名.方法()”加以引用。

我们不可从一个static 方法内部发出对非static 方法的调用（），尽管反过来说是可以的。而且在没有任何对象的前提下，我们可针对类本身发出对一个static 方法的调用。事实上有可能发出这类调用的一种情况是我们将一个对象句柄传到static 方法内部。随后，通过句柄this，我们可调用非static 方法，并访问非static 字段。但一般地，如果真的想要这样做，只要制作一个普通的、非static 方法即可。，那正是static方法最基本的意义。它就好象我们创建一个全局函数的等价物（在C 语言中）。除了全局函数不允许在Java中使用以外，若将一个static 方法置入一个类的内部，它就可以访问其他static 方法以及static 字段。

数据是静态的（static），那么同样的事情就会发生；如果它属于一个基本类型（主类型），而且未对其初始化，就会自动获得自己的标准基本类型初始值；如果它是指向一个对象的句柄，那么除非新建一个对象，并将句柄同它连接起来，否则就会得到一个空值（NULL）。  
如果想在定义的同时进行初始化，采取的方法与非静态值表面看起来是相同的。但由于static 值只有一个存储区域，所以无论创建多少个对象，都必然会遇到何时对那个存储区域进行初始化的问题。