如果老师这么讲面向对象，当年我就不会挂科了吧

痛定思痛。 2023-09-27 11:58 94阅读 0赞

我上大学的时候不爱学习，爱打游戏，每次都临考试前一个月疯狂抱佛脚，抱得佛估计都怕了，印象最深的是我大二学期的 Java 课考了 60 分，别看我及格了但也是极其危险，笔试前又去抱佛的脚，结果答得一般般，上机考试就更别提了，瞎写了几行，编译器都快看不下去了... 估计能考及格也是老师高抬贵手，当时找过系里老师两三次，就差提果篮去老师家上门了。

有时候经常会想，假如时光能倒流，让自己教大学时期学不进去的自己计算机、编程这类的知识，自己能不能学进去，考试的时候还会不会挂科，是老师当时照本宣科根本吸引不了我，还是我当时就没心思学习。

于是我特地总结了下当时大学觉得最难的面向对象的知识，由于这部分知识实在太多我分成了基础和进阶篇，我确认大学教的时候没这么多，这次先上基础篇，反射、各种内部类、抽象类、枚举、接口什么的下期再讲，大纲如下：

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类是用来描述同一类事物的，可以在类中定义任意数量的、不同类型的变量，作为这一类事物的属性。这种属性叫做成员变量（member variable），除了类的属性外，类还可以有一组描述自己行为的方法（method）。其实类就相当于我们自己定义了一种数据类型。

比如下面我们定义了一个代表商品的类：

public class Commodity {
    
        String name;
        String id;
        int count;
        double price;
    
    }

public class代表这个类是公共类（公共类名必须和文件名相同），商品类里定义了四个成员变量用来代表商品的四个属性--商品名、商品标识、商品数量和商品价格。

类的定义，其实就是创建了一个模版。描述了一种我们需要的数据类型。

### 初探类和对象 ###

从数据类型的角度看，类就是我们根据自己的需要，创建了一种新的数据类型。所以类也叫做“自定义类型”。 一个 Java 程序中不允许类同名。

而对象（object）是类这个“自定义类型”的具体实例（instance）。

> 后面可能有时候会说对象、有时候会说类的实例，记住咱们要表述的其实是同一个东西，不必太刻意区分。

在 Java 中可以使用 new 操作符创建一个类的对象。在使用 new 创建的对象中，类中定义的那些成员变量都会被赋以其类型的初始值。看下面这个使用类对象的例子：

public class UserClassCase {
        public static void main(String[] args) {
    
            // 创建一个Commodity类的实例，用变量m1指向它。
            Commodity m1 = new Commodity();
            // 使用点操作符，给m1指向的实例赋值。
            m1.name = "茉莉花茶包 20 包";
            m1.id = "000099518";
            m1.count = 1000;
            m1.price = 99.9;
    
            // 创建另外一个Commodity类的实例，用变量m1指向它。
            Commodity m2 = new Commodity();
            m2.name = "可口可乐 330ml";
            m2.id = "000099519";
            m2.count = 1000;
            m2.price = 3.0;
    
            // 卖出一个商品1
            int m1ToSold = 1;
            System.out.println("感谢购买" + m1ToSold + "个" + m1.name + "。商品单价为"
                    + m1.price + "。消费总价为" + m1.price * m1ToSold + "。");
            m1.count -= m1ToSold;
            System.out.println(m1.id + "剩余的库存数量为" + m1.count);
    
            // 卖出3个商品2
            int m2ToSold = 3;
            System.out.println("感谢购买" + m2ToSold + "个" + m2.name + "。商品单价为"
                    + m2.price + "。消费总价为" + m2.price * m2ToSold + "。");
            m2.count -= m2ToSold;
            System.out.println(m2.id + "剩余的库存数量为" + m2.count);
    
        }
    }

### 引用类型 ###

引用类型是使用 Java 时经常被提到的一个名词，Java 中的数据类型分为：基本数据类型和引用数据类型。上节说到变量的名和实，有这样一个概念 ：

*  **变量的名指代一个供程序访问的内存地址，变量的实就是地址指向的内存里的值。**

那么引用数据类型和基本数据类型的差异在，基本数据类型变量的值，就内存地址里存放的值，而**引用数据类型的变量值还是一个地址，需要跳到“值地址”对应的内存才能找到实例。**

上面说的就是引用类型的实质，引用类型是Java的一种内部类型，是对所有自定义类型和数组引用的统称，并非特指某种类型。

下面看个例程加深下理解： 例程中 m1 是一个Commodity 类型的引用，它只能指向 Commodity 类型的实例，引用数据类型的变量包含两部分信息：类型和实例。也就是说，每一个引用数据类型的变量（简称引用），都是指向某个类（ class /自定义类型）的一个实例/对象（instance / object）。不同类型的引用在 Java 的世界里都是引用。

引用的类型信息在创建时就已经确定，可以通过给引用赋值，让其指向不同的实例，比如 m1 就是 Commodity 类型的引用，可以通过赋值操作让它指向不同的 Commodity 类型实例。这个其实很好理解，就跟把一个整型的值赋值给浮点型的变量在 Java 里是不被允许的一样，基础类型也是相同类型的值才能对变量进行赋值操作。

public class ReferenceAndPrimaryDataType {
        public static void main(String[] args) {
            Commodity m1;
            m1 = new Commodity();
            Commodity m2 = new Commodity();
            Commodity m3 = new Commodity();
            Commodity m4 = new Commodity();
            Commodity m5 = new Commodity();
    
            // 给一个引用赋值，则两者的类型必须一样。m5可以给m1赋值，因为他们类型是一样的
            m1 = m5;
    
            System.out.println("m1=" + m1);
            System.out.println("m2=" + m2);
            System.out.println("m3=" + m3);
            System.out.println("m4=" + m4);
            System.out.println("m5=" + m5);
    
            Commodity m6 = m1;
            System.out.println("m6=" + m6);
            m6 = m5;
            System.out.println("m6=" + m6);
    
            System.out.println("m1=" + m1);
            System.out.println("m2=" + m2);
            System.out.println("m3=" + m3);
            System.out.println("m4=" + m4);
            System.out.println("m5=" + m5);
    
            int a = 999;
    
        }
    }

### 怎么更好的理解引用和实例 ###

Commodity m1 = new Commodity();

*  使用 new 操作符可以创建某个类的一个实例。在Java程序运行的时候，所有这些创建出来的实例都被Java放在内存一个叫做堆（heap）的地方，堆可以理解为一个类似公告板的东西。
 *  创建类的一个实例，就是根据类的定义，点出需要的“纸”（内存区域），加工成一个本子，挂在公告板上。实例本身，可以认为是一个小本子。
 *  引用里存放的，相当于某个本子（实例）在布告板上的位置，通过这个位置我们才能定位到这本子（实例），从而访问其中的纸张（属性）。

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### 类，对象和引用的关系 ###

#### 类和对象的关系 ####

*  类相当于对象的模板，对象是类的一个实例。
 *  一个 Java 程序中类名相同的类只能有一个，也就是类型不会重名。
 *  一个类可以有很多对象。
 *  一个对象只能根据一个类（模板）来创建。

#### 引用和类以及对象的关系 ####

*  引用必须是，只能是一个类的引用。
 *  引用只能指向其所属的类型的类对象。
 *  相同类型的引用之间可以赋值。
 *  只能通过指向一个对象的引用，来操作一个对象，比如访问某个成员变量。

下面通过例程加深一下理解

public class Commodity {
        String name;
        String id;
        int count;
        double price;
    
    }
    
    public class Commodity1 {
        String name;
        String id;
        int count;
        double price;
    
    }
    
    public class ClassInstanceAndRef {
        public static void main(String[] args) {
            Commodity m = new Commodity();
            Commodity1 m1 = new Commodity1();
    
            Commodity commodity = m;
            // 即使 Commodity 和 Commodity1 的内容一摸一样，那也是不同的类。
            // 不同类的引用不可以互相赋值，因为它们本质上是不同的对象。
            Commodity commodity = m1;
        }
    }

### 引用类型/对象的缺省值 ###

null 是引用类型的缺省值，null 代表空，不存在，也常被成为空指针，因为它不指向任何已存的实例。引用类型的数组创建出来，每个元素的初始值就都是null。

#### null 带来的问题 ####

Java里比较常见的错误 NullPointerException 就是因为 null 带来的问题，看一下下面这个例程，Commodity 类型的数组，因为 Commodity 是引用类型，数组创建后默认元素值是 null, 接下来我们选择性的给数组元素进行赋值，然后当做每个元素都已经被赋值 Commodity 对象一样，在循环里调用 Commodity 对象的属性，看看会发生什么问题。

public class RefAndNull {
        public static void main(String[] args) {
            // 数组在创建出来之后，会按照类型给数组中的每个元素赋缺省值。
            // 引用类型的缺省值是null
            Commodity[] ms = new Commodity[9];
            // 给索引为偶数的元素赋值
            for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
                if (i % 2 == 0) {
                    ms[i] = new Commodity();
                }
            }
            // 依次输出数组的值
            for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
                System.out.println(ms[i]);
            }
    
            for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
                Commodity m = ms[i];
                System

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