【Java】类和对象详解

喜欢ヅ旅行 2023-09-27 17:35 93阅读 0赞

### 1. 类和对象 ###

#### 1.1 类和对象的理解 ####

客观存在的事物皆为对象 ，所以我们也常常说万物皆对象。

*  类
    
     *  类的理解
        
         *  类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
         *  类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合
         *  简单理解：类就是对现实事物的一种描述
     *  类的组成
        
         *  属性：指事物的特征，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）
         *  行为：指事物能执行的操作，例如：手机事物（打电话，发短信）
 *  类和对象的关系
    
     *  类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
     *  对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体
     *  简单理解：**类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物**

#### 1.2 类的定义 ####

类的组成是由属性和行为两部分组成

*  属性：在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
 *  行为：在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义步骤：

①定义类

②编写类的成员变量

③编写类的成员方法

public class 类名 {
        
    	// 成员变量
    	变量1的数据类型 变量1；
    	变量2的数据类型 变量2;
    	…
    	// 成员方法
    	方法1;
    	方法2;	
    }

示例代码：

/*
        手机类：
            类名：
            手机(Phone)
    
            成员变量：
            品牌(brand)
            价格(price)
    
            成员方法：
            打电话(call)
            发短信(sendMessage)
     */
    public class Phone {
        
        //成员变量
        String brand;
        int price;
    
        //成员方法
        public void call() {
        
            System.out.println("打电话");
        }
    
        public void sendMessage() {
        
            System.out.println("发短信");
        }
    }

#### 1.3 对象的使用 ####

*  创建对象的格式：
    
     *  类名 对象名 = new 类名();
 *  调用成员的格式：
    
     *  对象名.成员变量
     *  对象名.成员方法();
 *  示例代码

/*
        创建对象
            格式：类名 对象名 = new 类名();
            范例：Phone p = new Phone();
    
        使用对象
            1：使用成员变量
                格式：对象名.变量名
                范例：p.brand
            2：使用成员方法
                格式：对象名.方法名()
                范例：p.call()
     */
    public class PhoneDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建对象
            Phone p = new Phone();
    
            //使用成员变量
            System.out.println(p.brand);
            System.out.println(p.price);
    
            p.brand = "小米";
            p.price = 2999;
    
            System.out.println(p.brand);
            System.out.println(p.price);
    
            //使用成员方法
            p.call();
            p.sendMessage();
        }
    }

#### 1.4 学生对象-练习 ####

*  需求：首先定义一个学生类，然后定义一个学生测试类，在学生测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用
 *  分析：
    
     *  成员变量：姓名，年龄…
     *  成员方法：学习，做作业…
 *  示例代码：

class Student {
        
        //成员变量
        String name;
        int age;
    
        //成员方法
        public void study() {
        
            System.out.println("好好学习，天天向上");
        }
    
        public void doHomework() {
        
            System.out.println("键盘敲烂，月薪过万");
        }
    }
    /*
        学生测试类
     */
    public class StudentDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建对象
            Student s = new Student();
    
            //使用对象
            System.out.println(s.name + "," + s.age);
    
            s.name = "林青霞";
            s.age = 30;
    
            System.out.println(s.name + "," + s.age);
    
            s.study();
            s.doHomework();
        }
    }

### 2. 对象内存图 ###

#### 2.1 单个对象内存图 ####

*  成员变量使用过程

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AQ8fcdKb-1681741801988)(images\\1.png)\]][img-AQ8fcdKb-1681741801988_images_1.png]

*  成员方法调用过程

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FH7Aw3nz-1681741801989)(images\\2.png)\]][img-FH7Aw3nz-1681741801989_images_2.png]

#### 2.2 多个对象内存图 ####

*  成员变量使用过程

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZSssZUFJ-1681741801990)(images\\3.png)\]][img-ZSssZUFJ-1681741801990_images_3.png]

*  成员方法调用过程

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eZCLfjIO-1681741801990)(images\\4.png)\]][img-eZCLfjIO-1681741801990_images_4.png]

*  总结：
    
    多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份

#### 2.3 多个对象指向相同内存图 ####

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RBs8QBFA-1681741801990)(images\\4.bmp)\]][img-RBs8QBFA-1681741801990_images_4.bmp]

*  总结
    
    当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）
    
    只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。

### 3. 成员变量和局部变量 ###

#### 3.1 成员变量和局部变量的区别 ####

*  类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）
 *  内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）
 *  生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉着方法的调用完毕而消失）
 *  初始化值不同：成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）

### 4. 封装 ###

#### 4.1 private关键字 ####

private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

*  被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，提供相应的操作
    
     *  提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰
     *  提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰
 *  示例代码：
    
        /*
            学生类
         */
        class Student {
              
            //成员变量
            String name;
            private int age;
        
            //提供get/set方法
            public void setAge(int a) {
              
                if(a<0 || a>120) {
              
                    System.out.println("你给的年龄有误");
                } else {
              
                    age = a;
                }
            }
        
            public int getAge() {
              
                return age;
            }
        
            //成员方法
            public void show() {
              
                System.out.println(name + "," + age);
            }
        }
        /*
            学生测试类
         */
        public class StudentDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                //创建对象
                Student s = new Student();
                //给成员变量赋值
                s.name = "林青霞";
                s.setAge(30);
                //调用show方法
                s.show();
            }
        }

#### 4.2 private的使用 ####

*  需求：定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰，并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法，测试类中创建对象并使用，最终控制台输出 林青霞，30
 *  示例代码：
    
        /*
            学生类
         */
        class Student {
              
            //成员变量
            private String name;
            private int age;
        
            //get/set方法
            public void setName(String n) {
              
                name = n;
            }
        
            public String getName() {
              
                return name;
            }
        
            public void setAge(int a) {
              
                age = a;
            }
        
            public int getAge() {
              
                return age;
            }
        
            public void show() {
              
                System.out.println(name + "," + age);
            }
        }
        /*
            学生测试类
         */
        public class StudentDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                //创建对象
                Student s = new Student();
        
                //使用set方法给成员变量赋值
                s.setName("林青霞");
                s.setAge(30);
        
                s.show();
        
                //使用get方法获取成员变量的值
                System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        
            }
        }

#### 4.3 this关键字 ####

*  this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）
    
     *  方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
     *  方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setAge(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        public int getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void show() {
        
            System.out.println(name + "," + age);
        }
    }

#### 4.4 this内存原理 ####

*  this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象
 *  示例代码：
    
        public class StudentDemo {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                Student s1 = new Student();
                s1.setName("林青霞");
                Student s2 = new Student();
                s2.setName("张曼玉");
            }
        }
 *  图解：

![在这里插入图片描述][2ec2d2b1f5db4b04b9cfffbee6a5dc43.png]

#### 4.5 封装思想 ####

1.  封装概述  
    是面向对象三大特征之一（封装，继承，多态）  
    是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的
2.  封装原则  
    将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问  
    成员变量private，提供对应的getXxx()/setXxx()方法
3.  封装好处  
    通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性  
    把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性

### 5. 构造方法 ###

#### 5.1 构造方法概述 ####

构造方法是一种特殊的方法

*  作用：创建对象 Student stu = **new Student();**
 *  格式：
    
    public class 类名\{
    
    修饰符 类名( 参数 ) \{
    
    \}
    
    \}
 *  功能：主要是完成对象数据的初始化
 *  示例代码：

class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        //构造方法
        public Student() {
        
            System.out.println("无参构造方法");
        }
    
        public void show() {
        
            System.out.println(name + "," + age);
        }
    }
    /*
        测试类
     */
    public class StudentDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建对象
            Student s = new Student();
            s.show();
        }
    }

#### 5.2 构造方法的注意事项 ####

*  构造方法的创建

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法  
如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

*  构造方法的重载

如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

*  推荐的使用方式

无论是否使用，都手工书写无参数构造方法

*  重要功能！

可以使用带参构造，为成员变量进行初始化

*  示例代码

/*
        学生类
     */
    class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        }
    
        public Student(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public Student(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        public Student(String name,int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public void show() {
        
            System.out.println(name + "," + age);
        }
    }
    /*
        测试类
     */
    public class StudentDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建对象
            Student s1 = new Student();
            s1.show();
    
            //public Student(String name)
            Student s2 = new Student("林青霞");
            s2.show();
    
            //public Student(int age)
            Student s3 = new Student(30);
            s3.show();
    
            //public Student(String name,int age)
            Student s4 = new Student("林青霞",30);
            s4.show();
        }
    }

#### 5.3 标准类制作 ####

①类名需要见名知意

②成员变量使用**private**修饰

③提供至少两个构造方法

*  **无参构造方法**
 *  **带全部参数的构造方法**

④成员方法

*  **提供每一个成员变量对应的setXxx()/getXxx()**
 *  如果还有其他行为，也需要写上

### 6.练习1-定义学生类 ###

需求：

定义标准学生类，要求分别使用空参和有参构造方法创建对象，空参创建的对象通过setXxx赋值，有参创建的对象直接赋值，并通过show方法展示数据。

示例代码：

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
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setAge(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        public int getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void show() {
        
            System.out.println(name + "," + age);
        }
    }
    /*
        创建对象并为其成员变量赋值的两种方式
            1:无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值
            2:使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
    */
    public class StudentDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值
            Student s1 = new Student();
            s1.setName("林青霞");
            s1.setAge(30);
            s1.show();
    
            //使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
            Student s2 = new Student("林青霞",30);
            s2.show();
        }
    }

### 7.练习2-创建对象并添加到数组 ###

需求：

定义一个标准的javabean类  
Student学生类  
属性：name，age  
在测试类中，创建两个学生对象并添加到数组中。

代码示例：

public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //需求：
            //定义一个标准的javabean类
            //Student学生类
            //属性：name，age
            //在测试类中，创建两个学生对象
            Student s1 = new Student();
            s1.setName("zhangsan");
            s1.setAge(23);
    
            Student s2 = new Student("lisi", 24);
    
            //创建一个长度为2的数组，用来存储学生对象
            Student[] arr = new Student[2];
    
            //把学生对象添加到数组当中
            arr[0] = s1;
            arr[1] = s2;
    
            //遍历数组，打印两个学生对象的所有信息
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                //i 索引   arr[i] 元素（学生对象）
                Student stu = arr[i];
                System.out.println(stu.getName() + ", " + stu.getAge());
            }
    
        }
    }
    
    
    public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        //空参构造
        //带全部参数的构造
        //针对于每一个私有化的成员变量都要提供对有的get和set方法
        public Student() {
        
        }
    
        public Student(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = 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;
        }
    }

### 8.练习3-修改年龄 ###

需求：

定义javabean类，要求如下：

学生类（属性：姓名、年龄）

在测试类中，创建5个学生对象并添加到数组中

再遍历数组，如果学生的年龄小于18岁，那么就在原有基础上+2岁

最后遍历数组

代码示例：

public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //1.需求：
            //定义javabean类(Student)
            //属性：姓名，年龄
            //2.定义五个学生对象，
            Student s1 = new Student("zhangsan",23);
            Student s2 = new Student("lisi",15);
            Student s3 = new Student("wangwu",17);
            Student s4 = new Student("zhaoliu",21);
            Student s5 = new Student("qianqi",22);
            //3.添加到数组当中
            Student[] arr = new Student[5];
            arr[0] = s1;
            arr[1] = s2;
            arr[2] = s3;
            arr[3] = s4;
            arr[4] = s5;
            //4.如果学生的年龄小于18岁，那么就在原有的基础上+2岁。
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                //i 索引 arr[i] 元素(学生对象)
                Student stu = arr[i];
                int age = stu.getAge();
                if(age < 18){
        
                    //如果小于18，我们就要在原有的基础上+2
                    //age + 2;
                    stu.setAge(age + 2);
                }
            }
            //5.遍历数组
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                Student stu = arr[i];
                System.out.println(stu.getName() +", " + stu.getAge());
            }
        }
    }
    
    
    package com.itheima.demo9;
    
    public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        
        }
    
        public Student(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        /**
         * 获取
         * @return name
         */
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        /**
         * 设置
         * @param name
         */
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        /**
         * 获取
         * @return age
         */
        public int getAge() {
        
            return age;
        }
    
        /**
         * 设置
         * @param age
         */
        public void setAge(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
    }

### 9.快速生成javabean的方式 ###

记得一定要先手写，javabean类里面有很多细节需要我们注意的。

如果手写不出错了，可以用快捷键，使用方式如下：

1，先定义javabean中的属性

2，在javabean类的空白处，按快捷键：

alt + Insert 或者 alt + Fn + Insert

3，选择第一个，生成构造方法

4，选择get and set 生成get和set方法

如果快捷键练熟了，可以使用PTG插件。

链接外网，在setting里面搜索PTG，下载并安装即可

[img-AQ8fcdKb-1681741801988_images_1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7d8e97746c2b465da78f8cdd6ca0603d.png
[img-FH7Aw3nz-1681741801989_images_2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/42ed5994014a41daa37c1fb86d753490.png
[img-ZSssZUFJ-1681741801990_images_3.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2bfa1783f3a64ceb9417dd53ca9fccf5.png
[img-eZCLfjIO-1681741801990_images_4.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/dda98815a53b44fe88c9c2227fbf5f3d.png
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