【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

面向对象思想概述

Java语言是一种面向对象的程序设计语言,而面向对象思想是一种程序设计思想,我们在面向对象思想的指引下,使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物,每种事物都具备自己的属性行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去操作实现。

举例

洗衣服:

面向过程:把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾起来

面向对象:把衣服脱下来-->打开全自动洗衣机-->扔衣服-->按钮-->晾起来

区别:

面向过程:强调步骤。

面向对象:强调对象,这里的对象就是洗衣机

特点

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想,它可以将复杂的事情简单化,并将我们从执行者变成了指挥者。

面向对象的语言中,包含了三大基本特征,即封装、继承和多态。

类和对象

环顾周围,你会发现很多对象,比如桌子,椅子,同学,老师等。桌椅属于办公用品,师生都是人类。那么什么是类呢?什么是对象呢?

什么是类

:是一组相关属性行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。

现实中,描述一类事物:

属性:就是该事物的状态信息。

行为:就是该事物能够做什么

举例:小猫。

属性:名字、体重、年龄、颜色。

行为:走、跑、叫。

什么是对象

对象:是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性和行为。

现实中,一类事物的一个实例:一只小猫。

举例:一只小猫。

属性:tom、5kg、2 years、yellow。

行为:溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫

类与对象的关系

类是对一类事物的描述,是抽象的

对象是一类事物的实例,是具体的

类是对象的模板,对象是类的实体。


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

类和对象的关系举例

类的定义

事物与类的对比

现实世界的一类事物:

属性:事物的状态信息。

行为:事物能够做什么。

Java中用class描述事物也是如此:

成员变量:对应事物的属性

成员方法:对应事物的行为

类的定义格式

<code>

public

class

ClassName

{

}/<code>

定义类:就是定义类的成员,包括成员变量成员方法

成员变量:和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中,方法外

成员方法:和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉,static的作用在面向对象后面课程中再详细讲解。

类的定义格式举例:

<code>

public

class

Student

{ String name;

int

age;

publicvoid

study

(

)

{ System.

out

.println(

"好好学习,天天向上"

); }

publicvoid

eat

(

)

{ System.

out

.println(

"学习饿了要吃饭"

); } }/<code>

对象的使用

对象的使用格式

创建对象:

<code>类名 对象名 = 

new

类名();/<code>

使用对象访问类中的成员:

<code> 对象名.成员变量;
对象名.成员方法();/<code>

对象的使用格式举例:

<code>

public

 

class

 

Test01_Student

 {  

public

 

static

 

void

 

main

(

String[] args

)

 {   Student s = 

new

 Student();   System.

out

.println(

"s:"

+s);  System.

out

.println(

"姓名:"

+s.name);  System.

out

.println(

"年龄:"

+s.age); System.

out

.println(

"‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"

);   s.name = 

"赵丽颖"

;     s.age = 

18

;    System.

out

.println(

"姓名:"

+s.name);  System.

out

.println(

"年龄:"

+s.age);  System.

out

.println(

"‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"

);     s.study(); s.eat();  }  }/<code>


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

成员变量默认值

类与对象的练习

定义手机类:

<code>

public

class

Phone

{ String brand;

int

price; String color;

public

void

call

(

String name

)

{ System.

out

.println(

"给"

+name+

"打电话"

); }

public

void

sendMessage

(

)

{ System.

out

.println(

"群发短信"

); } }/<code>

定义测试类:

<code>

public

class

Test02Phone

{

public

static

void

main

(

String[] args

)

{ Phone p =

new

Phone(); System.

out

.println(

"品牌:"

+p.brand); System.

out

.println(

"价格:"

+p.price); System.

out

.println(

"颜色:"

+p.color); System.

out

.println(

"‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"

); p.brand =

"锤子"

; p.price =

2999

; p.color =

"棕色"

; System.

out

.println(

"品牌:"

+p.brand); System.

out

.println(

"价格:"

+p.price); System.

out

.println(

"颜色:"

+p.color); System.

out

.println(

"‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"

); p.call(

"紫霞"

); p.sendMessage(); } }/<code>

对象内存图

一个对象,调用一个方法内存图


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

通过上图,我们可以理解,在栈内存中运行的方法,遵循"先进后出,后进先出"的原则。变量p指向堆内存中的空间,寻找方法信息,去执行该方法。

但是,这里依然有问题存在。创建多个对象时,如果每个对象内部都保存一份方法信息,这就非常浪费内存了,因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢?请看如下图解。

两个对象,调用同一方法内存图


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

一个引用,作为参数传递到方法中内存图


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

成员变量和局部变量区别

变量根据定义位置的不同,我们给变量起了不同的名字。如下图所示:


【核心模块】 面向对象-类与对象、封装、构造方法

1.在类中的位置不同 重点

成员变量:类中,方法外

局部变量:方法中或者方法声明上(形式参数)

2.作用范围不一样 重点

成员变量:类中

局部变量:方法中

3.初始化值的不同 重点

成员变量:有默认值

局部变量:没有默认值。必须先定义,赋值,最后使用

4.在内存中的位置不同 了解

成员变量:堆内存

局部变量:栈内存

5.生命周期不同 了解

成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失

局部变量:随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失

封装:

封装概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。

原则

属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问。

封装的步骤

1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。

2. 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

封装的操作——private关键字

private的含义

1. private是一个权限修饰符,代表最小权限。

2. 可以修饰成员变量和成员方法。

3. 被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。

private的使用格式

private 数据类型 变量名 ;

使用 private 修饰成员变量,代码如下:

<code>

public

class

Student

{

private

String name;

private

int

age; }/<code>

提供 getXxx 方法 / setXxx 方法,可以访问成员变量,代码如下:

<code>

public

class

Student

{

private

String name;

private

int

age;

public

void

setName

(String n)

{ name = n; }

public

String

getName

()

{

return

name; }

public

void

setAge

(

int

a)

{ age = a; }

public

int

getAge

()

{

return

age; } }/<code>

封装优化1——this关键字

我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定,那么如果修改与成员变量名一致,是否就见名知意了呢?代码如下:

<code> 

public

class

Student

{

private

String name;

private

int

age;

public

void

setName

(String name)

{ name = name; }

public

void

setAge

(

int

age)

{ age = age; } }/<code>

经过修改和测试,我们发现新的问题,成员变量赋值失败了。也就是说,在修改了 setXxx() 的形参变量名后,方

法并没有给成员变量赋值!这是由于形参变量名与成员变量名重名,导致成员变量名被隐藏,方法中的变量名,无

法访问到成员变量,从而赋值失败。所以,我们只能使用this关键字,来解决这个重名问题。

this的含义

this代表所在类的当前对象的引用(地址值),即对象自己的引用。

记住 :方法被哪个对象调用,方法中的this就代表那个对象。即谁在调用,this就代表谁。

this使用格式:this.成员变量名;

使用 this 修饰方法中的变量,解决成员变量被隐藏的问题,代码如下:

<code>

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; } }/<code>

封装优化2——构造方法

当一个对象被创建时候,构造方法用来初始化该对象,给对象的成员变量赋初始值。

小贴士:无论你与否自定义构造方法,所有的类都有构造方法,因为Java自动提供了一个无参数构造方法,

一旦自己定义了构造方法,Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

修饰符 构造方法名(参数列表){

// 方法体

}

构造方法的写法上,方法名与它所在的类名相同。它没有返回值,所以不需要返回值类型,甚至不需要void。使用构造方法后,代码如下:

<code>

public

class

Student

{

private

String name;

private

int

age;

public

Student

()

{}

public

Student

(String name,

int

age)

{

this

.name = name;

this

.age = age; } }/<code>

注意事项

1. 如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。

2. 如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。

3. 构造方法是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。

标准代码——JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类,要求类必须是具体的和公共的,并且具有无参数的构造方法,提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。

<code>

public

class

ClassName

{

}/<code>

编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例,标准代码如下:

<code>

public

class

Student

{

private

String name;

private

int

age;

public

Student

()

{}

public

Student

(String name,

int

age)

{

this

.name = name;

this

.age = age; }

publicvoid

setName

(String name)

{

this

.name = name; }

public

String

getName

()

{

return

name; }

public

void

setAge

(

int

age)

{

this

.age = age; }

public

int

getAge

()

{

return

age; } }/<code>

测试类,代码如下:

<code>

public

class

TestStudent

{

public

static

void

main

(

String[] args

)

{ Student s=

new

Student(); s.setName(

"柳岩"

); s.setAge(

18

); System.

out

.println(s.getName()+

"‐‐‐"

+s.getAge()); Student s2=

new

Student(

"赵丽颖"

,

18

); System.

out

.println(s2.getName()+

"‐‐‐"

+s2.getAge()); } }/<code>


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