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和行为。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
类:是一组相关属性和行为的集合。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。
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,包括成员变量和成员方法。
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>
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
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
一个引用,作为参数传递到方法中内存图
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:
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
将属性隐藏起来,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
StringgetName
()
{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
StringgetName
()
{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
StringgetName
()
{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>