本节书摘来异步社区《21天学通Java（第6版）》一书中的第1章，第1.4节，作者：【美】Rogers Cadenhead，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.4　属性和行为

21天学通Java（第6版）
Java类包含两种不同的信息：属性和行为。

这两者在VolcanoRobot中都有，这是今天将作为类实现的项目。该项目使用计算机模拟火山探测工具，它模仿的是NASA的“遥控机器人研究”计划中用来在火山裂缝中进行研究探测的Dante II机器人。

创建该程序之前，您需要学习一些如何使用Java编写面向对象程序的知识。刚接触时，面向对象概念可能难以理解，但本书将给您提供大量将这些概念付诸实践的机会。

1.4.1 属性

属性（attributes）是对象区别于其他对象的数据，可用于确定属于该类的对象的外观、状态和其他性质。

火山探测工具可能有如下属性。

状态：探测、移动、返回。
速度：以每小时的英里数计量。
温度：以华氏温度计量。
在类中，属性是通过变量定义的，变量是计算机程序中用来存放信息的位置。实例变量是这样的属性，即它们的值随对象而异。

实例变量（instance variable）定义了特定对象的属性。对象的类定义了属性的类型，每个实例都存储了自己的属性值。实例变量也叫做对象变量（object variable）。

每个类属性都有一个相应的变量，可以通过修改该变量的值来修改对象的属性。

例如，VolcanoRobot类定义了一个名为speed的实例变量。这必须定义成一个实例变量，因为每个机器人都以不同的速度运动。可以通过修改机器人的speed实例变量，使该机器人更快或更慢地移动。

创建对象时，可以给实例变量赋值，并在对象的整个生命期中保持不变；也可以在程序运行过程中使用该对象时，给它指定不同的值。

对于其他变量，让类的全部对象共享同一个值更合理，这些属性叫做类变量。

类变量（class variable）定义了类的属性。该变量用于类本身及其所有实例，因此不管使用该类创建了多少个对象，都只存储该变量的一个值。

在VolcanoRobot类中，存储当前时间的变量就是一个类变量。如果使用实例变量来存储当前时间，则在每个对象中，该变量的值都可能不同。这样，如果这些机器人要协同完成某项任务，就可能出现问题。

使用类变量可以避免这种问题，因为类的所有对象共享相同的值。每个VolcanoRobot对象都有权访问该变量。

1.4.2 行为
行为（behavior）指的是对象能够对自身和其他对象执行的操作。行为可以用来修改对象的属性、接收来自其他对象的信息以及向其他对象发送消息让它们执行任务。

火山机器人可能有如下行为：

检查当前温度；
开始勘测；
加速或减速；
报告当前位置。
行为是使用方法实现的。

方法（method）是类中一组用来完成特定任务的相关语句。它们用来针对对象本身或其他对象执行特定任务，相当于其他编程语言中的函数和子程序。设计良好的方法只执行一项任务。

对象间能够通过方法彼此通信。类或对象可能调用其他类和对象的方法，其原因很多，例如：

将变化告知另一个对象；
让其他对象对自身进行修改；
让其他对象执行某项操作。
例如，两个火山机器人可以使用方法来报告彼此的位置，以免碰撞；一个机器人可以要求另一个停下来，以便它能够顺利通过。

正如变量分为实例变量和类变量一样，方法也分为实例方法和类方法。实例方法（instance method）很常见，因此它们通常被简称为方法，用于处理类的一个对象。如果一个方法对各个对象进行修改，它必须是实例方法。类方法（class method）适用于类本身。

1.4.3 创建类

为说明类、对象、属性和行为，您将开发一个VolcanoRobot类、使用这个类创建对象并在程序中使用它们。

注意该程序的主旨是探索面向对象编程。有关Java编程语法的更详细的信息，请参阅第2章。

NetBeans将Java类组织成项目。使用项目来存储您在本书创建的类很有帮助。如果您还没有创建项目，现在就这样做。

1．选择菜单“文件”>“新建项目”，这将打开“新建项目”对话框。

2．在“类别”窗格中选择Java。

3．在“项目”窗格中选择“Java应用程序”，再单击“下一步”按钮，这将打开“新建Java应用程序”对话框。

4．在文本框“项目名称”中输入项目名（我使用的是Java21）。在您输入项目名称的同时，文本框“项目文件夹”的内容将相应地更新。请将这个文件夹记录下来—您编写的Java程序将存储在这个文件夹中。

5．单击“完成”按钮。

这将创建一个项目，您可在本书中始终使用它。

新建的项目将在NetBeans中打开。下面在这个项目中添加一个新类。

1．选择菜单“文件”>“新建文件”，打开“新建文件”对话框。

2．在“类别”窗格中选择Java。

3．在“文件类型”窗格中选择“空Java文件”，再单击“下一步”按钮，这将打开“空Java文件”对话框。

4．在文本框“类名”中输入VolcanoRobot，文本框“创建的文件”中显示了您将创建的文件的名称—VolcanoRobot.java，且不能编辑。

5．单击“完成”按钮。

这将打开NetBeans源代码编辑器，其中包含一个空文件。输入程序清单1.1所示的代码，再选择菜单“文件”>“保存”，这将保存文件VolcanoRobot.java。

注意不要输入该程序清单中每行开头的行号，它们不是程序的组成部分。本书使用行号旨在方便描述各个代码行。
程序清单1.1 VolcanoRobot.java的完整源代码

当您保存该文件时，如果没有错误，NetBeans将自动创建一个VolcanoRobot类。这个过程成为编译类，使用的是名为编译器的工具。编译器将源代码行转换为Java虚拟机能够运行的字节码。

在程序清单1.1中，第1行的class语句定义了一个名为VolcanoRobot的类。从第1行的大括号（{}到第18行的大括号（））之间的所有内容都属于这个类。

VolcanoRobot类包含3个实例变量和2个实例方法。

实例变量是在第2～4行定义的：

变量名为status、speed、temperature，其中每个变量都将用来存储一种不同类型的信息。

status：存储一个String对象—一组字母、数字、标点和其他字符。
speed：存储一个int对象，即整数值。
temperature：存储一个float对象，即浮点数值。
String对象是使用Java类库中的String类创建的。

图片 13从该程序可知，类也可以将对象作为实例变量。
VolcanoRobot类的第一个实例方法是在第6～11行定义的：

方法的定义方式与类相似，首先是指定方法名称、返回值和其他内容的语句。

CheckTemperature( )方法位于第6行和第11行的大括号之间。可对VolcanoRobot对象调用该方法，以确定其温度。

该方法检查对象的temperature实例变量的值是否大于660。如果是，则修改另外两个实例变量：

将变量status改为returning home，这表明温度太高，机器人应返回基地；
将speed改为5（假设这是机器人的最快速度）。
第二个实例方法—showAttributes( )是在第13～17行定义的：

这个方法使用System.out.println( )来显示3个实例变量的值，同时显示一些文本用于解释每个值的含义。

如果还没有保存该文件，请选择菜单“文件”>“保存”。如果保存文件后没有修改过它，该菜单项将不可用。

1.4.4 运行程序
即便您正确地输入了程序清单1.1所示的代码，并将其编译成了类，也无法使用它来做任何事情。您所创建的类定义了VolcanoRobot对象，但没有创建这种对象。

使用VolcanoRobot类的方式有两种：

创建一个独立的Java程序，并在其中创建这个类的对象；
在VolcanoRobot类中添加一个特殊的类方法—main( )，使之能作为一个应用程序运行；然后在方法main( )中创建VolcanoRobot对象。
这里使用第一种方法。

程序清单1.2是Java类VolacanoApplication的源代码，它创建一个VolcanoRobot对象、设置其实例变量并调用其方法。请按前面介绍的步骤在NetBeans中新建一个文件，并将其命名为VolacanoApplication。

在NetBeans源代码编辑器中，输入程序清单1.2所示的代码。

程序清单1.2 VolcanoApplication.java的完整源代码

选择菜单“文件”>“保存”，NetBeans将把这个文件编译成VolacanoApplication类，其中包含可供Java虚拟机运行的字节码。

编译该应用程序后，可运行它。为此，可选择菜单“运行”>“运行文件”。在NetBeans的“输出”窗口中，将显示VolacanoApplication类的输出，如图1.2所示。

根据程序清单1.2可知，类方法main( )执行了以下操作。

• 第2行：创建并命名main( )方法。所有main( )方法的格式都与此相同，这将在第5章介绍。现在，您需要注意的是关键字static，它表明该方法是一个类方法，供所有VolcanoRobot对象共享。
• 第3行：使用VolcanoRobot类为模板创建了一个新的VolcanoRobot对象。该对象被命名为dante。
• 第4～6行：给对象dante的实例变量赋值—status被设置为exploring，speed为2，temperature为510。
• 第8行：在该行及随后的几行中，调用了dante对象的showAttributes( )方法。这个方法显示实例变量status、speed和temperature的当前值。
• 第9行：在该行和随后的几行中，使用System.out.println( )语句来显示圆括号内的文本。
• 第10行：将speed实例变量的值设置为3。
• 第13行：将temperature实例变量的值设置为670。
• 第16行：调用dante对象的checkTemperature( )方法。该方法检查实例变量temperature的值是否大于660。如果是，则将新的值赋予status和speed。
  注意如果由于某种原因，您不能使用NetBeans来编写Java程序，而必须使用JDK，请参阅附录D和E。附录D介绍了如何安装JDK，而附录E介绍了如何使用JDK来编译和运行Java程序。