自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

面向对象思想

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。

思想的区别

  • 面向过程:当需要实现一个功能的时候,每一个具体的步骤都要亲力亲为,详细处理每一个细节。
  • 面向对象:当需要实现一个功能的时候,不关心具体的步骤,而是找一个已经具有该功能的人,来帮我做事儿。

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

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,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

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

格式解析:

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:在类中,方法外的变量
  • 成员方法:和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉。

代码演示如何定义一个类

package demo01;


/*
定义一个类,用来模拟“学生”事物。其中就有两个组成部分:

属性(是什么):
    姓名
    年龄
行为(能做什么):

对应到Java的类当中:
成员变量(属性):
    姓名
   年龄
成员方法(行为):
    吃饭
    睡觉
    学习

注意事项:
1. 成员变量是直接定义在类当中的,在方法外边。
2. 成员方法不要写static关键字。
 */
public class Student {

    // 成员变量
    String name; // 姓名
    int age; // 姓名

    // 成员方法
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭饭!");
    }

    // 成员方法
    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉觉!");
    }

    // 成员方法
    public void study() {
        System.out.println("学习!");
    }

}

对象的使用

通常情况下,一个类并不能直接使用,需要根据类创建一个对象,才能使用。

步骤如下:

1. 导包:也就是指出需要使用的类,在什么位置。

格式:import 包名称.类名称;

  • 对于和当前类属于同一个包的情况,可以省略导包语句不写。
  • java.lang包下的所有类无需导入

2. 创建,格式:

  • 类名称 对象名 = new 类名称();

3. 使用,分为两种情况:

  • 使用成员变量:对象名.成员变量名
  • 使用成员方法:对象名.成员方法名(参数)

定义测试类,使用我们刚才定义的Student类

package demo01;

public class Demo02Student {
    //我需要使用的Student类,和我自己位于同一个包下,所以省略导包语句不写
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象,格式:类名称 对象名 = new 类名称();
        Student stu = new Student();
        // 3. 使用其中的成员变量,格式:对象名.成员变量名
        System.out.println(stu.name); // null
        System.out.println(stu.age); // 0
        System.out.println("=============");

        // 将右侧的字符串,赋值交给stu对象当中的name成员变量
        stu.name = "赵丽颖";
        stu.age = 18;
        // 使用其中的成员变量,格式:对象名.成员变量名
        System.out.println(stu.name); // 赵丽颖
        System.out.println(stu.age); // 18
        System.out.println("=============");

        // 使用对象的成员方法,格式:对象名.成员方法名()
        stu.eat();
        stu.sleep();
        stu.study();
    }

}

代码执行后的结果

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

成员变量的默认值

如果成员变量没有进行赋值,那么将会有一个默认值,如下图所示。

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

类与对象的练习

定义手机类

package demo02;


/*
定义一个类,用来模拟“手机”事物。
属性:品牌、价格、颜色
行为:打电话、发短信

对应到类当中:
成员变量(属性):
    String brand; // 品牌
    double price; // 价格
    String color; // 颜色
成员方法(行为):
    public void call(String who) {} // 打电话
    public void sendMessage() {} // 群发短信
 */
public class Phone {

    // 成员变量
    String brand; // 品牌
    double price; // 价格
    String color; // 颜色

    // 成员方法
    public void call(String who) {
        System.out.println("给" + who + "打电话");
    }

    public void sendMessage() {
        System.out.println("群发短信");
    }
}

定义测试类

package demo02;


public class Demo01PhoneOne {

    public static void main(String[] args) {
        // 根据Phone类,创建一个名为one的对象
        // 格式:类名称 对象名 = new 类名称();
        Phone one = new Phone();
        System.out.println(one.brand); // null
        System.out.println(one.price); // 0.0
        System.out.println(one.color); // null
        System.out.println("=========");

        one.brand = "苹果";
        one.price = 8388.0;
        one.color = "黑色";
        System.out.println(one.brand); // 苹果
        System.out.println(one.price); // 8388.0
        System.out.println(one.color); // 黑色
        System.out.println("=========");

        one.call("乔布斯"); // 给乔布斯打电话
        one.sendMessage(); // 群发短信
    }

}

对象内存图

一个对象,调用一个方法内存图

自学Java之day06_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

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

对象调用方法时,根据对象中方法标记(地址值),去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象,方法信息只保存一份,节约内存空间。

一个引用,作为参数传递到方法中内存图

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

 结论:引用类型作为参数,传递的是地址值。

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: 自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法在类中的位置不同
  • 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)
作用范围不一样 
  • 成员变量:类中
  • 局部变量:方法中
初始化值的不同 
  • 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
在内存中的位置不同 
  • 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。

封装性在Java当中的体现:

  • 方法就是一种封装
  • 关键字private也是一种封装

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的含义

  • private是一个权限修饰符,代表最小权限。
  • 可以修饰成员变量和成员方法。
  • 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

1:使用 private 修饰成员变量,代码如下:
package demo03;

public class Test {
    //private关键字修饰词成员变量
    private String name;
    private int age;
}
2. 提供 getXxx 方法 / setXxx 方法,可以访问成员变量,代码如下:
package demo03;

public class Test {
    //private关键字修饰词成员变量
    private String name;
    private int age;

    //提供获取成员变量的方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    //提供设置成员变量的方法
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }


}

封装优化

this关键字

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。

代码演示

package demo04;


/*
当方法的局部变量和类的成员变量重名的时候,根据“就近原则”,优先使用局部变量。
如果需要访问本类当中的成员变量,需要使用格式:
this.成员变量名

“通过谁调用的方法,谁就是this。”
 */
public class Person {

    String name; // 我自己的名字

    // 参数name是对方的名字
    // 成员变量name是自己的名字
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println(name + ",你好。我是" + this.name);
    }

}

构造方法

作用: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。

构造方法的定义格式:

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

注意事项:

  • 构造方法的名称必须和所在的类名称完全一样,就连大小写也要一样
  • 构造方法不要写返回值类型,连void都不写
  • 构造方法不能return一个具体的返回值
  • 如果没有编写任何构造方法,那么编译器将会默认赠送一个构造方法,没有参数、方法体什么事情都不做。
  • 一旦编写了至少一个构造方法,那么编译器将不再赠送。
  • 构造方法也是可以进行重载的。重载:方法名称相同,参数列表不同

代码演示

package demo04;


/*
构造方法是专门用来创建对象的方法,当我们通过关键字new来创建对象时,其实就是在调用构造方法。
 */
public class Student {

    // 成员变量
    private String name;
    private int age;

    // 无参数的构造方法
    public Student() {

    }

    // 全参数的构造方法
    public Student(String name, int age) {
   
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // Getter Setter
    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;
    }

}

定义测试类

package demo04;


public class Demo02Student {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student(); // 无参构造

        Student stu2 = new Student("赵丽颖", 20); // 全参构造
        System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());//姓名:赵丽颖,年龄:20
        // 如果需要改变对象当中的成员变量数据内容,仍然还需要使用setXxx方法
        stu2.setAge(21); // 改变年龄
        System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());//姓名:赵丽颖,年龄:21

    }

}

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。 格式: 自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例,标准代码如下: 

package demo05;


/*
一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分:

1. 所有的成员变量都要使用private关键字修饰
2. 为每一个成员变量编写一对儿Getter/Setter方法
3. 编写一个无参数的构造方法
4. 编写一个全参数的构造方法

这样标准的类也叫做Java Bean
 */
public class Student {

    private String name; // 姓名
    private int age; // 年龄

    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;
    }
}

定义测试类

package demo05;

public class Demo01Student {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("迪丽热巴");
        stu1.setAge(20);
        System.out.println("姓名:" + stu1.getName() + ",年龄:" + stu1.getAge());
        System.out.println("=================");

        Student stu2 = new Student("古力娜扎", 21);
        System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
        stu2.setAge(22);
        System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
    }

}

代码执行后的结果

自学Java之day06_类与对象、封装、构造方法

 

 

 

 

上一篇:SpringBoot part4 day06


下一篇:2020年12月-第02阶段-前端基础-Day06