一、面向对象思想

面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,是一种对现 实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。
面向对象是相对于面向过程来讲的,指的是把 相关的数据和方法组织为一个整体 来看待,从更高的层次来进行系 统建模,更贴近事物的自然运行模式。

面向过程到面向对象思想层面的转变:
面向过程关注的是执行的过程,面向对象关注的是具备功能的对象。
面向过程到面向对象,是程序员思想上 从执行者到指挥者的转变。
此概念如果直接去理解的话可能会比较抽象,因为大家缺少对原始的面向过程的开发语言的了解,下面我们举一个
栗子

二、Java 对象和类

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念:

  • 多态
  • 继承
  • 封装
  • 抽象
  • 对象
  • 实例
  • 方法
  • 重载

本节我们重点内容是对象和类的概念。

  • 对象:对象是类的一个实例(对象不是找个女朋友),有状态和行为。例如,一条狗是一个对象,它的状态有:颜色、名字、品种;行为有:摇尾巴、叫、吃等。
  • :类是一个模板,它描述一类对象的行为和状态。

下图中男孩(boy)女孩(girl)类(class),而具体的每个人为该类的对象(object)
面向对象基础 - 图1
下图中汽车类(class),而具体的每辆车为该汽车类的对象(object),对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。
面向对象基础 - 图2

Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界,会发现身边有很多对象,车,狗,人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。
拿一条狗来举例,它的状态有:名字、品种、颜色,行为有:叫、摇尾巴和跑。
对比现实对象和软件对象,它们之间十分相似。
软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性,行为通过方法体现。
在软件开发中,方法操作对象内部状态的改变,对象的相互调用也是通过方法来完成。

Java 中的类

类可以看成是创建 Java 对象的模板。
20210105-java-object-1.png
通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义:

  1. public class Dog {
  2. String breed;
  3. int size;
  4. String colour;
  5. int age;
  6. void eat() {
  7. }
  8. void run() {
  9. }
  10. void sleep(){
  11. }
  12. void name(){
  13. }
  14. }

一个类可以包含以下类型变量:

  • 局部变量:在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中,方法结束后,变量就会自动销毁。
  • 成员变量:成员变量是定义在类中,方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
  • 类变量:类变量也声明在类中,方法体之外,但必须声明为 static 类型。

一个类可以拥有多个方法,在上面的例子中:eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法。

类的定义格式

class 类名称{ 
    成员属性
    成员方法
}

一个.java文件中是否可以有多个类

答案:可以有多个类,但最多只能有一个被public修饰的class。
且若这个.java文件中有一个public类型的class,则这个class名需与.java文件名一致。

举例:
文件A.java里有如下类
面向对象基础 - 图4

public class A1会报错,报错信息是如下:提示public 类型的A1必须定义在它自己的文件中
面向对象基础 - 图5

因此一个java文件中是不能同时有两个public 类型的class的。

说到这里,有人可能有疑问:
明明我看到java是有四种访问权限(public,default(只允许本包内使用),private以及protected)的呀,为什么上面没有被private和protected修饰的类呢?
private和protected只会用来修饰类的属性,方法和内部类。你想如果外部类是private的,其他任何的类都无法访问这个类,那么这个类就没有任何意义了


属性与方法

属性定义格式: 
    数据类型 属性名; 
属性定义并赋值的格式: 
    数据类型 属性名 = 初始化值; 


方法定义格式: 
    权限修饰符 返回值类型 方法名(形式参数列表){ 
        //方法体 
        return 返回值; 
      }

构造方法

概述

作用:
用于对象初始化。

执行时机:
在创建对象时,自动调用

特点:
所有的Java类中都会至少存在一个构造方法
如果一个类中没有明确的编写构造方法, 则编译器会自动生成一个无参的构造方法, 构造方法中没有任何的代码!

如果自行编写了任意一个构造器, 则编译器不会再自动生成无参的构造方法。

定义格式

 定义的格式:与普通方法基本相同,区别在于:方法名称必须与类名相同,没有返回值类型的声明 !案例:

    public class Demo3 {
        public static void main(String[] args) {
            Person p = new Person();
            p = new Person();
            p = new Person();
            p = new Person();
        }
    }
    class Person {
        public Person() {
            System.out.println("对象创建时,此方法调用");
        }
    }

构造方法设计

建议自定义无参构造方法,不要对编译器形成依赖,避免错误发生。
当类中有非常量成员变量时,建议提供两个版本的构造方法,一个是无参构造方法,一个是全属性做参数的构造方法。
当类中所有成员变量都是常量或者没有成员变量时,建议不提供任何版本的构造。

方法的重载

方法名称相同, 参数类型或参数长度(以及参数类型顺序)不同, 可以完成方法的重载 ! 方法的重载与返回值无关!
方法的重载 ,可以让我们在不同的需求下, 通过传递不同的参数调用方法来完成具体的功能。

构造方法的重载

一个类, 可以存在多个构造方法 :
参数列表的长度或类型不同即可完成构造方法的重载 ~
构造方法的重载 ,可以让我们在不同的创建对象的需求下, 调用不同的方法来完成对象的初始化!

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中,使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步:

  • 声明:声明一个对象,包括对象名称和对象类型。
  • 实例化:使用关键字 new 来创建一个对象。
  • 初始化:使用 new 创建对象时,会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子:

public class Puppy{
   public Puppy(String name){
      //这个构造器仅有一个参数:name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
   public static void main(String[] args){
      // 下面的语句将创建一个Puppy对象
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

编译并运行上面的程序,会打印出下面的结果:

小狗的名字是 : tommy

对象在内存中的状态

926313-20180302102213449-546826471.png

访问实例变量和方法

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法,如下所示:

如果要想访问类中的属性或方法(方法的定义),则可以依靠以下的语法形式: 
访问类中的属性: 对象.属性 ;
调用类中的方法: 对象.方法(实际参数列表) ;

/* 实例化对象 */
ObjectreferenceVariable = newConstructor(); 
/* 访问类中的变量 */
referenceVariable.variableName;
/* 访问类中的方法 */
referenceVariable.methodName();

源文件声明规则

在本节的最后部分,我们将学习源文件的声明规则。当在一个源文件中定义多个类,并且还有import语句和package语句时,要特别注意这些规则。

  • 一个源文件中只能有一个 public 类
  • 一个源文件可以有多个非 public 类
  • 源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如:源文件中 public 类的类名是 Employee,那么源文件应该命名为Employee.java。
  • 如果一个类定义在某个包中,那么 package 语句应该在源文件的首行。
  • 如果源文件包含 import 语句,那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句,那么 import 语句应该在源文件中最前面。
  • import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中,不能给不同的类不同的包声明。

类有若干种访问级别,并且类也分不同的类型:抽象类和 final 类等。
除了上面提到的几种类型,Java 还有一些特殊的类,如:内部类匿名类


Java 包

包主要用来对类和接口进行分类。当开发 Java 程序时,可能编写成百上千的类,因此很有必要对类和接口进行分类。

import 语句

在 Java 中,如果给出一个完整的限定名,包括包名、类名,那么 Java 编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。import 语句就是用来提供一个合理的路径,使得编译器可以找到某个类。
例如,下面的命令行将会命令编译器载入 java_installation/java/io 路径下的所有类

import java.io.*;

一个简单的例子

在该例子中,我们创建两个类:EmployeeEmployeeTest
Employee 类有四个成员变量:name、age、designation 和 salary。该类显式声明了一个构造方法,该方法只有一个参数。

import java.io.*;

public class Employee{
   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;
   // Employee 类的构造器
   public Employee(String name){
      this.name = name;
   }
   // 设置age的值
   public void empAge(int empAge){
      age =  empAge;
   }
   /* 设置designation的值*/
   public void empDesignation(String empDesig){
      designation = empDesig;
   }
   /* 设置salary的值*/
   public void empSalary(double empSalary){
      salary = empSalary;
   }
   /* 打印信息 */
   public void printEmployee(){
      System.out.println("名字:"+ name );
      System.out.println("年龄:" + age );
      System.out.println("职位:" + designation );
      System.out.println("薪水:" + salary);
   }
}

程序都是从main方法开始执行。为了能运行这个程序,必须包含main方法并且创建一个实例对象。
下面给出EmployeeTest类,该类实例化2个 Employee 类的实例,并调用方法设置变量的值。
将下面的代码保存在 EmployeeTest.java文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest{

   public static void main(String[] args){
      /* 使用构造器创建两个对象 */
      Employee empOne = new Employee("RUNOOB1");
      Employee empTwo = new Employee("RUNOOB2");

      // 调用这两个对象的成员方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("高级程序员");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();

      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("菜鸟程序员");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类,可以看到如下结果:

$ javac EmployeeTest.java
$ java EmployeeTest 
名字:RUNOOB1
年龄:26
职位:高级程序员
薪水:1000.0
名字:RUNOOB2
年龄:21
职位:菜鸟程序员
薪水:500.0

匿名对象

顾名思义,匿名就是没有名字的对象,在创建对象时,只通过new的动作在堆内存开辟空间,却没有把堆内存空间的地址值赋值给栈内存的某个变量用以存储

//有名字的对象
Student s = new Student();

//匿名对象:
new Student()

匿名对象使用方法

匿名对象使用方法一:当对对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简单
例如:
new Car().num=3;//该句执行完后,就会成为堆中垃圾
new Car().run();//这就是匿名对象的使用方法一

注意:如果对一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起个名字
匿名对象使用方法二:可以将匿名对象作为实际参数进行传递
第二个图是对注释掉的图示//没形成垃圾,因为还有q指向(直到main执行完毕)
第一个图是对show(new Car());//当该方法执行完后,因为局部变量c释放,没有引用了,会成为堆中垃圾20170705182556187.png