类和对象

1.1 面向对象思想概述

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。

1.2 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。

1.3 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

public class ClassName {
    //成员变量
    //成员方法
}

• 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：

public class Student {
    //成员变量
    String name；//姓名
    int age；//年龄
    //成员方法
    //学习的方法
    public void study() {
        System.out.println("好好学习，天天向上");
    }
    //吃饭的方法
    public void eat() {
        System.out.println("学习饿了要吃饭");
    }
}

1.4 对象的使用

对象的使用格式

创建对象：
类名 对象名 = new 类名();
使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量；
对象名.成员方法()；

对象的使用格式举例:

public class Test01_Student {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象格式：类名 对象名 = new 类名();
        Student s = new Student();
        System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363
        //直接输出成员变量值
        System.out.println("姓名："+s.name); //null
        System.out.println("年龄："+s.age); //0
        System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
        //给成员变量赋值
        s.name = "赵丽颖";
        s.age = 18;
        //再次输出成员变量的值
        System.out.println("姓名："+s.name); //赵丽颖
        System.out.println("年龄："+s.age); //18
        System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
       //调用成员方法
       s.study(); // "好好学习，天天向上"
       s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
    }
}

成员变量的默认值

1.5 类与对象的练习

定义手机类：

public class Phone {
    // 成员变量
    String brand; //品牌
    int price; //价格
    String color; //颜色
    // 成员方法
    //打电话
    public void call(String name) {
        System.out.println("给"+name+"打电话");
    }
    //发短信
    public void sendMessage() {
        System.out.println("群发短信");
    }
}

定义测试类：

public class Test02Phone {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Phone p = new Phone();
        //输出成员变量值
        System.out.println("品牌：" + p.brand);//null
        System.out.println("价格：" + p.price);//0
        System.out.println("颜色：" + p.color);//null
        System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
        //给成员变量赋值
        p.brand = "锤子";
        p.price = 2999;
        p.color = "棕色";
        //再次输出成员变量值
        System.out.println("品牌：" + p.brand);//锤子
        System.out.println("价格：" + p.price);//2999
        System.out.println("颜色：" + p.color);//棕色
        System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
        //调用成员方法
        p.call("紫霞");
        p.sendMessage();
    }
}

1.6 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

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

引用类型作为参数，传递的是地址值。

1.7 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：

• 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)
• 作用范围不一样 重点
  • 成员变量：类中
  • 局部变量：方法中
• 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
• 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
• 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