【我与java的成长记】之面向对象的初步认识

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前言

本节目标：

1. 了解什么是面向对象，与面向过程的区别
2. 掌握类的定义方式以及对象的实例化
3. 掌握类中的成员变量和成员方法的使用

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一、什么是面向对象

面向过程与面向对象

大家都知道Java是一种面向对象的开发语言，那么什么是面向对象呢？

所谓面向对象，其实是指软件工程中的一类编程风格，面向对象是众多编程风格中的一种。除了面向对象，还有面向过程，指令式编程和函数式编程等。

什么是面向过程

面向过程（Procedure Oriented）是一种以过程为中心的编程思想，是一种自顶而下的编程模式。比如经典的C语言就属于这种面向过程的语言
在这种编程模式中，程序员需要把问题分解成一个个步骤，每个步骤用函数实现，依次调用即可。
基于面向过程进行的软件开发，其代码都是流程化的，可以明确地看出第一步做什么，第二步做什么（讲究的是一种过程）。这种方式的代码执行起来效率很高。
但是，面向过程同时存在代码重复性低，扩展能力差，后期维护难度较大等问题。

如下图：

这种方式注重的是洗衣服的过程，少了一个环节可能都不行，而且不同衣服洗的方式，时间长度，拧干方式都不同，处理起来就比较麻烦。如果将来要洗鞋子，那就是另一种方式。

什么是面向对象

面向对象（Object Oriented）的雏形最早出现在1960年的Simula语言中。当时的程序设计领域正面临一种危机：在软硬件逐渐复杂的情况下，软件如何得到良好的维护？
面向对象程序设计在某种程度上通过强调可重复性解决了这一问题。
目前，较为流行的面向对象语言主要与Java，C#，C++,Python，Ruby和PHP
简单来说，在面向对象的开发模式中，程序员将问题分解为一个个步骤，对每个步骤进行相应的抽象，形成对象，通过不同对象之间的调用，组合解决问题。
在面向对象的世界里，一切皆为对象。面向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

如下图：

总共有四个对象：人，衣服，洗衣粉，洗衣机
整个洗衣服的过程：人将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动洗衣机，洗衣机就会完成洗衣过程并且甩干
整个过程主要是：人，衣服，洗衣粉，洗衣机四个对象之间交互完成的，人不需要关心洗衣机具体是如何洗衣服的，是如何甩干的

二、类的定义和使用

面向对象程序设计关注的是对象，而对象是现实中的实体，比如：洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识，需要开发人员告诉计算机什么是洗衣机。

上图左侧就是对洗衣机简单的描述，该过程称为洗衣机对象（实体）进行抽象（对一个复杂事物的重新认识），但是这些简化的抽象结果计算机也不能识别，开发人员可以采用某种面向对象的编程语言来进行描述。

简单认识类

类是用来对一个实体(对象)来进行描述的，主要描述该实体(对象)具有哪些属性(外观尺寸等)，哪些功能(用来干啥)，描述完成后计算机就可以识别了。

比如：洗衣机，它是一个品牌，在Java中可以将其看成是一个类别。
属性：产品品牌，型号，产品重量，外观尺寸，颜色…
功能：洗衣，烘干、定时…

类的定义格式

在Java中定义类时需要用到class关键字，具体语法如下：

//创建类
class Classname{field;//————字段（属性）或者成员变量method;//————行为或者成员方法
}

上面的代码中，class为定义类的关键字，Classname为类的名字，{}中为类的主体。
类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量（成员变量分为普通成员变量和静态成员变量）。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法（成员方法也分为普通成员方法和静态成员方法）。

class WashMachine{public String brand;   // 品牌public String type;    // 型号public double weight;  // 重量public double length;  // 长public double width;  // 宽public double height;  // 高public String color;   // 颜色public void washClothes(){   // 洗衣服System.out.println("洗衣功能");}public void dryClothes(){    // 脱水System.out.println("脱水功能");}public void setTime(){       // 定时System.out.println("定时功能");}
}

注意：

1. 一般一个文件当中只定义一个类
2. main方法所在的类一般要使用public修饰（注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法）
3. public修饰的类必须要和文件名相同
4. 不要轻易去修改public修饰的类的名称
5. 每一个类都会产生一个字节码文件
   

三、类的实例化

什么是实例化

定义了一个类，就相当于在计算机定义了一种新的类型，与int，double类似，只不过int和double是Java语言自带的内置类型，而类是用户自定义的一个新的类型，比如上述的：person类，有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例（或者称为对象）

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化，在Java中采用new关键字，配合类名来实例化对象。

如下图：

注意事项：

1. new关键字用于创建一个对象的实例
2. 使用 .来访问对象中的属性和方法
3. 同一个类可以创建多个对象

类和对象的说明

1. 类只是一个模型一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员
2. 类是一种自定义的类型，可以用来定义变量
3. 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量
4. 做个比方：类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间
   
   上图左边为栈区，右边为堆区