类和对象（上）

---

文章目录

• 面向对象的初步认知
• 类的实例化
• this引用
• 对象的构造及初始化
• 封装
• static成员
• 代码块
• 内部类
• 对象的打印

---

一、面向对象的初步认知

Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，简称OOP)，在面向对象的世界里，一切皆为对象。

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{

        fifield; // 字段(属性) 或者 成员变量

        method; // 行为 或者 成员方法

}

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。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法

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，如果要修改，通过开发工具修改。

       

二、类的实例化

定义了一个类，就相当于在计算机中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，而类是用户自定义了一个新的类型，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。

注意：

        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、同一个类可以创建对个实例.

        4、当成员变量没有初始化的时候，默认值就是对应的初始值。

class PetDog{public String name;public String color;public void barks(){System.out.println("汪汪汪--");}public void wag(){System.out.println("摇尾巴--");}
}public class Main{public static void main(String[] args) {PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象dogh.name = "阿黄";dogh.color = "黑黄";dogh.barks();dogh.wag();PetDog dogs = new PetDog();dogs.name = "阿黄";dogs.color = "黑黄";dogs.barks();dogs.wag();}
}

三、this引用

this引用指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象)，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

public class TestData{public int year;public int month;public int day;public void setDate(int year,int month,int day){this.year=year;this.month=month;this.day=day;}public void printDate(){System.out.println(year+"-"+month+"-"+day);}public static void main(String[] args) {TestData testDate=new TestData();testDate.setDate(2023,2,27);/*testDate.year=2023;testDate.month=2;testDate.day=27;*/testDate.printDate();}
}

 

注意：this引用的是调用成员方法的对象。

this引用的特性

1. this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型。

2. this只能在"成员方法"中使用 。

3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象。

4.this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收 。

四、对象的构造及初始化

在Java方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。

public class Main{public static void main(String[] args) {int a;System.out.println(a);}
}

 对象初始化：

class TestData{public int year;public int month;public int day;public void setDate(int year,int month,int day){this.year=year;this.month=month;this.day=day;}public void printDate(){System.out.println(year+"-"+month+"-"+day);}public static void main(String[] args) {TestData testDate=new TestData();testDate.setDate(2023,2,27);/*testDate.year=2023;testDate.month=2;testDate.day=27;*/testDate.printDate();}
}public class Main{public static void main(String[] args) {TestData data=new TestData();data.setDate(2023,3,3);data.printDate();}
}

构造方法

构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。

1. 名字必须与类名相同

2. 没有返回值类型，设置为void也不行

3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)

4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法) 名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

5.如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。

6.构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

7. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰

class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");}public void printDate() {System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}
}public class Main{public static void main(String[] args) {// 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显式调用构造方法Date d = new Date(2023,3,3); d.printDate(); // }
}

注意：构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。

        this(...)必须是构造方法中第一条语句

     不能形成环

public Date(){

this(1900,1,1);

}

public Date(int year, int month, int day) {

this();

}

/*

无参构造器调用三个参数的构造器，而三个参数构造器有调用无参的构造器，形成构造器的递归调用

编译报错：Error:(19, 12) java: 递归构造器调用

*/

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句public Date(){//System.out.println(year); 注释取消掉，编译会失败this(1900, 1, 1);//this.year = 1900;//this.month = 1;//this.day = 1;}// 带有三个参数的构造方法public Date(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;
}
}

默认初始化

public class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day) {// 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？System.out.println(this.year);System.out.println(this.month);System.out.println(this.day);}public static void main(String[] args) {// 此处a没有初始化，编译时报错：// Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a// int a;// System.out.println(a);Date d = new Date(2021,6,9);}
}

数据类型                                               默认值

byte                                                            0

char                                                      '\u0000'

short                                                          0

int                                                              0

long                                                           0L

boolean                                                   false

float                                                          0.0f

double                                                      0.0

reference                                                  null

就地初始化

public class Date {public int year = 1900;public int month = 1;public int day = 1;public Date(){}public Date(int year, int month, int day) {}public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2021,6,9);Date d2 = new Date();}
}

五、封装

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。

访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

class Computer {private String cpu; // cpuprivate String memory; // 内存public String screen; // 屏幕String brand; // 品牌---->default属性public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {this.brand = brand;this.cpu = cpu;this.memory = memory;this.screen = screen;}public void Boot(){System.out.println("开机~~~");}public void PowerOff(){System.out.println("关机~~~");}public void SurfInternet(){System.out.println("上网~~~");}
}
public class Main {public static void main(String[] args) {Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
// System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问}
}

 注意：一般情况下成员变量设置为private，成员方法设置为public。

自定义包

基本规则

1、在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.

2、包名需要尽量指定成唯一的名字。例如（com.bit.demo1 ).

3、包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.

4、如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

操作步骤

1. 在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

 2. 在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

3. 在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.  

4. 此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了  

5. 同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句  

 

Java中常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。

2. java.lang.reflflect:java 反射编程包;

3. java.net:进行网络编程开发包。

4. java.sql:进行数据库开发的支持包。

5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要

6. java.io:I/O编程开发包。

六、static成员

static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中

2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问

3. 类变量存储在方法区当中

4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

public class Student {public String name;public String gender;public int age;public double score;public static String classRoom = "Bit306";// ...public static void main(String[] args) {
// 静态成员变量可以直接通过类名访问System.out.println(Student.classRoom);Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);
// 也可以通过对象访问：但是classRoom是三个对象共享的System.out.println(s1.classRoom);System.out.println(s2.classRoom);System.out.println(s3.classRoom);}
}

一般类中的数据成员都设置为private，而成员方法设置为public。

class Student{private String name;private String gender;private int age;private double score;private static String classRoom = "Bit306";
// ...
}
public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println(Student.classRoom);}
}

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过

静态方法来访问的。

【静态方法特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类方法

2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐使用后者

3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

5. 静态方法无法重写，不能用来实现多态

七、代码块

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

普通代码块

构造块

静态块

同步代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

public class Main{public static void main(String[] args) {{ //直接使用{}定义，普通方法块int x = 10 ;System.out.println("x1 = " +x);}int x = 100 ;System.out.println("x2 = " +x);}
}

构造代码块         

构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

public class Student{//实例成员变量private String name;private String gender;private int age;private double score;public Student() {System.out.println("I am Student init()!");}//实例代码块{this.name = "bit";this.age = 12;this.sex = "man";System.out.println("I am instance init()!");}public void show(){System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);}
}
public class Main {public static void main(String[] args) {Student stu = new Student();stu.show();}
}

静态代码块

 使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。 

public class Student{private String name;private String gender;private int age;private double score;private static String classRoom;//实例代码块{this.name = "bit";this.age = 12;this.gender = "man";System.out.println("I am instance init()!");}// 静态代码块static {classRoom = "bit306";System.out.println("I am static init()!");}public Student(){System.out.println("I am Student init()!");}public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student();Student s2 = new Student();}
}

注意：

        1、静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次

        2、静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的

        3、如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并) 实例代码块只有在创建对象时才会执行

八、内部类

当一个事物的内部，还有一个部分需要一个完整的结构进行描述，而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服务，那么这个内部的完整结构最好使用内部类。在 Java 中，可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部， 前者称为内部类，后者称为外部类。内部类也是封装的一种体现。

public class OutClass {

class InnerClass{

}

}

// OutClass是外部类

// InnerClass是内部类

注意：

1. 定义在class 类名{}花括号外部的，即使是在一个文件里，都不能称为内部类

public class A{

}

class B{

}

// A 和 B是两个独立的类，彼此之前没有关系

2. 内部类和外部类共用同一个java源文件，但是经过编译之后，内部类会形成单独的字节码文件

根据内部类定义的位置不同，一般可以分为以下几种形式：

1. 成员内部类(普通内部类：未被static修饰的成员内部类 和 静态内部类：被static修饰的成员内部类)

2. 局部内部类(不谈修饰符)、匿名内部类

在外部类中，内部类定义位置与外部类成员所处的位置相同，因此称为成员内部类。

即未被static修饰的成员内部类。

class OutClass {private int a;static int b;int c;public void methodA() {a = 10;System.out.println(a);}public static void methodB() {System.out.println(b);}// 实例内部类：未被static修饰class InnerClass {int c;public void methodInner() {
// 在实例内部类中可以直接访问外部类中：任意访问限定符修饰的成员a = 100;b = 200;methodA();methodB();
// 如果外部类和实例内部类中具有相同名称成员时，优先访问的是内部类自己的c = 300;System.out.println(c);
// 如果要访问外部类同名成员时候，必须：外部类名称.this.同名成员名字OutClass.this.c = 400;System.out.println(OutClass.this.c);}}public static void main(String[] args) {
// 外部类：对象创建 以及 成员访问OutClass outClass = new OutClass();System.out.println(outClass.a);System.out.println(OutClass.b);System.out.println(outClass.c);outClass.methodA();outClass.methodB();System.out.println("=============实例内部类的访问=============");
// 要访问实例内部类中成员，必须要创建实例内部类的对象
// 而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同，因此创建实例内部类对象时必须借助外部类
// 创建实例内部类对象OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();
// 上述语法比较怪异，也可以先将外部类对象先创建出来，然后再创建实例内部类对象OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();innerClass2.methodInner();}
}

注意：     

        1. 外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问

        2. 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同，因此也受public、private等访问限定符的约束

        3. 在实例内部类方法中访问同名的成员时，优先访问自己的，如果要访问外部类同名的成员，必须：外部类名称.this.同名成员 来访问

        4. 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建

        5. 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用

        6. 外部类中，不能直接访问实例内部类中的成员，如果要访问必须先要创建内部类的对象。

被static修饰的内部成员类称为静态内部类。

class OutClass {private int a;static int b;public void methodA(){a = 10;System.out.println(a);}public static void methodB(){System.out.println(b);}// 静态内部类：被static修饰的成员内部类static class InnerClass{public void methodInner(){
// 在内部类中只能访问外部类的静态成员
// a = 100; // 编译失败，因为a不是类成员变量b =200;
// methodA(); // 编译失败，因为methodB()不是类成员方法methodB();}}public static void main(String[] args) {
// 静态内部类对象创建 & 成员访问OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();innerClass.methodInner();}
}

注意：

1. 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员

如果确实想访问，我们该如何做？

2. 创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象

局部内部类

public class OutClass {int a = 10;public void method(){int b = 10;
// 局部内部类：定义在方法体内部
// 不能被public、static等访问限定符修饰class InnerClass{public void methodInnerClass(){System.out.println(a);System.out.println(b);}}
// 只能在该方法体内部使用，其他位置都不能用InnerClass innerClass = new InnerClass();innerClass.methodInnerClass();}public static void main(String[] args) {
// OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败}
}

注意：

1. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用

2. 不能被public、static等修饰符修饰

3. 编译器也有自己独立的字节码文件，命名格式：外部类名字$数字内部类名字.class

九、对象的打印

public class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);//打印的是:day20210829.Person@1b6d3586
}

class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";}public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);}
}

第一种直接打印对象其实是打印对象的地址，第二种通过重写toString方法来打印对象。