java基础知识——13.类与对象

这篇文章，我们来介绍java中的类与对象

目录

1.面向对象的介绍

2.类的设计与使用

2.1 类和对象

2.1.1 如何定义类

2.2 类的注意事项

3.封装

3.1 private关键字

4.this关键字

5.构造方法

6.标准JavaBean

7.对象内存图

8.成员变量与局部变量

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1.面向对象的介绍

下面，我们来对面向对象思想进行一下说明。

面向对象就是写程序的套路。面向：拿、找；对象：能干活的东西；面向对象编程：就是拿东西过来做对应的事情。

下面举例说明：

问：为什么用面向对象？

答：这与我们生活中的实际思维有关。在实际生活中中，当我们需要解决一个问题时，我们一般就会去找能解决这个问题的人或物，即找能解决问题的对象。所以使用面向对象编程可以使程序更简单更易理解

问：面向对象编程学些什么？

答： 学习获取已有的对象并使用；学习自己设计对象并使用

2.类的设计与使用

下面，我们来学习类与对象的设计和使用

2.1 类和对象

类（设计图）：是对象共同特征的一种描述，是一种抽象

对象：是真实存在的具体东西

在java中，必须先设计类，再new出对象

2.1.1 如何定义类

下面，我们来学习一下如何定义类

定义类的基本格式如下：

 public class 类名 {//成员变量(代表属性，一般为名词)//构造器（见下方）//成员方法（代表行为，一般为动词）//内部块（后面奖）//内部类（后面讲）}

实例如下：

创建对象的方法：

类名 对象名 = new 对象名()

实例如下：

使用对象的方法：

访问属性：对象名.成员变量

访问行为：对象名.方法名(...)

2.2 类的注意事项

javabean类：用来描述一类事物的类，里面不写main方法

测试类：编写main方法的类，我们可以在测试类中创建Javabean类的对象并进行赋值使用

注意事项：

1. 类名首字母建议大写、英文、有意义，满足驼峰命名法，不能使用关键字，满足标志符规定
2. 一个代码文件中可以定义多个类，但是只能有一个类是public修饰的，public修饰的类名必须是java代码的文件名
3. 类的成员变量完整的定义格式为：修饰符 数据类型 变量名 = 初始化值；但是我们定义类的时候一般不赋值，系统会指定默认值

3.封装

面向对象的三大特征：封装，继承，多态

封装的原则：对象代表什么，就封装对应的数据，并提供数据对应的行为。

解释：

上面的话其实不太好理解。下面用具体实例的说明一下封装

例如：需求：人画圆，请对这个对象进行面向对象的设计。首先，我们肯定知道，画圆是一个方法。那么请问，画圆这个方法是放在人这个类中还是圆这个类中？答案是放在圆这个类中。这就是封装，下面提供两种解释。解释一：画圆需要知道圆的半径等相关数据，而这些数据在哪呢？在圆这个类中，所以就把这个方法放到圆这个类中。这也是上面所说的：对象代表什么，就封装对应的数据，并提供数据对应的行为。解释二：我们来分析一下这个题目，人画圆，涉及到两个事务：人和圆，我们按照封装的思想，一个类中只包含这个类的所有共同属性，也就是只包含这个类的东西，人这个类就包含人的东西，圆这个类就包含圆的东西，画圆，归根结底还是落在圆这件事务上，所有画圆就放到圆这个类中。说白了，封装，就是把相互纠缠的事物彻底分开，彼此打包组装起来，A是A，B是B，尘归尘，土归土，互不干扰；如有需要，进行调用，如何调用，后面会讲。

封装的好处：

1. 让程序变的简单，干什么事，找什么对象，直接调用对象的方法
2. java封装了需要方法类，便于我们的使用

3.1 private关键字

private：

1. 是一个权限修饰符
2. 可以修饰成员（成员变量和成员方法）
3. 被其修饰的成员只能在本类中访问

如下图所示：

问：那怎么访问被private修饰的成员呢？

答：通过访问器与修改器

如下图所示：

set方法：给成员变量赋值，方法用public修饰

get方法：对外提供成员变量的值 ，方法用public修饰

这也是封装的一部分！！！

除了这个private关键字，还有public，default，protected

后面把这部分内容讲完了，会讲一下java这四大权限修饰符

4.this关键字

首先，我们来看一段代码：

如上图的第9行和第10行，第9行方法的参数中有关参数，名为brand，与我们类的成员变量重名了。那么就出现了问题，你在这个方法中调用brand变量，到底调用的是哪一个呢？不知道（实际上调用的是参数brand），当然，我们也可以不讲这个参数命名为brand，可以换个名字，但是我们java的命名规则为见名知意，所以也就只能命名为这个了。那么怎么办呢？

为了解决上述的问题，java引入了this关键字。

在讲this关键字之前，我们先讲一下成员变量与局部变量。

成员变量：定义在类中方法外的变量

局部变量：定义在方法中或方法内的变量

当成员变量与局部变量重名时，我们如果调用这个变量，有一个原则叫就近原则，意思是谁离调用出近就用谁。根据就近原则，我们可以知道，如果我们在上述代码的第十行中写brand，它调用的就是方法中的参数brand。为了调用我们的成员变量，this关键字就起作用了。

简单来说就是，在一个类中，this就代表这个类的对象，我们在this后面可以点出这个类的所有成员变量和成员方法，this相当于是测试类中的这个类的实例化对象。

this的本质：方法调用者的地址值

解释：我们知道，你创建一个类，你只是创建了一个模板，你并不能使用它，要使用它就必须初始化它，即创建它的对象。OK，你现在创建了它的对象了，这个对象有地址，你通过这个对象来调用这个类中的方法。假设，你调用的这个方法中有一个this关键字，此时，当代码执行到这条语句时，系统就会把你的对象的地址赋给this，然后this进行一系列的操作。就是这么简单。这就是this的本质，是方法调用者（即对象）的地址值。

5.构造方法

构造方法也叫构造器，构造函数

作用：在创建对象的时候给成员变量进行初始化的（创建时赋值的）

构造方法的格式：

      修饰符 类名（参数）{方法体}

特点：

1. 方法名与类名相同，大小写也一致
2. 没有返回值类型，连void都没有
3. 没有具体的返回值（不能由return语句） 

执行时机：

1. 创建对象时由虚拟机调用，不能手动调用构造方法
2. 每创建一次对象，就会调用一次构造方法

实例如下图所示：

第9——第17行，三个方法全为构造方法。

注意：当我们设计完类的时候，系统会默认给我设置无参的构造方法，当时，一旦我们手写了构造方法，那么原本的无参构造方法就会被覆盖

6.标准JavaBean

下面来说一下标准的javabean，前面说过一点，但是不具体，这里具体说一下；

标准Javabean的要求

1. 类名要见名知意
2. 成员变量使用private修饰
3. 提供至少2个构造方法：无参构造方法，带全部参数的构造方法
4. 成员方法：提供每个成员变量的访问器与修改器；如果还有其他的行为也应该写上

下面来看一下一个标准的javabean类：

public class User {private String name;private int age;private String IdNumber;private String address;public User(){}public User(String name, int age, String idNumber, String address) {this.name = name;this.age = age;IdNumber = idNumber;this.address = address;}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;}public String getIdNumber() {return IdNumber;}public void setIdNumber(String idNumber) {IdNumber = idNumber;}public String getAddress() {return address;}public void setAddress(String address) {this.address = address;}
}

7.对象内存图

下面，我们来介绍一下对象的内存图

内容回顾：

java的内存分配为：栈，堆，方法区，本地方法栈，寄存器

栈中存方法和方法中的内容，堆中存new出来的，方法区中放一个类的字节码文件（即当我们要用一个类的时候，这个类的字节码文件就会被加载到方法区中），本地方法栈和寄存器与硬件有关，不多赘述。

下面，我们根据代码来讲解一下吧

当我们在测试类中输入红框中的代码，并运行时，JVM至少要做以下7件事：

1. 加载class文件（即等号左边的User）
2. 申明局部空间变量 （即等号右边的LiSi）
3. 在堆中开辟一块空间（即等号右边的new）
4. 默认初始化（对堆中对象初始化）
5. 显式初始化（对堆中对象初始化）
6. 构造方法初始化
7. 将堆中空间的地址赋值给等号左边的局部变量LiSi（即等号的作用）

下面，我们就对上面的代码进行一下内存分析：

这图画的很清楚了，大家可以参考这图来理解

8.成员变量与局部变量

成员变量：类中方法外的变量

局部变量：方法里面的变量

如下图所示：

成员变量与局部变量的区别：