要先学会 “面向对象编程” 就得学会类和对象（Java篇）

1. 面向对象的初认识2. 类的定义方式与对象的实例3. this 的引用4. 对象的构造与初始化

邂逅岁月

1319人浏览 · 2024-03-12 12:53:32

邂逅岁月 · 2024-03-12 12:53:32 发布

本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’
❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言
而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,
小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.
🤭🤭🤭可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念！！！
在这里插入图片描述

前言

什么是面向对象呢？什么又是面向过程呢？
而我们该怎么面向 对象编程 呢！！！

在本篇文章中小编讲重点讲解面向对象的第一步
认识我们的 类和对象 💖 💖 💖

一. 面对对象的初认识

<1>. 面对对象的概念

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。

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。

那么小爱同学问：“我好像听说过面向过程，那和我们这个面向对象有什么区别呢？” 。
这个问题问的好啊，下面让小编就举个栗子说明下吧 💕 💕 💕

<2>. 举个栗子

1. 传统洗衣服过程

在这里插入图片描述

传统的方式： 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，那就是另一种放方式。

按照该种方式来写代码， 将来扩展或者维护起来会比较麻烦。

2. 现代洗衣服过程

在这里插入图片描述

以 面向对象 方式来进行处理， 就不关注洗衣服的过程 ，具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可 通过对象之间的交互来完成的。

注意：面向过程和面相对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有那个好坏之分，都有其专门的应用场景。

鱼式疯言

Java语言 是一门 面向对象 的语言

C语言 是一门 面向过程 的语言

二. 类的定义方式与对象的实例

<1>. 简单认识类

面相对象程序设计关注的是对象，而对象是现实生活中的实体，比如：洗衣机。
但是洗衣机计算机并不认识，需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。
在这里插入图片描述
上图左侧就是对洗衣机简单的描述，该过程称为对洗衣机对象(实体)进行抽象（对一个复杂事物的重新认知）
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
比如：Java语言。

这时我们就出现了类这个概念

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…

小爱同学就有疑惑了，那么在 Java 语言中，如何对上述的洗衣机类来进行定义呢？ 🤔 🤔 🤔

<2>. 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:

class ClassName{
    field; // 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。

1.举个栗子

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");
}
}

采用Java语言将洗衣机类在计算机中定义完成，经过javac 编译之后形成 .class 文件，在 JVM 的基础上计算机就可以识别了。

鱼式疯言

注意事项

类名注意采用大驼峰定义
成员前写法统一为 public，后面会详细解释
此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释

<3>. 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，比如上述的：PetDog 类和 Student 类。
它们都是类 (一种新定义的类型) 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。

在这里插入图片描述

class PetDog {
    public String name;//名字
    public String color;//颜色
    // 狗的属性
    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
    }
    // 狗的行为
    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
    }
}

public class J3_11{
    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();
    }
}

在这里插入图片描述

鱼式疯言

new 关键字用于创建一个对象的实例.
使用 . 来访问对象中的属性和 方法.
同一个类可以 创建对个实例 .

<4>. 类和对象的说明

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.
类是一种自定义的类型 ，可以用来定义变量.
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
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 。

在这里插入图片描述

三. this 引用

小伙伴们是不是有这样的疑惑，这个 this 是在Java语法发挥着什么作用呢，和我们今天讲的类和对象有什么关联呢，
那么就带着的疑问来探讨下 this 这个关键字的作用吧 ❤️ ❤️ ❤️
请友友们先看个栗子先哦，精彩马上开始。

<1>. 举个栗子

class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int y, int m, int d){
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
// 构造三个日期类型的对象 d1 d2 d3
        Date d1 = new Date();
        Date d2 = new Date();
        Date d3 = new Date();
// 对d1，d2，d3的日期设置
        d1.setDay(2020, 9, 15);
        d2.setDay(2020, 9, 16);
        d3.setDay(2020,9,17);
// 打印日期中的内容
        d1.printDate();
        d2.printDate();
        d3.printDate();
    }
}

在这里插入图片描述

以上代码定义了一个日期类，然后 main 方法中创建了 三个对象

并通过 Date 类中的成员方法对对象进行设置和打
印，代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。

但是小伙伴是不是发现有两个疑问：

形参名不小心与成员变量名相同：

public void setDay(int year, int month, int day){
year = year;
month = month;
day = day;
}

那函数体中到底是谁给谁赋值？
成员变量给成员变量？
参数给参数？
参数给成员变量？
成员变量参数？
估计自己都搞不清楚了。

三个对象都在调用 setDate 和 printDate 方法，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明

setDate 和 printDate 方法如何知道打印的是那个对象的数据呢？

在这里插入图片描述
一切让 this 引用来揭开这层神秘的面纱

<2>. this引用的概念

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。

 class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.setDay(2020,9,15);
        d.printDate();
    }
}

在这里插入图片描述
具体的原理是怎么样的呢，下面宝子们看看小编这张图就理解了 😃 😃 😃

鱼式疯言

注意：

this 引用的是调用成员方法的对象。

<3>. this 引用的特性

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
this只能在 成员方法 中使用
在 成员方法 中，this 只能引用当前对象，不能再引用其他对象
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

在代码层面来简单演示—>
注意：下图右侧中的 Date类 也是可以通过编译的

在这里插入图片描述

四. 对象的构造与初始化

1.如何初始化对象

通过前面知识点的学习知道

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

在这里插入图片描述

Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。

如果是对象:

class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.setDay(2020,9,15);
        d.printDate();
    }

}

在这里插入图片描述

小伙伴是不是发现需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。
通过上述例子发现两个问题：

每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
局部变量必须要初始化才能使用，为什么 字段声明 之后 没有给值依然可以使用 ？

有问题,就会有答案
首先我们先解决第一个问题哈 !
这时我们就需要引入一个构造方法的概念 .

2.构造方法

<1>. 概念

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
在整个对象的生命周期内只调用一次。

public class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
// 构造方法：
// 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行
// 一般情况下使用public修饰
// 在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
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 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(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被调用了
d.printDate(); // 2021-6-9
}
}

在这里插入图片描述

鱼式疯言

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 。

<2>. 构造方法的特性

名字必须与类名相同

没有返回值类型，设置为 void 也不行

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)

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)

 class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 无参构造方法
    public Date(){
        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;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

在这里插入图片描述

上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

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 。

class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

在这里插入图片描述
上述Date类中，没有定义 任何构造方法，编译器会默认生成一个 不带参数的构造方法。

鱼式疯言

注意:

一旦用户定义，编译器则 不再生成

友友们可以看下面这个栗子就明白了

 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;
    }

    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
// 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的
// 则此处创建对象是可以通过编译的
// 但实际情况是：编译期报错
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}
/*
Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;
需要: int,int,int
找到: 没有参数
原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
*/

在这里插入图片描述

构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

 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;
    }

    // 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;
    }

    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
// 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的
// 则此处创建对象是可以通过编译的
// 但实际情况是：编译期报错
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}

在这里插入图片描述

鱼式疯言

注意:

this(…) 必须是构造方法中的第一条语句

不能形成环

class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public Date(){
        this(1900,1,1);
    }
    public Date(int year, int month, int day) {
        this();
    }

    public static void main(String[] args) {

    }
}

/*
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
*/

在这里插入图片描述

绝大多数情况下使用 public 来修饰，特殊场景下会被private 修饰 (后序讲单例模式时会遇到)

<3>. 默认初始化

在上文中提出的第二个问题: 为什么局部变量在使用时必须要初始化, 而成员变量可以不用呢？

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);

}
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：

Date d = new Date(2021,6,9);

在程序层面只是简单的一条语句，在 JVM 层面需要做好多事情，下面简单介绍下：

检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载

为对象分配内存空间

处理并发安全问题比如：多个线程同时申请对象，JVM要保证给对象分配的空间不冲突

初始化所分配的空间

即：对象空间被申请好之后，
对象中包含的成员已经设置好了初始值，比如：

在这里插入图片描述

设置对象 头信息 (关于 对象内存模型 后面会介绍)
调用构造方法，给对象中各个 成员赋值

<4>. 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

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();
}
}