相信对于大家而言,对于类和对象都会是一头雾水吧!什么是类?或者你有对象吗?那么本期的内容呢?就由我来为大家再次增加对于它们的理解,由于水平上的原因,可能会存在不当之处,敬请读者提出宝贵的意见,我也真诚地希望能与读者共同交流,共同成长!
1.1 什么是面向对象
相信大家都知道Java是一门纯面向对象语言!那么什么是面向对象呢?我们一起来看一看!
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。
1.2 面向对象与面向过程
1. 传统洗衣服过程
传统洗衣服方式:过程有些繁杂,特别注重的是洗衣服的过程,少了一个环节可能都不行或者达不到那个效果。
如果是不同种类的衣服,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。 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
总共有四个对象:人 洗衣机 洗衣液 衣服
洗衣过程:人将衣服放进洗衣机并且倒入洗衣液,启动洗衣机后,洗衣机就会完成洗衣过程并且甩干。
整个过程主要是:人 洗衣机 洗衣液 衣服四个对象之间交互完成的,人不需要关心洗衣服的过程和甩干的过程。
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。
2. 类定义和使用
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。
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相对象的编程语言来进行描述,比如:Java语言。
2.1 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!
那么在Java语言中,如何对上述的洗衣机类来进行定义呢?
2.2 类的定义格式
// 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
}
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。
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。
我们有着上面的知识,接着我们来尝试定义一个狗类吧!我们一起来想一想它有什么属性与方法(行为)。狗狗有属于它自己的名字吧,有年龄,有颜色!然后它的行为呢?有吃饭,睡觉,运动吧。搞清楚这些之后,我们就可以很好的定义一个狗类了!
class PetDog {
public String name;
public int age;
public String color;
public void eat() {
System.out.println(this.name+"正在吃饭~~~");
}
public void sleep() {
System.out.println(this.name+"正在睡觉~~~");
}
public void sport() {
System.out.println(this.name+"正在运动~~~");
}
}
注意事项:
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
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WashMachine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。
public class PetDog {
public String name;
public int age;
public String color;
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃饭~~~");
}
public void sleep() {
System.out.println(this.name + "正在睡觉~~~");
}
public void sport() {
System.out.println(this.name + "正在运动~~~");
}
public void show() {
System.out.println("姓名:"+this.name+" 年龄:"+this.age+" 颜色: "+this.color);
}
public static void main(String[] args) {
PetDog dog = new PetDog();
dog.name = "小黄";
dog.age = 7;
dog.color = "黄色";
dog.show();
dog.eat();
dog.sleep();
dog.sport();
}
}
注意事项:
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.
同一个类可以创建多个实例.
3.2 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。
4. this引用
4.1 为什么要有this引用
我们先来看一个日期类的例子:
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();
}
}
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。
但是细思之下有以下两个疑问:
1. 形参名不小心与成员变量名相同:
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?直接蒙圈了!
2. 三个对象都在调用setDate和printDate函数,但是这两个函数中没有任何有关对象的说明,setDate和 printDate函数如何知道打印的是那个对象的数据呢?
这一切的一切让this引用来揭开这层神秘的面纱。
4.2 什么是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。
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 d1 = new Date();
d1.setDay(2020,9,15);
d1.printDate();
}
}
4.3 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。
5. 对象的构造及初始化
5.1 如何初始化对象
我们知道在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。
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。那如果是对象:
public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
d.printDate();
d.setDate(2021,6,9);
d.printDate();
}
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:
1. 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?
2. 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?
5.2 构造方法
5.2.1 构造方法的概念
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,并且在整个对象的生命周期内只调用一次。
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
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) {
// 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
}
}
5.2.2 特性
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)
public class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
// 无参数的构造方法
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();
}
}
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。
注意:一旦用户定义,编译器则不再生成。
5.3 默认初始化
在上文中我们提到: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?
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:
1. 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载
2. 为对象分配内存空间
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
默认值 byte 0 char '\u0000' short 0 int 0 long 0L boolean false float 0.0f double 0.0 reference null
3. 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
5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法,给对象中各个成员赋值
5.4 就地初始化
在声明成员变量时,就直接给出了初始值。
class Date {
public int year = 1900;
public int month = 1;
public int day = 1;
public Date(){
}
public Date(int year, int month, int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public void show() {
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
public static void main(String[] args) {
Date d1 = new Date(2021,6,9);
Date d2 = new Date();
d1.show();
d2.show();
}
}
讲到这里的话,我们本期的内容就讲完了,那么管于类与对象的内容还有很多,我们下期接着讲!希望对你有所帮助,谢谢你的观看!!!
❥(^_-)拜拜,我们下期见!