JAVASE之类和对象(1)

路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。

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专栏：JAVASE
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引言：
这篇文章我们只介绍前半部分，下一篇文章会介绍剩下的部分。

一、面向对象

1、什么是面向对象

面向对象是一种编程范式，它将程序组织成对象的集合，每个对象都有自己的状态和行为。在面向对象的编程中，程序通过定义对象的属性和方法来描述问题的解决方案。对象可以通过与其他对象进行交互来实现特定的功能。面向对象的编程主要包括封装、继承和多态三个特性，通过这些特性可以使程序更加模块化、可维护和可复用。
我们学习的Java是一门纯面向对象的语言，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设计程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展及维护都非常友好。

2、面向对象与面向过程

我们都知道曹操称象的故事吧！我们分别用面向对象和面向过程来讲述一下这个过程：
（1）面向过程：我们要准备一艘可以装的下大象的船，接着我们将大象赶到船上，然后乘坐另一艘小船，在水位处划一条线，再把大象从船上赶下来，我们继续在同一条船上搬石头，一块，两块…，直到船的水位下降到到我们之前划的线上，然后我们准备一个称，将船上的石头卸下来分批放到称上，并且记录每一批石头的重量，最后将所有数据全部相加，这时候就可以计算出大象的重量了。
（2）面向对象：把大象赶到船上（…），在船上放上石头（…），在称上放石头（…），得到大象重量。
通过这个故事，我们知道了面向过程是把事情分成一步一步的，然后按照步骤一步一步的做出来，而面向对象是给对象相应的方法，最后得出结果。以面向对象的方式来处理，就不用关心过程了，是通过对象之间的交互来完成的。

二、类定义和使用

1、认识类

类是用来对一个实体进行描述的，主要关注该实体具有哪些属性，哪些功能，描述完成以后计算机就可以识别出结果了。

2、类的定义格式

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注意事项：
1、类名采用大驼峰定义；
2、成员前写法统一为public。

3、定义一个学生类

public class Student {
     // 成员变量
    public String name;
    public int age;
    // 成员方法
    public void Exam(){
        
    }
}

三、类的实例化

1、什么是实例化

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，比如上面定义的Student类。有了这些自定义类型之后，就可以使用这些类来定义实例。
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。

class Student {
    public String name;
    public int age;

    public void Exam(){
        System.out.println("考试......");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过 new 实例化对象
        Student student = new Student();
        student.name = "Tom";
        student.age = 12;
    }
}

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实例。

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。

四、this引用

1、为什么要有this引用

在这里，我们定义一个Date类来进行演示：

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


    // 设置日期
    public void setDate(int y, int m, int d){
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }

    // 打印日期
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "年" + month + "月" + day + "日");
    }
    
}

这个时候，我们该如何打印他们呢？看下面代码：
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运行结果如下：

但是，如果我们不想这样一个一个进行赋值，而是一次性的赋值，该怎么办呢？
我们在上面的代码中，已经定义了setDate，所以，我们可以调用setDate来进行赋值。代码如下：

运行结果如下：
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通过以上的两种方法，就可以进行赋值和打印了，然而，这跟this引用有什么关系呢？我们继续往下学习。
我们想想，现在我们的setDate是这样的：

假如说，我们把setDate改成下面这样：

在这个时候，到底是谁给谁赋值，到底设置的是哪个对象呢？
我们运行代码试试：
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这是什么原因呢？
这是因为局部变量优先，是形参自己改自己赋值了，没有赋值到成员变量当中。
在这个时候，我们的this就派上用处了，他可以让他赋值到成员变量当中。我们看下一部分：

2、什么是this引用

我们将this加入到我们的setDate中：
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我们将main方法中写成这样：

代码运行结果如下：

这个时候，我们有问题了：成员函数执行的时候，他是怎么知到打印的是哪个对象，设置的是哪个对象？
这就是this的作用，我们认为：

this引用指向当前对象

通俗来讲，谁调用setDate，谁就是当前对象。
这时候，我们就可以知道什么是this引用了

this引用指向当前对象，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。

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的引用传递给该成员方法，this负责来接收。

接下来，我们把完整代码展示出来：

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


    // 设置日期
    public void setDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }

    // 打印日期
    public void printDate() {
        System.out.println(this.year + "年" + this.month + "月" + this.day + "日");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 赋值
        date.setDate(2024, 5, 24);
        // 打印
        date.printDate();

        Date date1 = new Date();
        date1.setDate(2023, 5, 24);
        date1.printDate();
    }

}

五、对象的构造和初始化

1、如何初始化对象

我们来看下面这个代码：
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运行结果如下：

这是因为没有初始化报错，但是我们来看下面的代码：

运行一下：
我们发现，每次对象创建好之后，要调用setStudent才能设置具体姓名和年龄，这是很麻烦的，但是我们到底该如何初始化呢？我们继续学习：

2、默认初始化

我们同样来看下面的代码：
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在这个代码中，我们初始化了吗？没有，但是他会报错吗？我们看运行结果：

没有，这是为什么呢？
哇，好多为什么，那就让我们继续回答这一个一个的问题吧！
在这里，就是因为发生了默认初始化，所以才不会报错。我们看到的只是程序层面简单的一条语句，但是，在JVM层面就需要做好多事情，下面简单介绍：
（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；
（3）处理并发问题；
（4）初始化所分配的空间
就是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：

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在这里，我们暂时知道这是默认初始化就好，至于为什么，我们可以后期学习。

3、就地初始化

就地初始化就是在声明成员变量时，就直接给出了初始值。
我们看代码：
在这里插入图片描述
这样运行会是什么结果呢？我们运行试试：

这就是我们的就地初始化，需要注意的是：代码编译完成后，编译器会将所有给初始化的这些语句添加到各个构造函数中。

4、构造方法

在我们学习了以上两种初始化方法，我们再来学习另一种初始化方法，叫做构造方法。

（1）概念

构造方法（也称构造器）是一个特殊的成员方法，这个方法没有返回值，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的声明周期内只调用一次。
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现在问题来了，我们该怎么调用该构造方法呢？我们看下面的代码并且运行：
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运行结果如下：
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这是什么原因呢？我们将main方法改成如下这样：

运行结果如下：

我们再来调用带两个参数的构造方法：
将main方法写为这样：

运行结果如下：

所以我们认为：当构造方法调用完成之后，对象实际上才产生了。
其实我们还需要知道，当没有提供任何构造方法的时候，编译器会默认提供一个不带参数的构造方法，但是当我们有构造方法提供的时候，编译器就不会提供了。