Java 类和对象详解（上）

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🏫前言：

类与对象的学习是一个碎片化的过程，知识是很碎片的拼凑，所以今天小编整理了类和对象的详细知识，通过是什么，怎么做，慢慢走进类与对象，希望给你带来帮助！

面向对象和我们过去的面向过程有什么区别呢？

可以这么说，把大象塞进冰箱里分为几步？

1.打开冰箱

2.把大象塞进去

3.关上冰箱门

至于我怎么把大象塞进冰箱里的，我并不关心，因为我不面向过程。同样的，在面向对象时，我们并不关心过程，只需要把过程交给"对象"去做。面向对象程序设计的主要步骤是：定义类->用类创建对象。别急，下面我们来深入讲讲。

🏫前言：

💯一. 类和对象的概念

⭐️1.什么是一个类？

⭐️2.一个类里有什么？

⭐️3.什么是对象？

💯二.类的实例化

⭐️1.什么是实例化？

⭐️2.如何实例化？

💯三.构造方法(构造器)

⭐️1.什么是构造方法

⭐️2. 初始化

⭐️3.this关键字

3.1 为什么要有this引用？

3.2 什么是this引用

3.3 this引用的特性

⭐️4.构造器的使用

4.1

4.2

4.3

4.4

格式：

4.5

💯四.public修饰符

💯五.封装

⭐️1. 访问限定符

⭐️2. 包

2.1 什么是包

2.2 怎么创建一个包

2.3 如何导入包

2.4 default

🏫六.小结

💯一. 类和对象的概念

⭐️1.什么是一个类？

类是对某一具体事物进行抽象的概念，构建一个描述事物主要特征，行为的框架。

通俗点说，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。

如下图，我们打开idea敲代码要创建的就是一个类。

⭐️2.一个类里有什么？

一个Java 类中通常由成员变量（字段），成员方法，构造方法组成(其余的如代码块，我们下文慢慢揭开)。类名一般用大驼峰命名。

注意：成员变量和成员方法不能称为类变量，类方法。

成员方法一般使用小驼峰命名！

一般一个文件当中只有一个类。

如下图：成员变量一般由修饰符变量类型变量名组成，可以赋予初始值，我们称为就地初始化。

如果没有初始化，也会有默认值，如int类型默认为 0 ，boolean 类型默认为 false， String类型默认为 null。

⭐️3.什么是对象？

当我们构造完一个类，在此基础上，我们可以创建对象，通过对象可以对成员变量进行初始化，也可以调用成员方法。

💯二.类的实例化

⭐️1.什么是实例化？

通过new 关键字，配合类名就可以实例化对象。即用类类型（实际上类就相当于是我们直接定义的一个类型，int，char则是计算机定义的类型）创建对象的过程称为实例化。

class Person {
    //成员变量
    String name;
    String gender;
    int age;
    public String toString() {
        return "name= " + name  +
                ", gender= " + gender +
                ", age= " + age ;
    }

}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.name = "taotao";
        p.gender = "男";
        p.age = 18;
        System.out.println(p.toString());
    }
}

⭐️2.如何实例化？

上图中，我们用new 关键字创建了一个对象 p 。

然后使用 . 来访问对象中的属性和方法。（对象.成员变量 / 对象.成员方法）实际上可以理解为c语言上的指针，实例化的对象会占用物理空间。可以这样巧记：对象都扎堆扎堆的。

同一个类可以创建多个实例。

💯三.构造方法(构造器)

⭐️1.什么是构造方法

我们先浅谈一下构造方法，再慢慢引入！

1.构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法它用于对象实例化，名字必须与类名相同，注意Java大小写敏感！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。

2.构造器没有返回值，也没有返回类型(void类型也不可以)。

3.构造器可以进行方法的重载，常见的如在一个类中有一个无参构造器和一个有参构造器。

4.构造器一般使用public修饰符。

5.构造方法不是必须的。

6.构造方法只能通过new 或 this 调用。

⭐️2. 初始化

在Java中，对象成员（即成员变量）的默认初始值取决于其数据类型。以下是常见数据类型及其默认初始值：

基本数据类型：

byte：0
short：0
int：0
long：0L
float：0.0f
double：0.0
char：'\u0000'（空字符）
boolean：false

引用数据类型（如对象、数组等）：

默认值为null。

这些都不重要，我们来思考一个问题：为什么局部变量没有初始化会报错，而成员变量没有初始化不会？

答案就是：成员变量会由计算机赋予默认值。

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：

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

4. 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。

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。

初始化分为默认初始化，还有上文讲到的就地初始化，以及下文即将讲到的通过构造方法初始化。

⭐️3.this关键字

3.1 为什么要有this引用？

问题一：

调用一个成员方法setDay

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 String Print(){
        return year+"年"+month+"月"+day+"日";
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date();
        d1.setDay(2024,10,17);
        System.out.println(d1.Print());
        System.out.println("=============");
        Date d2 = new Date();
        d2.setDay(1999,10,1);
        System.out.println(d2.Print());
    }
}

若形参改成这样

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

那么我们怎么判断谁给谁赋值呢？其实这是有迹可循的，我们可以发现，这样的代码编译器并不会报错，其实这是一个自己给自己赋值的过程。成员变量可以与局部变量有相同的名字，但是赋值时，局部变量优先！也正是这"争强好胜"导致了代码逻辑有问题！

那么怎么避免，或者说怎么解决形参与成员变量同名的情况呢，毕竟这难以避免。 答案呼之欲出，就是this关键字。

问题二：

每个方法只有一个，该方法是怎么知道给哪个对象的成员进行赋值呢？

其实，每个方法都有一个隐藏的引用参数this！哈哈很神奇吧。 this的类型是一个类类型！

public void setDay(Date this,int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public String Print(Date this){
        return this.year+"年"+this.month+"月"+this.day+"日";
    }

通过调试我们也可以发现this后面的值与d2后面的值一样(因为小编把断点打在d2了)，说明它俩就是同一个东西。 就像我们学的方程，把鸡的只数设为x，其实x就是鸡的只数。

3.2 什么是this引用

虽然有时候并不影响代码，在我们学习了this之后，调用成员变量时最好都加上this，提高代码的可读性。

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。

1.通过this 来访问当前对象的成员变量 this.day

2.通过this 来访问当前对象的成员方法 this.Print()

3.下文：通过this来调用当前对象其他的构造方法 this()

3.3 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（下文会提到）

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

⭐️4.构造器的使用

现在我们加入情景慢慢了解：

构造器的格式直接拉到下文代码！

4.1

不是说构造器是类的一部分吗？为什么我们不定义构造器也能正常运行？

其实在进行编译时，系统会自动增加一个无参数，空的构造方法。也就是一个无参构造器。

4.2

当我们定义了构造器后，系统还会自动增加无参构造器吗？

不会，所以如果我们只定义了一个有参构造器时，在main方法中调用无参构造器就会报错！

俗话说救穷不救急······

从下图可以发现我们new 的构造器就是一个无参构造器！所以说构造器是类的一部分！！

4.3

普通成员方法中 this 可以引用构造方法吗？

不可以！！ 但是可以引用其他成员方法，以及下文要讲的，构造方法才能互相调用！

4.4

每个构造器都可以互相调用吗？

不可以！！！构造方法之间的调用不能闭环，如下图。

如下图，增加无参构造器，同时调用两参构造器，结果如下

这应该是显而易见的，总不能左脚踩右脚起飞吧？

注意：千万不要写成这样哦！

这个问题就是，直接传递给有参构造器的是你的三个成员变量，在 Java 中，调用构造方法时，必须首先调用父类构造方法，而且在调用构造方法之前，不能使用当前对象的实例变量。但是你这里调用了this，他就不会隐式的去使用super调用父类的无参构造器去。那么是无法直接使用成员变量的，你需要自己创建三个值，传给你的有参构造器。

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。

格式：

public class Person {
    //成员变量
    private String name;
    private String gender;
    private int age;

    //构造方法 没有形参
    public Person(){
    }

    //重载构造方法 三个形参
    public Person(String name,String gender,int age){
        System.out.println("这是第二个构造方法");
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    //重载构造方法 同样形参不同位置
    public Person(String name,int age,String gender){
        this(name,gender,age);//必须在第一行
        System.out.println("这是第三个构造方法");
    }
}

4.5

与类同名的不一定就是构造方法。 比如在构造方法前加入变量类型就会变成一个成员方法，大家动手试试！

看到这里大家应该眼睛也疲劳了，看看小编新换的idea背景吧！不知道怎么换的可以搜一下教程

💯四.public修饰符

下图中为什么成员变量前面还有一个private？为什么类前面还有一个public？

我们知道面向对象具有 隐蔽性！这里就很好的体现了，举个例子：银行只提供给你的账户余额和取款的功能，它不会告诉你用户存下的身份证，密码等等。它只提供对外开放的内容。

这时我们就会用private来让成员变量不能被创建的对象直接使用。

private就是访问限定符。public，protected ，default都是访问修饰符。后续慢慢详解。

public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到

default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了（也是什么都不写时的默认权限）

private：只有自己知道，其他人都不知道

protected：主要是用在继承中

而我们class前的public则可以表示可以自由使用，所以我们上文提到的构造方法一般使用public修饰符。 main方法使用的也是public 类型。

上图中发现name无法被对象调用，那我们要怎么使用它呢？

我们可以定义一个public 方法如下：

那有同学就说了这一个一个写也太麻烦了吧，这隐蔽性不要也罢，别急编译器为我们提供了自动生成的功能！如下：在类内按右键

可以看到能生成getter和setter方法，也可以生成构造器(Constructor)。按住shift键可以多选。

💯五.封装

有了前文对private和public的简单介绍，我们可以很清楚的了解封装。

对象有四个特征：隐蔽性，抽象性，继承性，多态性。封装就是使用private修饰符，使一个成员变量或成员方法等私密化。前文我们可知，我们并不关心过程，所以我们的封装是很有必要的。

⭐️1. 访问限定符

public详细看上文。

⭐️2. 包

2.1 什么是包

包可以理解为一个文件夹，我们进入编译器时就可以对包进行命名，不过初学时我们一般略过它，直接命名class。而编译器自带一个包src，我们直接命名的class就在src中。

为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。

包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。