Java面向对象基础

1. 类和对象

面向对象和面向过程的思想对比 :

面向过程 ：是一种以过程为中心的编程思想，实现功能的每一步，都是自己实现的

面向对象 ：是一种以对象为中心的编程思想，通过指挥对象实现具体的功能

1.1 类和对象的关系

客观存在的事物皆为对象 ，所以我们也常常说万物皆对象。

• 类

  • 类的理解

    • 类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

    • 类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合

    • 简单理解：类就是对现实事物的一种描述

  • 类的组成

    • 属性：指事物的特征，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）

    • 行为：指事物能执行的操作，例如：手机事物（打电话，发短信）

• 类和对象的关系

  • 类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

  • 对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体

  • 简单理解：类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义【应用】

类的组成是由属性和行为两部分组成

• 属性：在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）

• 行为：在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义步骤：

① 定义类

② 编写类的成员变量

③ 编写类的成员方法

public class Student {
    // 属性 : 姓名, 年龄
    // 成员变量: 跟之前定义变量的格式一样, 只不过位置发生了改变, 类中方法外
    String name;
    int age;

    // 行为 : 学习
    // 成员方法: 跟之前定义方法的格式一样, 只不过去掉了static关键字.
    public void study(){
        System.out.println("学习");
    }
}

1.3 对象的创建和使用

• 创建对象的格式：

  • 类名 对象名 = new 类名();

• 调用成员的格式：

  • 对象名.成员变量

  • 对象名.成员方法();

• 示例代码 :

package com.itheima.object1;
?
public class TestStudent {
 ? ?/*
 ? ? ? ?创建对象的格式:
 ? ? ? ? ? ? ? ?类名 对象名 = new 类名();
 ? ? ? ?调用成员变量的格式:
 ? ? ? ? ? ? ? ?对象名.变量名
 ? ? ? ?调用成员方法的格式:
 ? ? ? ? ? ? ? ?对象名.方法名();
 ? ? */
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?// 类名 对象名 = new 类名();
 ? ? ? ?Student stu = new Student();
 ? ? ? ?// 对象名.变量名
 ? ? ? ?// 默认初始化值
 ? ? ? ?System.out.println(stu.name); ?// null
 ? ? ? ?System.out.println(stu.age); ? // 0
?
 ? ? ? ?stu.name = "张三";
 ? ? ? ?stu.age = 23;
?
 ? ? ? ?System.out.println(stu.name); ?// 张三
 ? ? ? ?System.out.println(stu.age); ? // 23
?
 ? ? ? ?// 对象名.方法名();
 ? ? ? ?stu.study();
 ? ? ? ?// com.itheima.object1.Student@b4c966a
 ? ? ? ?// 全类名(包名 + 类名)
 ? ? ? ?System.out.println(stu);
 ?  }
}

1.4 案例-手机类的创建和使用

需求 ：首先定义一个手机类，然后定义一个手机测试类，在手机测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

分析 ：

• 成员变量：品牌, 价格

• 成员方法：打电话, 发短信

• 示例代码：

package com.itheima.test1;
?
public class Phone {
 ? ?// 品牌, 价格
 ? ?String brand;
 ? ?int price;
?
 ? ?// 打电话, 发短信
 ? ?public void call(String name){
 ? ? ? ?System.out.println("给"+name+"打电话");
 ?  }
?
 ? ?public void sendMessage(){
 ? ? ? ?System.out.println("群发短信");
 ?  }
}

package com.itheima.test1;
?
public class TestPhone {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?// 1. 创建对象
 ? ? ? ?Phone p = new Phone();
 ? ? ? ?// 2. 给成员变量进行赋值
 ? ? ? ?p.brand = "大米";
 ? ? ? ?p.price = 2999;
 ? ? ? ?// 3. 打印赋值后的成员变量
 ? ? ? ?System.out.println(p.brand + "..." + p.price);
 ? ? ? ?// 4. 调用成员方法
 ? ? ? ?p.call("阿强");
 ? ? ? ?p.sendMessage();
 ?  }
}

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图【理解】

• 

2.2 多个对象内存图【理解】

• 

• 总结：

  多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份

2.3 多个对象指向相同内存图【理解】

• 总结 :

  当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）

  只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

• 类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）

• 内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）

• 生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉着方法的调用完毕而消失）

• 初始化值不同：成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）

4. 封装

4.1 private关键字

概述 : private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法）

特点 : 被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用， 提供相应的操作

提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

示例代码：

/*
 ? ?学生类
 */
class Student {
 ? ?//成员变量
 ? ?String name;
 ? ?private int age;
?
 ? ?//提供get/set方法
 ? ?public void setAge(int a) {
 ? ? ? ?if(a<0 || a>120) {
 ? ? ? ? ? ?System.out.println("你给的年龄有误");
 ? ? ?  } else {
 ? ? ? ? ? ?age = a;
 ? ? ?  }
 ?  }
?
 ? ?public int getAge() {
 ? ? ? ?return age;
 ?  }
?
 ? ?//成员方法
 ? ?public void show() {
 ? ? ? ?System.out.println(name + "," + age);
 ?  }
}
/*
 ? ?学生测试类
 */
public class StudentDemo {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?//创建对象
 ? ? ? ?Student s = new Student();
 ? ? ? ?//给成员变量赋值
 ? ? ? ?s.name = "林青霞";
 ? ? ? ?s.setAge(30);
 ? ? ? ?//调用show方法
 ? ? ? ?s.show();
 ?  }
}

4.2 private关键字的使用

• 需求：

  • 定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰

  • 并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法

  • 测试类中创建对象并使用，最终控制台输出? 林青霞，30

• 示例代码：

  /*
   ? ?学生类
   */
  class Student {
   ? ?//成员变量
   ? ?private String name;
   ? ?private int age;
  ?
   ? ?//get/set方法
   ? ?public void setName(String n) {
   ? ? ? ?name = n;
   ?  }
  ?
   ? ?public String getName() {
   ? ? ? ?return name;
   ?  }
  ?
   ? ?public void setAge(int a) {
   ? ? ? ?age = a;
   ?  }
  ?
   ? ?public int getAge() {
   ? ? ? ?return age;
   ?  }
  ?
   ? ?public void show() {
   ? ? ? ?System.out.println(name + "," + age);
   ?  }
  }
  /*
   ? ?学生测试类
   */
  public class StudentDemo {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建对象
   ? ? ? ?Student s = new Student();
  ?
   ? ? ? ?//使用set方法给成员变量赋值
   ? ? ? ?s.setName("林青霞");
   ? ? ? ?s.setAge(30);
  ?
   ? ? ? ?s.show();
  ?
   ? ? ? ?//使用get方法获取成员变量的值
   ? ? ? ?System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
   ? ? ? ?System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
  ?
   ?  }
  }

4.3 this关键字【应用】

概述 : this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）

• 方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量

• 方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

代码实现 :

public class Student {
 ? ?private String name;
 ? ?private int age;
?
 ? ?public void setName(String name) {
 ? ? ? ?this.name = name;
 ?  }
?
 ? ?public String getName() {
 ? ? ? ?return name;
 ?  }
?
 ? ?public void setAge(int age) {
 ? ? ? ?this.age = age;
 ?  }
?
 ? ?public int getAge() {
 ? ? ? ?return age;
 ?  }
?
 ? ?public void show() {
 ? ? ? ?System.out.println(name + "," + age);
 ?  }
}

4.4 this内存原理【理解】

• 注意 : this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象

• 图解 ：

• 

• 

4.5 封装思想

1. 封装概述 是面向对象三大特征之一（封装，继承，多态） 是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的

2. 封装原则 将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问 成员变量private，提供对应的getXxx()/setXxx()方法

3. 封装好处 通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性 把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法的格式和执行时机

• 格式注意 :

  • 方法名与类名相同，大小写也要一致

  • 没有返回值类型，连void都没有

  • 没有具体的返回值（不能由retrun带回结果数据）

• 执行时机 ：

  • 创建对象的时候调用，每创建一次对象，就会执行一次构造方法

  • 不能手动调用构造方法

• 示例代码：

class Student {
 ? ?private String name;
 ? ?private int age;
?
 ? ?//构造方法
 ? ?public Student() {
 ? ? ? ?System.out.println("无参构造方法");
 ?  }
?
 ? ?public void show() {
 ? ? ? ?System.out.println(name + "," + age);
 ?  }
}
/*
 ? ?测试类
 */
public class StudentDemo {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?//创建对象
 ? ? ? ?Student s = new Student();
 ? ? ? ?s.show();
 ?  }
}

5.2 构造方法的作用

• 用于给对象的数据（属性）进行初始化

package com.itheima.constructor;
?
public class Student {
 ? ?/*
 ? ? ? ?格式:
?
 ? ? ? ? ? ? ? 1. 方法名需要跟类名相同, 大小写也要一致
 ? ? ? ? ? ? ? 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带回具体的结果)
 ? ? */
?
 ? ?private String name;
 ? ?private int age;
?
 ? ?// 1. 如果一个类中没有编写任何构造方法, 系统将会提供一个默认的无参数构造方法
 ? ?public Student(){}
?
 ? ?// 2. 如果手动编写了构造方法, 系统就不会再提供默认的无参数构造方法了
 ? ?public Student(String name, int age){
 ? ? ? ?this.name = name;
 ? ? ? ?this.age = age;
 ? ? ? ?System.out.println("我是Student类的构造方法");
 ?  }
?
 ? ?public void show(){
 ? ? ? ?System.out.println(name + "..." + age);
 ?  }
}
package com.itheima.constructor;
?
public class TestStudent {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?Student stu1 = new Student("张三",23);
 ? ? ? ?stu1.show();
?
 ? ? ? ?Student stu2 = new Student();
 ?  }
}

5.3 构造方法的注意事项

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法

如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

推荐的使用方式 :

无论是否使用，都手动书写无参数构造方法，和带参数构造方法

5.4 标准类的代码编写和使用

代码 :

package com.itheima.test3;
?
/*
 ? ?JavaBean类: 封装数据
 */
public class Student {
 ? ?private String name;
 ? ?private int age;
?
 ? ?public Student() {
 ?  }
?
 ? ?public Student(String name, int age) {
 ? ? ? ?this.name = name;
 ? ? ? ?this.age = age;
 ?  }
?
 ? ?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 void show(){
 ? ? ? ?System.out.println(name + "..." + age);
 ?  }
}
?

package com.itheima.test3;
?
public class TestStudent {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?// 1. 无参数构造方法创建对象, 通过setXxx方法给成员变量进行赋值
 ? ? ? ?Student stu1 = new Student();
 ? ? ? ?stu1.setName("张三");
 ? ? ? ?stu1.setAge(23);
 ? ? ? ?stu1.show();
?
 ? ? ? ?// 2. 通过带参数构造方法, 直接给属性进行赋值
 ? ? ? ?Student stu2 = new Student("李四",24);
 ? ? ? ?stu2.show();
 ?  }
}

?