Java类与对象详解

简介: Java类与对象详解

面向对象思想

面向对象思想概述

概述

Java语言是一种面向对象的程序设计语言,而面向对象思想是一种程序设计思想,我们在面向对象思想的指引下,使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物,每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去操作实现。

举例

洗衣服:

  • 面向过程:把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾起来
  • 面向对象:把衣服脱下来-->打开全自动洗衣机-->扔衣服-->按钮-->晾起来

区别:
面向过程:强调步骤。
面向对象:强调对象,这里的对象就是洗衣机。

特点

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想,它可以将复杂的事情简单化,并将我们从执行者变成了指挥者。
面向对象的语言中,包含了三大基本特征,即封装、继承和多态。

类和对象

环顾周围,你会发现很多对象,比如桌子,椅子,同学,老师等。桌椅属于办公用品,师生都是人类。那么什么是类呢?什么是对象呢?

什么是类

  • 类:是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该

类事物。
现实中,描述一类事物:

  • 属性:就是该事物的状态信息。
  • 行为:就是该事物能够做什么。

举例:小猫。
属性:名字、体重、年龄、颜色。 行为:走、跑、叫。

什么是对象

对象:是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性
和行为。
现实中,一类事物的一个实例:一只小猫。
举例:某一只小猫 tom。
属性:tom、5kg、2 years、yellow。 行为:溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

类是对一类事物的描述,是抽象的。
对象是一类事物的实例,是具体的。
类是对象的模板,对象是类的实体。

类的定义

事物与类的对比

现实世界的一类事物:
属性:事物的状态信息。 行为:事物能够做什么。
Java中用class描述事物也是如此:
成员变量:对应事物的属性 成员方法:对应事物的行为

类的定义格式

public class ClassName {
    //成员变量
    //成员方法
}
  • 定义类:就是定义类的成员,包括成员变量和成员方法。
  • 成员变量:和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中,方法外。
  • 成员方法:和以前定义方法几乎是一样的。

类的定义格式举例:

public class Student {

    // 成员变量
    // 姓名
    String name;
    /**
     * 年龄
     */
    int age;

    // 成员方法
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭饭!");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉觉!");
    }

    public void study() {
        System.out.println("学习!");
    }

}

对象的使用

对象的使用格式

创建对象:

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量;
对象名.成员方法();

对象的使用格式举例:

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 导包。
        // 我需要使用的Student类,和我自己Demo02Student位于同一个包下,所以省略导包语句不写

        // 2. 创建,格式:
        // 类名称 对象名 = new 类名称();
        // 根据Student类,创建了一个名为stu的对象
        Student stu = new Student();

        // 3. 使用其中的成员变量,格式:
        // 对象名.成员变量名
        System.out.println(stu.name); // null
        System.out.println(stu.age); // 0
        System.out.println("=============");

        // 改变对象当中的成员变量数值内容
        // 将右侧的字符串,赋值交给stu对象当中的name成员变量
        stu.name = "赵丽颖";
        stu.age = 18;
        System.out.println(stu.name); // 赵丽颖
        System.out.println(stu.age); // 18
        System.out.println("=============");

        // 4. 使用对象的成员方法,格式:
        // 对象名.成员方法名()
        stu.eat();
        stu.sleep();
        stu.study();
    }

成员变量的默认值

数据类型 默认值
基本类型 整数(byte,short,int,long) 0
浮点数(float,double) 0.0
字符(char) \u0000'
布尔(boolean) false
引用类型 数组,类,接口 null

对象内存图

一个对象,调用一个方法内存图

image.png

通过上图,我们可以理解,在栈内存中运行的方法,遵循"先进后出,后进先出"的原则。变量p指向堆内存中
的空间,寻找方法信息,去执行该方法。
但是,这里依然有问题存在。创建多个对象时,如果每个对象内部都保存一份方法信息,这就非常浪费内存
了,因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢?请看如下图解。

两个对象,调用同一方法内存图

image.png

对象调用方法时,根据对象中方法标记(地址值),去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象,方法信息
只保存一份,节约内存空间。

一个引用,作为参数传递到方法中内存图

image.png

引用类型作为参数,传递的是地址值。

成员变量和局部变量区别

变量根据定义位置的不同,我们给变量起了不同的名字。如下图所示:
image.png

  • 在类中的位置不同

    • 成员变量:类中,方法外
    • 局部变量:方法中或者方法声明上(形式参数)
  • 作用范围不一样

    • 成员变量:类中
    • 局部变量:方法中
  • 初始化值的不同

    • 成员变量:有默认值
    • 局部变量:没有默认值。必须先定义,赋值,最后使用
  • 在内存中的位置不同

    • 成员变量:堆内存
    • 局部变量:栈内存
  • 生命周期不同

    • 成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失
    • 局部变量:随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失
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