黑马程序员Java笔记——类与对象的初体验

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类与对象

关键词：类、主类、客户、对象、实例化、构造方法、数据域封装、静态变量、静态方法、实例变量、实例方法、匿名对象、权限、设置器、访问器、UML类图

一、引述

Java是面向对象的程序设计语言。如何理解面向对象，是学好Java的必要不充分条件。

类和对象的定义：类是现实世界或思维世界中的实体在计算机中的反映，它将数据以及这些数据上的操作封装在一起。对象是具有类类型的变量。

类和对象的关系：类是对象的抽象，而对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。类是用于创建对象的蓝图，它是一个定义包括在特定类型的对象中的方法和变量的软件模板。

——出自度娘

二、简述：

（1）类：代表现实生活中实体的在计算机中的反映，它有自己的状态和行为。类使用关键词class来标明，类名中每个单词的首字母都要大写。

1.1 一个类的状态也可以称之为属性或者特征，是指那些可以代表它们当前值的数据域。

1.2 一个类的行为也可以称之为动作，是为了完成指定的操作，由方法定义的。

1.3 主类：含义main方法的类被称为主类；Java中的类可以不含有main方法，目的是为主类提供服务；可以把两个类放在同一个文件中，但是文件中只有一个类名可以被声明为public即公共的。此外公共类名必须与文件名相一致。

（2）对象：一个类可以看做一个模板，用来定义是什么，和干什么的。对象是类的一个实例，可以从一个类中创建多个实例，创建实例的过程称之为实例化。理论来讲：应该先有类，后有对象。

（注释：术语中的 对象和实例经常可以互换的。）

Java类中使用变量来定义数据域，使用方法来定义动作；同创建数组一样使用new操作符来创建对象。

语法如下，功能包括：声明对象的引用变量、创建对象、将对象的引用值赋给变量。

类名 对象引用变量名 = new 类名( )；

（3）引用变量、引用类型：

3.1 引用变量名，指向存储该对象的内存地址值；对象是通过引用变量来访问的。

3.2 一个类基本可以看做是一个有程序员定义的类型。一个类就是一种引用类型，所以任何一种类型为类的变量，都可以引用该类的一个实例。

补充：在Java中，数组也被看做是对象，数组是由new操作符创建的，一个数组变量实际包含一个对数组引用的变量。

（4）访问对象的数据和方法：对象引用变量名 . 变量名/方法名

4.1 对象成员访问符：Java类中使用变量来定义数据域，使用方法来定义动作。在创建一个对象后，它的数据域和方法可以使用圆点运算符( . )来访问和调用。该运算符也被称为：对象成员访问符。语法：对象引用变量名 . 变量名/方法名。

4.2 实例变量、实例方法：类中的依赖于某个具体实例（对象）的变量称为实例变量；依赖于某个具体实例（方法）的变量称为实例方法，调用对象上的实例方法的过程被称为实例对象。补充：一个对象的实例变量和方法不能被同一个类的其他对象调用。

4.3 静态变量、静态方法：类中不依赖于某个具体实例（对象）的变量称为静态变量，也称之为类变量。静态变量将变量存储在一个公共内存地址中，它可以让一个类的所有实例共享数据。同理类中也有不依赖于某个具体实例（对象）的方法称之静态方法。

声明一个静态变量或者定义一个静态方法的，就是在这个变量或者类前面加上修饰符static。

补充：类中的常量是被该类中所有对象所共享的。因此，常量前被声明为：final static。

调用静态变量/方法：可以通过引用变量名或者它们的类名来调用它们（实例变量/方法只能通过，变量引用名来调用）。但是，通常我们使用：类名 . 静态变量/名方法名 的方式来调用。

静态方法和变量可以在不创建对象的情况下访问；静态变量和静态方法既可以在实例方法中被调用，也可以在静态方法中被调用；但是，实例变量和实例方法只能在实例方法中被调用，不能在静态方法中调用。

4.4 引用数据域和null值：数据域也可以是引用型的，如果一个引用类型的数据域没有引用任何对象。那么，这个数据域会有一个特殊的Java值 null（零的/无效的）。

补充：

引用数值类型的数据域的默认值是null；基本数值类型的默认值是0；

boolean 类型的数值默认初始化是 false；char型默认初始化值是’\u0000’。

但是Java并没有给方法中的局部变量默认值 。当调用值为null的引用类型变量时会发生异常。

（5）构造方法：Java类中有一种特殊的方法，调用它的目的是创建一个类的新对象，并完成初始化动作。

构造方法的特性：

1）构造方法必须和所在类名具有相同的名字；构造方法也是以大写开头的。

2）构造方法没有返回值类型，甚至连void也没有。（常见的错误是把void放到构造方法前）

3）构造方法在创建一个对象使用new操作符时调用。构造方法的作用是初始化对象。

4）构造方法也可以重载，但是就是说类可以有多个不同的构造方法，前提他们的参数列表不同，通常一个类提供一个没有参数的构造方法，这样的构造方法被称为无参构造方法。

5）一个类可以不定义构造方法，此时，系统会自动隐含定义一个方法体为空的无参数的构造方法，这个构造方法称为默认构造方法；当且仅当在类中没有明确定义任何构造方法时才会自动提供它。

6）如果一个类不想被创建对象，那么可以把构造方法的权限声明为私有，即关键词private.

（6）匿名对象：创建一个对象把它赋值给一个变量，可以同对象引用变量名来访问引用对象；但是，有时候一个对象并不需要引用，此时可以创建一个对象直接调用他的方法或者数据域。由于这种创建对象的方式，没有变量名字，被称为匿名对象。

（7）权限修饰符：

7.1可以在类、方法和数据域前使用public修饰符，它表示它们可以被任何其人类访问；

7.2如果没有声明修饰符，默认类、方法、数据域可以被同一个包内的任意一个类访问（包私有）；

7.3如果权限为private则限定方法和数据域只能在它自己的类中访问。如果一个对象是在它自己的类中定义的，那么这个对象可以访问它的私有成员。

注意：修饰符private只能用在类成员变量上；而public则可以类或者类的成员上。在局部变量中使用private或者public都会引发编译错误。

（8）数据域封装：为了防止数据被篡改，同时为了使类便于维护，通常将数据域声明为私有private，这种做法被称为数据域的封装。通过访问器和设置器来操作私有变量。

8.1 get方法称为读取器 或者 访问器；它提供一个带有返回数据域的值。

8.2 set方法称为设置器 或者 修改器；它的操作可以给数据域设置新的值。

提示：一般get方法是带有返回值类型的方法；set方法是void方法。

（9）对象作为参数的用法：

9.1 可以给方法传递对象参数，就像数组可以作为方法的参数一样。

9.2 可以创建类对象的数组：类名[ ] 数组引用变量名 = new 类型[数组大小];

关于对象数组，当使用new操作符创建对象时，这个数组中的每个元素都是默认值为null的引用变量；知道对象元素被初始化完成。

（10）UML类图：统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）使用图形符号把类的模版和对象进行标准化图解。简称UML类图或者类图。

（11）不可变对象：通常创建一个对象后，它的内容是允许随后改变的，但是，也可以依照需求创建一个内容不可以改变的对象，称之为不可变对象。

一个类成为不可变对象，它需要满足的条件：

1. 所有数据域都是私有的。

2. 没有修改器set（）方法。

3. 没有会返回指向可变数据域引用的访问器。

一个类的所有数据都是私有的且没有修改器，是成为不可变对象的必要不充分条件。

（12）变量的作用域：

目前遇到的变量： 局部变量、类变量、实例变量、静态变量、引用类型变量。

1）局部变量：局部变量的声明和使用都是在一个方法内部。

2）类变量：一个类的实例变量和静态变量称为类变量（或者数据域），无论类变量在何处声明，类变量的作用域是整个类。

类变量与局部变量的不同：

1）声明次数不同：类变量只能声明一次；局部变量可以一个在方法的不同嵌套块中，多次声明相同的变量名。

2）作用域不同：类变量的作用域是整个类；局部变量的使用范围是一个方法内部。

3）如果一个类变量和一个局部变量有相同的名字；那么局部变量优先使用，类变量会被隐藏

建议：为了避免混淆，除了方法中的参数，不要将实例变量或者静态变量的名字作为局部变量。

（13）this 关键词的使用：

关键词this是调用对象本身的引用名，this的常见的使用是引用类的隐藏数据域；以及调用同一类的另一个构造方法。

1）隐藏的静态变量可以使用：类名 . 静态变量名 的方式引用。

2）隐藏的实例变量可以使用：this . 实例变量名 的方式引用。

3）如果一个类有多个构造方法，最好使用this（参数列表）的方式来调用它们。

注意：Java要求，在构造方法中this（参数列表）语句，在其他任何语句之前。

其实，每一个实例变量都属于一个this表示的实例，不过通常这个this被省略。