类与对象的定义
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。
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。对象即是某类事物的具体表现。
举例:一只小猫。
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。
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。只不过把static去掉,static的作用在面向对象后面再详细说明。
示例:
public class Student {
//成员变量
String name;//姓名
int age;//年龄
//成员方法
//学习的方法
publicvoid study() {
System.out.println("好好学习,天天向上");
}
//吃饭的方法
publicvoid eat() {
System.out.println("学习饿了要吃饭");
}
}
提示:类实际上是一种数据类型,叫做对象类型。类是Java中最小的单元。一切操作都需要定义在类中。
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();
示例:
public class Test01_Student {
public static void main(String[] args) {
//创建对象格式:类名 对象名 = new 类名();
Student s = new Student();
System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363
//直接输出成员变量值
System.out.println("姓名:"+s.name); //null
System.out.println("年龄:"+s.age); //0
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//给成员变量赋值
s.name = "赵丽颖";
s.age = 18;
//再次输出成员变量的值
System.out.println("姓名:"+s.name); //赵丽颖
System.out.println("年龄:"+s.age); //18
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//调用成员方法
s.study(); // "好好学习,天天向上"
s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
}
}
成员变量的默认值
定义成员变量,如果没有给定初始值,那么编译器将会赋予默认值。
练习:
定义手机类:
public class Phone {
// 成员变量
String brand; //品牌
int price; //价格
String color; //颜色
// 成员方法
//打电话
public void call(String name) {
System.out.println("给"+name+"打电话");
}
//发短信
public void sendMessage() {
System.out.println("群发短信");
}
}
定义测试类:
public class Test02Phone {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Phone p = new Phone();
//输出成员变量值
System.out.println("品牌:"+p.brand);//null
System.out.println("价格:"+p.price);//0
System.out.println("颜色:"+p.color);//null
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//给成员变量赋值
p.brand = "锤子";
p.price = 2999;
p.color = "棕色";
//再次输出成员变量值
System.out.println("品牌:"+p.brand);//锤子
System.out.println("价格:"+p.price);//2999
System.out.println("颜色:"+p.color);//棕色
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//调用成员方法
p.call("紫霞");
p.sendMessage();
}
}
一个对象调用一个成员方法的内存结构图
说明:
方法区中存放了.class文件的相关代码信息,注意,只是死的代码信息而已,真正方法的运行是要在栈中进行的。
首先运行,java DemoPhoneOne,从static main作为入口运行main方法,此时main方法进入栈底部。
Phone one,此时会在main方法调用栈中创建引用变量。此时该引用变量的值为null。
new Phone(),创建对象,此时会在堆中创建该对象的内存空间,那么如何知道Phone这个类中有什么内容呢?需要到方法区中查看到该Phone类信息,从而知道创建的对象中都有哪些内容。此时在堆中Phone的对象空间中创建了成员变量,并且赋予默认值,分别为,String brand为null,double price为0.0,String color为null。
接下来就是成员方法,对于成员方法来说,堆中Phone的对象空间中只存储了该成员方法在方法区中的地址值。因此,指向了方法区中的方法代码的地址。
对象构造完毕,返回对象在堆中的地址,赋值给one引用变量。
到此,对象构造出来。
接下来,3次out,输出默认值。
接下来,3次分别给成员变量赋值,同理,将方法区中Demo01PhoneOne.class中的main中的代码依次拿到栈中main的方法调用栈中来执行。通过one依次找到了堆中的对象,然后定位到对象中的成员变量,然后将成员变量赋值。
接下来,3次out,输出成员变量值。
接下来,one.call方法的调用,通过栈中的one找到堆中的对象,然后定位到堆中对象的存储的成员方法的地址值,然后定位到方法区中Phone.class中的的call方法代码,然后将其代码依次拿到栈中来运行,即进栈操作。此时栈中call在main的上方,此时开始运行call方法。当call方法运行结束之后,栈中call占据内存空间即释放销毁,因此,call的局部变量空间就会释放掉。重新回到栈中main方法中接着运行。
接下来,one.sendMessage方法的调用,同理操作。
最后,当main方法运行结束之后,栈中,main方法占据的内存空间也会释放销毁。
注意,所有的方法的运行,都是在栈中运行的,也叫做方法调用栈。
方法区中存放的都是.class类的相关信息以及方法的相关信息,都是死的信息,运行不发生在方法区中。
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one指向堆内存中的空间,寻找方法信息,去执行该方法。
两个对象使用同一个方法的内存结构图
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。
两个引用指向同一个对象的内存结构图
使用对象类型作为方法的参数的内存结构图
引用类型作为参数,传递的是地址值。
使用对象类型作为方法的返回值的内存图
成员变量和局部变量区别
局部变量和成员变量
-
定义的位置不一样【重点】
局部变量:在方法的内部
成员变量:在方法的外部,直接写在类当中 -
作用范围不一样【重点】
局部变量:只有方法当中才可以使用,出了方法就不能再用
成员变量:整个类全都可以通用。 -
默认值不一样【重点】
局部变量:没有默认值,如果要想使用,必须手动进行赋值
成员变量:如果没有赋值,会有默认值,规则和数组一样 -
内存的位置不一样(了解)
局部变量:位于栈内存
成员变量:位于堆内存 -
生命周期不一样(了解)
局部变量:随着方法进栈而诞生,随着方法出栈而消失
成员变量:随着对象创建而诞生,随着对象被垃圾回收而消失
public class Demo01VariableDifference {
String name; // 成员变量
public void methodA() {
int num = 20; // 局部变量
System.out.println(num);
System.out.println(name);
}
public void methodB(int param) { // 方法的参数就是局部变量
// 参数在方法调用的时候,必然会被赋值的。所以这里直接输出局部变量不报错。
System.out.println(param);
int age; // 局部变量
// System.out.println(age); // 没赋值不能用
// System.out.println(num); // 错误写法!
System.out.println(name);
}
}
在类中的位置不同 重点
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 重点
成员变量:类中
局部变量:方法中
初始化值的不同 重点
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 了解
成员变量:堆内存
局部变量:栈内存
生命周期不同 了解
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
封装
封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的
方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。
原则
将属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问。
封装的步骤
- 使用 private 关键字来修饰成员变量。
- 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。
封装的操作——private关键字
private的含义
- private是一个权限修饰符,代表最小权限。
- 可以修饰成员变量和成员方法。
- 被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。
/*
面向对象三大特征:封装、继承、多态。
封装性在Java当中的体现:
1. 方法就是一种封装
2. 关键字private也是一种封装
封装就是将一些细节信息隐藏起来,对于外界不可见。
*/
public class Demo02Method {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {5, 15, 25, 20, 100};
int max = getMax(array);
System.out.println("最大值:" + max);
}
// 给我一个数组,我还给你一个最大值
//方法就是一种封装
public static int getMax(int[] array) {
int max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i] > max) {
max = array[i];
}
}
return max;
}
}
/*
问题描述:定义Person的年龄时,无法阻止不合理的数值被设置进来。
解决方案:用private关键字将需要保护的成员变量进行修饰。
一旦使用了private进行修饰,那么本类当中仍然可以随意访问。
但是!超出了本类范围之外就不能再直接访问了。
间接访问private成员变量,就是定义一对儿Getter/Setter方法
必须叫setXxx或者是getXxx命名规则。
对于Getter来说,不能有参数,返回值类型和成员变量对应;
对于Setter来说,不能有返回值,参数类型和成员变量对应。
*/
public class Person {
String name; // 姓名
private int age; // 年龄
public void show() {
System.out.println("我叫:" + name + ",年龄:" + age);
}
// 这个成员方法,专门用于向age设置数据
public void setAge(int num) {
if (num < 100 && num >= 9) { // 如果是合理情况
age = num;
} else {
System.out.println("数据不合理!");
}
}
// 这个成员方法,专门私语获取age的数据
public int getAge() {
return age;
}
}
public class Demo03Person {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.show();
person.name = "赵丽颖";
// person.age = -20; // 直接访问private内容,错误写法!
person.setAge(20);
person.show();
}
}
/*
对于基本类型当中的boolean值,Getter方法一定要写成isXxx的形式,而setXxx规则不变。
*/
public class Student {
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
private boolean male; // 是不是爷们儿
public void setMale(boolean b) {
male = b;
}
public boolean isMale() {
return male;
}
public void setName(String str) {
name = str;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int num) {
age = num;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
public class Demo04Student {
public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student();
stu.setName("鹿晗");
stu.setAge(20);
stu.setMale(true);
System.out.println("姓名:" + stu.getName());
System.out.println("年龄:" + stu.getAge());
System.out.println("是不是爷们儿:" + stu.isMale());
}
}
this关键字(指向当前调用者对象)
this的含义
this代表所在类的当前对象的引用(地址值),即对象自己的引用。
记住 :方法被哪个对象调用,方法中的this就代表那个对象。即谁在调用,this就代表谁。
/*
当方法的局部变量和类的成员变量重名的时候,根据“就近原则”,优先使用局部变量。
如果需要访问本类当中的成员变量,需要使用格式:
this.成员变量名
“通过谁调用的方法,谁就是this。”
*/
public class Person {
String name; // 我自己的名字
// 参数name是对方的名字
// 成员变量name是自己的名字
public void sayHello(String name) {
System.out.println(name + ",你好。我是" + this.name);
System.out.println(this);
}
}
public class Demo01Person {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
// 设置我自己的名字
person.name = "王健林";
person.sayHello("王思聪");
System.out.println(person); // 地址值
}
}
提示:方法中只有一个变量名时,默认也是使用 this 修饰,可以省略不写。例如,方法中只有一个变量,即直接引用成员变量。
public class Student {
private String name;
public void setName(String name) {
//name = name;
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;//等价于return this.name;
}
}
this的两个作用:
1、this表示当前对象,谁调用了方法,那么谁就是this。
2、this简化构造方法的调用。例如,this()或者this(1,2)。
实际上在实例方法形参中隐含的有一个变量this,就是用来接收调用这个实例方法的时候的对象的,然后this就指向了这个对象,实例方法中调用的成员变量,就是this去调用,然后this指向了哪个对象,那么就调用了哪个对象中的成员变量了。
这里类似python中的绑定方法,绑定给对象的方法,会自动将当前对象作为第一个参数传入给self。
成员方法也可以叫做实例方法。
成员变量,也可以叫做实例数据成员变量。
注意,this(1,1),简化对类中其它构造函数的调用,这个this语句必须是这个当前的构造函数中的第一条语句。否则报错。
构造方法
当一个对象被创建时候,构造方法用来初始化该对象,给对象的成员变量赋初始值。
提示:无论你与否自定义构造方法,所有的类都有构造方法,因为Java自动提供了一个无参数构造方法,一旦自己定义了构造方法,Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效,即不再提供默认无参构造方法。
格式:
修饰符 构造方法名(参数列表){
// 方法体
}
构造方法的写法上,方法名与它所在的类名相同。它没有返回值,所以不需要返回值类型,甚至不需要void。
我们不能直接调用构造方法,必须通过new创建实例的时候,自动调用构造方法。
如果没有自定义一个构造方法,java编译器会提供一个默认的无参的函数体是空的构造方法。
可以使用反编译工具javap来反编译字节码文件,来查看class文件的内容。
注意,javap加载的是类,不是class字节码文件。因此,后面跟的是类名,区分大小写的。
当类中自定义了一个构造函数之后,java编译器就不会再提供默认构造函数了。
/*
构造方法是专门用来创建对象的方法,当我们通过关键字new来创建对象时,其实就是在调用构造方法。
格式:
public 类名称(参数类型 参数名称) {
方法体
}
注意事项:
1. 构造方法的名称必须和所在的类名称完全一样,就连大小写也要一样
2. 构造方法不要写返回值类型,连void都不写
3. 构造方法不能return一个具体的返回值
4. 如果没有编写任何构造方法,那么编译器将会默认赠送一个构造方法,没有参数、方法体什么事情都不做。
public Student() {}
5. 一旦编写了至少一个构造方法,那么编译器将不再赠送。
6. 构造方法也是可以进行重载的。
重载:方法名称相同,参数列表不同。
*/
public class Student {
// 成员变量
private String name;
private int age;
// 无参数的构造方法
public Student() {
System.out.println("无参构造方法执行啦!");
}
// 全参数的构造方法
public Student(String name, int age) {
System.out.println("全参构造方法执行啦!");
this.name = name;
this.age = age;
}
// Getter Setter
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 class Demo02Student {
public static void main(String[] args) {
Student stu1 = new Student(); // 无参构造
System.out.println("============");
Student stu2 = new Student("赵丽颖", 20); // 全参构造
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
// 如果需要改变对象当中的成员变量数据内容,仍然还需要使用setXxx方法
stu2.setAge(21); // 改变年龄
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
}
}
Java Bean
标准代码——JavaBean
JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类,要求类必须是具体的和公共的,并且具有无
参数的构造方法,提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。
public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}
/*
一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分:
1. 所有的成员变量都要使用private关键字修饰
2. 为每一个成员变量编写一对儿Getter/Setter方法
3. 编写一个无参数的构造方法
4. 编写一个全参数的构造方法
这样标准的类也叫做Java Bean
*/
public class Student {
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
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 class Demo01Student {
public static void main(String[] args) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setName("迪丽热巴");
stu1.setAge(20);
System.out.println("姓名:" + stu1.getName() + ",年龄:" + stu1.getAge());
System.out.println("=================");
Student stu2 = new Student("古力娜扎", 21);
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
stu2.setAge(22);
System.out.println("姓名:" + stu2.getName() + ",年龄:" + stu2.getAge());
}
}