Java学习笔记之面向对象
0x00 概述
本文主要涉及Java的面向对象知识点有类和对象,对象内存,成员变量和局部变量,封装,构造方法。
0x01 类和对象
1.1 类和对象的理解
客观存的食物皆为对象,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
- 类的理解
-
- 类的组成
- 属性:只事物的特征,例如:手机事物(品牌,价格,尺寸)
- 行为:只事物能执行的操作,例如:手机事物(打电话,发短信)
- 类的组成
- 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,例如手机
- 对象:是能够看得到摸得着的真实存在的实体,例如oppo牌手机S21pro
- 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,对象是类的具体化
1.2 类的定义
类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:
- 定义类
- 编写类的成员变量
- 编写类的成员方法
public class 类名 {
// 成员变量
变量1的数据类型 变量1;
变量2的数据类型 变量2;
...
// 成员方法
方法1;
方法2;
...
}
示例
public class phone {
// 成员变量
String brand;
int price;
// 成员方法
public void call() {
System.out.println("打电话");
}
public void sendMessage() {
System.out.println("发短信");
}
}
1.3 对象的使用
- 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
public class phoneDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
phone p = new phone();
// 使用成员变量
System.out.println(p.brand);
System.out.println(p.brand);
p.brand = "HuaWei";
p.price = 4999;
System.out.println(p.brand);
System.out.println(p.price);
// 使用成员方法
p.call();
p.sendMessage();
}
}
1.4 学生对象-练习
需求:首先定义一个学生类,然后定义一个学生测试类,在学生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:姓名,年龄...
- 成员方法:学习,做作业...
示例
class Student {
// 成员变量
String name;
int age;
// 成员方法
public void study() {
System.out.println("好好学习,天天向上");
}
public void doHomework() {
System.out.println("键盘敲烂,月薪过万");
}
}
/*
学生测试类
*/
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student s = new Student();
// 使用对象
System.out.println(s.name + ", " + s.age);
s.name = "林青霞";
s.age = 30;
System.out.println(s.name + ", " + s.age);
s.study();
s.doHomework();
}
}
0x02 对象内存图
2.1 单个对象内存图
- 成员变量使用过程
- 成员方法调用过程
2.2 多个对象内存图
成员变量使用过程
- 成员方法调用过程
- 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,成员方法多个对象公用一份成员变量
2.3 多个对象指向相同的内存
- 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。
0x03 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: 成员变量在类中方法外,局部变量在方法内部或者方法说明上
- 内存中位置不同: 成员变量在堆内存,局部变量在栈内存
- 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,绑定在对象上;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,绑定在方法上
- 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
0x04 封装
4.1 private关键字
private是一个修饰符,可以用来修饰成员变量,成员方法
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,则需提供相应的操作
- 提供get变量名()方法,用户获取成员变量的值,方法用public修饰
- 提供set变量名()方法,用于设置成员变量的值,方法用public修饰
示例
class Student1 {
// 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("输入的年龄有误");
} else {
age = a;
}
}
public int getAge() {
return age;
}
// 成员方法
public void show() {
System.out.println(name + ", " + age);
}
}
public class StudentDemo1 {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student1 s = new Student1();
// 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方法以及便于现实数据的show方法,测试类中创建对象并使用,最终在控制台输出林青霞 30
示例
class Student2 {
// 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);
}
}
public class StudentDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student2 s2 = new Student2();
// 使用set方法给成员变量赋值
s2.setName("林青霞");
s2.setAge(30);
s2.show();
// 使用get方法获取成员变量的值
System.out.println(s2.getName() + ", " + s2.getAge());
}
}
4.3 this关键字
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重名问题
- 方法的形参如果于成员变量同名,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
public class Student3 {
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
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
示例:
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
s1.setname("林青霞");
Student s2 = new Student();
s2.setname("张曼玉");
}
}
图解
4.5 封装思想
- 封装概述, 封装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
- 封装原则, 封装是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,成员变量是private,提供对应的get() / set()方法
- 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,提供了代码的复用性
0x05 构造方法
5.1 构造方法概述
构造方法是一种特殊的方法
作用:创建对象Student stu = new Student();
格式:
public class 类名 {
修饰符 类名(参数) {
}
}
功能:主要是完成对象数据的初始化
示例:
class Student4 {
private String name;
private int age;
// 构造方法
public Student4() {
System.out.println("无参构造方法");
}
public void show() {
System.out.println(name + ", " + age);
}
}
public class StudentDemo4 {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student4 s4 = new Student4();
s4.show();
}
}
5.2 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
- 构造方法的重载
如果定义了带参构造方法,还要使用无参数构造方法,就必须在写一个无参数构造方法
- 推荐的使用方式
无论是否使用,都手工书写无参数构造方法
- 重要功能
可以使用带参构造,为成员变量进行初始化
示例
class Student5 {
private String name;
private int age;
// 自己定义无参构造方法
public Student5() {
}
public Student5(String name) {
this.name = name;
}
public Student5(int age) {
this.age = age;
}
public Student5(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void show() {
System.out.println(name + ", " + age);
}
}
public class StudentDemo5 {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student5 s51 = new Student5();
s51.show();
System.out.println("-------------------");
// public Student5(String name)
Student5 s52 = new Student5("林青霞");
s52.show();
System.out.println("-------------------");
// public Student5(int age)
Student5 s53 = new Student5(30);
s53.show();
System.out.println("-------------------");
// public Student5(String name, int age)
Student5 s54 = new Student5("林青霞", 30);
s54.show();
System.out.println("-------------------");
}
}
5.3 标准类制作
需求:定义标准学生类,要求分别使用空参和有参构造方法创建对象,空参创建的对象通过set()方法复制,有参创建的对象直接赋值,并通过show()方法在控制台打印数据
示例:
class Student6 {
// 成员变量
private String name;
private int age;
// 构造方法
public Student6() {
}
public Student6(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 成员方法
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);
}
}
/*
创建对象并为其成员变量赋值的两种方式
1. 无参构造方法创建对象后使用set()方法赋值
2. 使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
*/
public class StudentDemo6 {
// 无参构造方法创建对象后使用set()方法赋值
public static void main(String[] args) {
Student6 s61 = new Student6();
s61.setName("林青霞");
s61.setAge(30);
s61.show();
System.out.println("----------------------");
// 使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象
Student6 s62 = new Student6("林青霞", 30);
s62.show();
}
}
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