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

对象内存图

一个对象，调用一个方法内存图

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

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

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：

• 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