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Java面向对象思想 类的定义 对象的使用 对象内存图 成员变量和局部变量的区别 封

时间:2022-07-16 11:27:29

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Java面向对象思想 类的定义 对象的使用 对象内存图 成员变量和局部变量的区别 封

目录

第1节 面向对象思想1.1 面向对象思想概述概述举例特点1.2 类和对象什么是对象类与对象的关系1.3 类的定义事物与类的对比类的定义格式1.4 对象的使用对象的使用格式成员变量的默认值1.5 类与对象的练习1.6 对象内存图一个对象,调用一个方法内存图两个对象,调用同一方法内存图一个引用,作为参数传递到方法中内存图1.7 成员变量和局部变量区别第2节 封装2.1 封装概述概述原则2.2 封装的步骤2.3 封装的操作——private关键字private的含义private的使用格式2.4 封装优化1——this关键字this的含义this使用格式2.5 封装优化2——构造方法构造方法的定义格式注意事项2.6 标准代码——JavaBean

第1节 面向对象思想

1.1 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

1.2 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?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: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: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

1.3 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/*类名*/ {//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讲解。类的定义格式举例:创建一个Student.java

public class Student {//成员变量 String name;//姓名 int age;//年龄//成员方法//学习的方法public void study() {System.out.println("好好学习,天天向上"); }//吃饭的方法 public void eat() {System.out.println("学饿了要吃饭"); } }

1.4 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:再创建一个Test01_Student.java

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();//使用上面创建的Student.javaSystem.out.println("s:"+s); //地址值 //直接输出成员变量值,是它们的默认值System.out.println("姓名:"+s.name); //nullSystem.out.println("年龄:"+s.age); //0System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"); //给成员变量赋值s.name = "迪丽热巴";s.age = 18; //再次输出成员变量的值System.out.println("姓名:"+s.name); //迪丽热巴System.out.println("年龄:"+s.age); //18System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐"); //调用成员方法s.study(); // 好好学习,天天向上 s.eat(); // 学饿了要吃饭 } }

成员变量的默认值

1.5 类与对象的练习

定义手机类:Phone.java

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: Test02Phone.java

public class Test02Phone {public static void main(String[] args) {//创建对象Phone p = new Phone(); //直接输出成员变量值,是它们的默认值System.out.println("品牌:"+p.brand);//nullSystem.out.println("价格:"+p.price);//0System.out.println("颜色:"+p.color);//nullSystem.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");//给紫霞打电话p.sendMessage();//群发短信 } }

1.6 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。

即Phone.class可被多次使用而只用保存一次

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。

p为Phone对象,赋值后,传递p其实传递的是它的地址值,自然能取到它里面的值

1.7 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:(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

第2节 封装

2.1 封装概述

概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。 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

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。

2.2 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

2.3 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

private的使用格式

private 数据类型 变量名 ; 使用 private 修饰成员变量,代码如下:

public class Student {private String name; private int age; }

提供 getXxx 方法 / setXxx 方法,可以访问成员变量,代码如下:

public class Student {private String name; private int age;public void setName(String n) {name = n; }public String getName() {return name; }public void setAge(int a) {age = a; }public int getAge() {return age; } }

2.4 封装优化1——this关键字

我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定,那么如果修改与成员变量名一致,是否就见名知意了呢?代码如下:

public class Student {private String name; private int age; public void setName(String name) {name = name; }public void setAge(int age) {age = age; } }

经过修改和测试,我们发现新的问题,成员变量赋值失败了。也就是说,在修改了 setXxx() 的形参变量名后,方法并没有给成员变量赋值!这是由于形参变量名与成员变量名重名,导致成员变量名被隐藏,方法中的变量名,无法访问到成员变量,从而赋值失败。所以,我们只能使用this关键字,来解决这个重名问题。

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。

this使用格式

this.成员变量名;使用 this 修饰方法中的变量,解决成员变量被隐藏的问题,代码如下:

public class Student {private String name; private int age;public void setName(String name) {//name = name;this.name = name; }public String getName() {return name; }public void setAge(int age) {//age = age;this.age = age; }public int getAge() {return age;}}

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。

2.5 封装优化2——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。

无论你是否自定义了构造方法,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。

构造方法的定义格式

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。使用构造方法后,代码如下:

public class Student {private String name; private int age; // 无参数构造方法 public Student() {} // 有参数构造方法 public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age; } }

注意事项

如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。构造方法是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。

2.6 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() }

编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例,标准代码如下:

public class Student {//成员变量 private String name; private int age;//构造方法 public Student() {}public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age; }//成员方法 publicvoid setName(String name) {this.name = name; }public String getName() {return name; }publicvoid setAge(int age) {this.age = age; }publicint getAge() {return age; } }

测试类,代码如下:

public class TestStudent {public static void main(String[] args) {//无参构造使用Student s= new Student();s.setName("柳岩");s.setAge(18);System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());//带参构造使用Student s2= new Student("赵丽颖",18);System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge()); } }

Java面向对象思想 类的定义 对象的使用 对象内存图 成员变量和局部变量的区别 封装 private关键字 this关键字 构造方法 JavaBean-day06

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