JAVA学习笔记09面向对象的概念、 类与对象

一、面向对象的概念

1、封装性

封装是面向对象的核心思想，将对象的属性和行为封装起来，不需要让外界知道具体实现细节，这就是封装思想。例如，用户使用电脑，只需要使用手指敲键盘就可以了，无需知道电脑内部是如何工作的，即使用户可能碰巧知道电脑的工作原理，但在使用时，并不完全依赖电脑工作原理这些细节。

2、继承性

继承性主要描述的是类与类之间的关系，通过继承，可以在无需重新编写原有类的情况下，对原有类的功能进行扩展。例如，有一个汽车的类，该类中描述了汽车的普通特性和功能，而轿车的类中不仅应该包含汽车的特性和功能，还应该增加轿车特有的功能，这时，可以让轿车类继承汽车类，在轿车类中单独添加轿车特性的方法就可以了。继承不仅增强了代码的复用性、提高开发效率，还为程序的维护补充提供了便利。

3、多态性

多态性指的是在程序中允许出现重名现象，它指在一个类中定义的属性和方法被其它类继承后，它们可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，这使得同一个属性和方法在不同的类中具有不同的语义。例如，当听到“Cut” 这个单词时，理发师的行为是剪发，演员的行为表现是停止表演，不同的对象，所表现的行为是不一样的。
面向对象的思想光靠上面的介绍是无法真正理解的，只有通过大量的实践去学习和理解，才能将面向对象真正领悟。接下来的第三章、第四章将围绕着面向对象的三个特征(封装、继承、多态)来讲解Java这门编程语言。

面向对象的编程思想，力图让程序中对事物的描述与该事物在现实中的形态保持一致。为了做到这一点，面向对象的思想中提出了两个概念，即类和对象。其中，类是对某一类事物的抽象描述，而对象用于表示现实中该类事物的个体。接下来通过一个图例来抽象描述类与对象的关系，如下图所示。
上图可以将玩具模型看作是一个类，将一个 玩具看作对象，从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系。类用于 描述多个对象的共同特征，它是对象的模板。对象用于描述现实中的个体，它是类的例。从图可以明显看出对象是根据类创建的，并且一个类可以对应多个对象。

二、类与对象

1、类的定义
在面向对象的思想中最核心的就是对象为了在程序中创建对象，首先需要定义一个类。类是对象的抽象，它用于描述一组对象的共同特征和行为。类中可以定义成员变量和成员方法，其中成员变量用于描述对象的特征，也被称作属性，成员方法用于描述对象的行为，可 简称为方法。

class Person {
	int age;     //定义int类型的变量age
	//定义speak()方法
	void speak() {
		System.out.println("大家好，我今年"+age+"岁！");
	}
}

程序中定义了一个类。其中，person是类名，age是成员变量，speak（）是成员方法。在成员方法speak（）中可以直接访问成员变量age。

在Java中，定义在类中的变量被称为成员变量，定义在方法中的变量被称为局部变量。如果在某一个方法中定义的局部变量与成员变量同名，这种情况是允许的，此时方法中通过变量名访问到的是局部变量，而并非成员变量，请阅读下面的示例代码：

上面的代码中，在Person类的speak()方法中有一条打印语句，访问了变量age，此时访问的是局部变量age，也就是说当有另外一个程序来调用speak()方法时，输出的值为60，而不是10。

2、对象的创建与使用

应用程序想要完成具体的功能，仅有类是远远不够的，还需要根据类创建实例对象。在Java程序中可以使用new关键字来创建对象，具体格式如下

类名 对象名称 = new 类名（）;

例如，创建person类的实例对象代码如下：

Person p = new Person();

上面的代码中，“new Person()”用于创建Person类的
一个实例对象，“Person p”则是声明了一个Person类型
的变量p。中间的等号用于将Person对象在内存中的地址
赋值给变量p，这样变量p便持有了对象的引用。在内存
中变量p和对象之间的引用关系如下图所示。

class Example01{
	public static void main (String [] args){
		Person p1 = new Person();  //创建第一个Person对象
		Person p2 = new Person();  //创建第二个Person对象
		p1.age = 18;               //为age属性赋值
		p1.speak();                //调用对象的方法
		p2.speak();                
	}
}

在实例化对象时 ，Java虚拟机会自动为成员变量进行初始化，针对不同类型的成员变量，Java虚拟机会赋予不同的初始值，如下表所示。

当对象被实例化后，在程序中可以通过对象的引用变量来访问该对象的成员。需要注意的是，当没有任何变量引用这个对象时，它将成为垃圾对象，不能再被使用。

3、类的设计

在Java中，对象是通过类创建出来的。因此，在程序设计时，最重要的就是类的设计。接下来就通过一个具体的案例来学习如何设计一个类。
假设要在程序中描述一个学校所有学生的信息，可以先设计一个学生类（Student），在这个类中定义两个属性name、age分别表示学生的姓名和年龄，定义一个方法introduce()表示学生做自我介绍。根据上面的描述设计出来的Student类如下所示。

4、类的封装


在程序中将年龄赋值-30，在程序中不会出现任何问题，但在现实生活中明显不合理。为了解决年龄不能为负数的问题！

在设计一个类时，应该对成员变量的访问作出一些限定，不允许外界随意访问，这就需要实现类的封装。

所谓类的封装是指在定义一个类时，将类中的属性私有化，即使用private关键字来修饰，私有属性只能在它所在类中被访问，如果外界想要访问私有属性，需要提供一些使用public修饰的公有方法，其中包括用于获取属性值的getXxx方法和设置属性值的setXxx方法。

class Student {
	private String name;     //将name属性私有化
	private int age;         //将age属性私有化
	//下面是公有的getXxx和setXxx方法
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String stuName) {
		name = stuName;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge() {
		//下面是对传入的参数进行检查
		if (stuAge <= 0) {
		System.out.println("对不起，您输入的年龄不合法....");
		}else {
			age=stuAge;        //对属性赋值
		}
	}
	public void introduce() {
		System.out.println("大家好，我叫"+name+"，我今年"+age+"岁！");
	}
}

public class Example04 {
	public static void main (String[] args) {
		Student stu = new Student();
		stu.setAge (-30);
		stu.setName("韩强");
		stu.introduce();
	}
}

运行结果如下图