Java笔记 第四章（2）Java面向对象编程基础 第二部分（类的成员变量和方法）

Java笔记 第四章 Java面向对象编程基础 第二部分（类的成员变量和方法）

类的成员变量和方法是组成类的基本元素。成员变量描述类的属性，方法则获取或改变属性的值。本节学习如何声明类的成员变量和如何使用类的成员变量。

1、访问修饰符：public，private，protect，default

（1）public：公共的，访问权限最宽。被它修饰的类、属性、方法不仅可以跨类访问，而且可以允许跨包的访问。

（2）private：私有的，访问权限最窄。被它修饰的类、属性、方法只能被该类的对象访问，其子类不允许访问，更不允许跨包访问。

（3）protect：保护型，访问权限介于public和private之间。被它修饰的类、属性、方法只能被类本身的方法及子类方法访问，允许子类在不同的包中访问。

（4）default：默认访问模式，即不加任何的访问修饰符。在模式下只允许在同一个包中进行访问。

2、构造方法

构造方法是类中一个特殊的方法，与其他方法不同，构造方法主要用来初始化类，创建类的实例（类的对象，即对象实例化）。构造方法的名字和类的名字是相同的，并且没有返回值类型。在构造方法前，只可以使用访问修饰符public、private、protect。

在Java中创建一个类，要让这个类工作，必须创建类的对象。换句话说，类是某一些对象的抽象集合体，对象是满足类特征属性的一个实际存在的实例。例如：动物类是一个抽象的集合，而猫、狗就是具备动物类的属性的一个实例，即动物类的对象。Java程序创建一个类的对象，就需要调用构造方法来实现，其过程实际上就是程序内部为所创建的对象分配空间。

构造方法的写法如下所示：

class Student
{
private String name;   //姓名
private char sex;      //性别
private String birthday; //生日
 
public Student()  //构造方法
{
name = “zhangsan”; //初始化
sex = “man”;
birthday = “2015/12/22”;
}
...... ;
public static void main(String argv[])
{
student stu = new Student(); //创建类对象
} 
}

这段代码创建了一个Student的对象stu，从而stu对象就代表了一个具体学生的实例，该学生姓名为“zhangsan”，性别“man”，生日“2015/12/22”。

（如果一个类中没有定义类的构造方法，系统会为这个类自动创建一个缺省的默认构造器，该构造器参数及方法体均为空。）

3、定义变量

Java中存在两种变量，即成员变量和局部变量。

（1）成员变量：在方法体外定义，即类所拥有的变量，可由系统自动初始化。

（2）局部变量：在方法体内定义，即方法拥有的变量，只能由程序员为其指定初始值。

成员变量和局部变量由于所属对象的生命周期不同，因此其生存周期也不相同。成员变量在类的实例被创建时产生，其生命周期和该类的实例对象的生命周期相同；局部变量在定义该变量的方法被调用时创建，在该方法调用结束后随之消失。

代码片段如下所示：

class Demo01
{
private int a;      //声明成员变量a
Protect int b = 20;  //声明并初始化成员变量b
 
public void method()
{
int c = 0;      //声明并初始化局部变量c
......;
}
......;
}
 

4、定义成员方法

成员方法可以用来获取或修改对象的属性，同时也可以用来接收其他对象的信息，以及向其他的对象发送消息。在通常情况下成员方法中都包含了一组相关的语句，用来执行相应的操作。

方法声明的基本格式如下：

返回值类型 方法名（参数1，参数2，...，参数n）

{

......;   //方法体

}

任务：创建Employee雇员类的一个对象emp，表示一个特定的员工，同时在Employee雇员类中，定义三个成员方法，用来输出emp对象的属性值。

代码：成员方法的使用：Employee.java

public class Employee
{
private String name;   //定义成员变量
private double salary;
private String hireDay; 
 
public Employee()    //构造方法
{
name = "Zhang Xiao"; //定义并初始化局部变量
salary = 6000.00;
hireDay = "2015/13/14";
}
public void showName()	 //第一个成员方法：输出雇员姓名
{
System.out.println("Name:"+name);
}
public void showSalary()	 //第二个成员方法：输出雇员薪水
{
System.out.println("Salary:"+salary);
}
public void showHireDay()	//第三个成员方法：输出雇员入职日期
{
System.out.println("HireDay:"+hireDay);
}
 
public static void main(String args[])	//创建mian方法
{
Employee emp = new Employee();	//创建雇员类对象
emp.showName();	 //调用第一个成员方法showName(),输出雇员姓名
emp.showSalary();	 //调用第二个成员方法showSalary(),输出雇员薪水
emp.showHireDay();  //调用第三个成员方法showHireDay(),输出入职日期
}
}

程序运行结果如图所示。

 

 

5、参数的传递

同其他编程语言一样，存在方法，就会有参数的传递。方法参数就是方法圆括号类的常量值、变量、表达式、或函数。当定义方法时，此时方法中的参数成为形式参数（形参），是用来反映参数的类型及个数的；当调用该方法时，这时的参数称为实际参数（实参）。通过参数的传递，可以将变量的值传递给方法内部进行处理，需要注意的是，Java中传递的参数共有两种。

（1）基本类型参数：参数都是基本数据类型，包括数值型、布尔型等。在这种情况下，所有的参数传递都采用值传递的方式。也就是说，当值传递到方法中时，方法获得的只是该参数值的一个复制。因此，方法不会改变参数变量的值，只会使用该变量的值。

使用基本类型参数的传递，会发现，方法调用后并不会改变该变量的值，而只是使用了该变量的值

public class ParamEx {
public static void add(int a, int b)//自定义方法，实现加法运算
{
int c = a+b;//自定义变量c,其值等于参数a+b的值
System.out.println("c="+c); //输出c的值
a=c;//将变量c的值赋给a
}
public static void main(String argv[])
{
//定义并初始化变量a、b
int a = 10;
int b = 20;
//调用add()方法
add(a,b);
System.out.println("a="+a);
}
}

 

（2）对象引用型参数：如果参数传递的是对象引用型参数（即一个对象），则方法中获取的是该对象的内存地址，因此方法可以改变对象中的属性，但是不能改变对象本身。

对象引用型参数的传递：ParamEx2.java

public class ParamEx2 {
//自定义方法用来改变参数
public static void change(String str, char ch[])
{
str = "Change";
ch[0] = 'c';//将字符'c'赋值给字符数组的第一个元素
}
public static void main(String argv[])
{
//创建并初始化字符串对象，及字符组对象
String s = new String("World");
char ch[] = {'H','e','l','l','o'};
//调用change()方法
change(s,ch);
System.out.println("s = "+s);
System.out.print("ch = ");
for(int i=0;i

 

解释：我们可以看到输出的是”cello”，而不是’’Hello”，这说明参数被自定义方法改变了。

6、方法的返回值

在定义每一个方法时，都会定义该方法的返回值类型。这个类型是方法本身的一个结果类型。如果返回值类型为“void”，则说明该方法不返回值，只是执行了一些操作。如果有返回值类型，该类型可以是任何基本类型或对象类型，这时也就可以把这个方法看作一个复杂的变量。但需要注意的是，如果方法指定的返回类型不是“void”，那么方法中必须包含一条return语句，返回指定类型的值，否则会造成语法错误。

7、成员方法重载与过载（覆盖）

Java语言提供了两种方式来实现对同一个方法名的复用，分别为方法重载和方法过载。

（1）方法重载：指存在于同一个类中的方法。多个方法拥有同一个名字，每个方法都有一套唯一的、不同于其他同名方法的参数列表。简单地说就是方法相同，参数列表不同；

（2）方法过载：指方法覆盖，是面向对象语言的特性，只是存在于父类和子类之间。当父类中的方法在继承于它的子类中重新获得定义时，如果该方法名、参数、返回值类型均不变，只有方法体发生了变化时，就称子类的方法过载了父类的方法。

方法重载与过载的主要差别如下：

（1）重载的方法间是彼此独立的，可以看作是完全不同的方法，而过载（覆盖）的方法之间是一种取代关系；

（2）重载的方法存在于同一个类中，数量没有限制，而过载的方法是存在于子类和父类之间的，子类最多包含一个过载方法；

（3）重载的方法必须含有不同的参数列表，而过载的方法必须具有相同的参数列表；

（4）重载的方法返回值类型是任意的，而过载的方法必须具有相同的返回值类型。

下列代码实现了两个重载的方法个，方法名相同但参数列表不同，属于两个不同的方法。

方法重载示例：OverLoad.java

public class OverLoad {
//声并初始化变量
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
public OverLoad() //构造方法
{
//调用add(int x, int y)方法
System.out.println("a+b="+add(a,b));
//调用add(int x,int y,int z)方法
System.out.println("a+b+c="+add(a,b,c));
}
//自定义第一个方法，实现两个数相加，并将结果返回
public int add(int x,int y)
{return x+y;}
//自定义第二个方法，实现三个数相加，并将结果返回
public int add(int x,int y, int z)
{return x+y+z;}
//创建main()方法
public static void main(String args[])
{
new OverLoad();
}
}

OverLoad程序运行结果

 

 

8、static静态成员

static关键字可用来修饰成员变量、方法以及代码段块。使用static修饰的变量、方法都被称为静态成员。静态成员附属于类本身，而不属于类的实例对象。 （1）静态成员变量

一个被修饰为static的成员变量称为静态成员变量。该变量是属于类的，也就是说该变量从类被创建好后便一直存在，其生命周期与其所在类相同。如果一个类有多个实例对象，那么这些实例对象都会共用该静态成员变量。同时在类不创建实例对象的情况下，同样可以通过类名来访问该静态成员变量的值。

静态成员变量示例：StaticMem.java

public class StaticMem 
{
static int num = 10;//定义并初始化静态成员变量
public static void main(String argv[])
{
//使用"类名.静态成员变量"的方式来访问
System.out.println(StaticMem.num);
}
}

 

（2）静态方法

一个被static修饰过的方法，称之为静态方法。这种方法同静态成员变量一样，是属于类的。也就是说该方法从类被创建好之后便一直存在，其生命周期与其所在的类相同。使用静态方法，可以在不创建类对象的情况下，直接使用类名来调用类中的静态方法，为编程带来了极大的灵活性。但要注意的是，静态方法中不能直接访问非静态的成员变量。

任务：在类中定义静态方法，同时在不创建类对象的情况下，直接调用类中的静态方法。

静态方法示例：StaticFun.java

public class StaticFun 
{
//定义静态方法
public static void showString()
{
System.out.println("This is a static method");
}
//创建main()方法
public static void main(String[] args)
{
//使用类名直接调用静态方法showString()
StaticFun.showString();
}
}

 

9、final关键字

final关键字可以用于类、变量、方法前，用来表示该关键字所修饰的类、变量、方法具有不可变的特性。具体情况如下：

（1）final关键字用于数据类型前：被final关键字修饰的是一个常量，在定义后，该变量的值就不能再被改变，同时在定义时就必须被初始化，否则在编译时就会产生错误；

（2）final关键字用于方法声明前：被final关键字修饰的方法被称为最终方法，该方法只能被调用，不能被覆盖，但可以被重载；

（3）final关键字用于类名前：被final关键字修饰的类被称为最终类，该类不能被继承。

任务：使用final关键字定义一个双精度型常量，表示圆周率，从而根据main()方法输入的参数作为半径数值，计算圆的周长和面积。

final关键字使用示例:FinalEx.java

public class FinalEx 
{
static final double pie = 3.14;
public static void circularityArea(String r)
{
//类型转换：将字符串转换为双精度变量
double radius = Double.valueOf(r).doubleValue();
//计算圆面积并输出
System.out.println("The circularity's area is:");
System.out.println(pie*radius*radius);
}
public static void circularityPerimeter(String r)
{
//类型转换：将字符串转换为双精度变量
double radius = Double.valueOf(r).doubleValue();
//计算圆周长并输出
System.out.println("The circularity's perimeter is:");
System.out.println(pie*radius*2);
}
public static void main(String[] args)
{
if(args.length!=1)
{
System.out.print("Error!");
System.exit(0);
}
//输出圆的半径
System.out.println("The circularity's radius is:"+args[0]);
//调用计算圆面积的方法
circularityArea(args[0]);
//调用计算圆周长的方法
circularityPerimeter(args[0]);
}
}