【Java编程进阶】面向对象思想初识

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1. 面向对象初识

之前我们学习了 C 语言，在使用 C 语言解决实际的问题时，我们会把解决问题的步骤封装成不同的函数，然后在需要使用时调用函数执行，这就是面向过程编程的思想。

使用面向过程使程序的流程十分清楚，例如完成早上去上学这件事情，我们要粗略做以下的步骤，只要以函数的形式详细的完成每个步骤，就成功的解决了这个问题：

• 起床
• 穿衣服
• 刷牙洗脸
• 上学

而面向对象中，我们可以抽象出一个学生类，该类中包含了上面的四个方法，此时我们并不需要按上面的步骤来完成。

可能你现在还没有理解到面向对象的思想，但是，事实就是面向对象的思想更加贴近现实的问题。Java 之所以受到程序员的喜爱，一个重要的原因就是面向对象的思想。你现在暂时可以这样理解，在一个大型的项目中，面向过程的思想显然是复杂难以实现的，而使用面向对象思想，不仅减少了代码的冗余，具有更好的可扩展性，而且更加贴近于我们日常解决问题的方式。相信在学完接下的内容，你也会对面向对象有更加深刻的理解。

2. 类和对象

Java 是面向对象的程序设计语言，类和对象是面向对象中十分重要的概念，类就是具有相同属性和行为的一类事物的抽象化，是对现实事物的描述，而对象就是类的实例化。例如在前面我们把学生抽象为一个类，而某一个学生就是这个类的实例化对象，他具有这个类的特征。

类是由属性和方法构成的，属性就是事物的特征，例如学生的姓名，而行为是事物执行的操作，例如学生上课。如下：

• 属性
• 行为

我们可以把类当做一种自定义的数据类型，那么我们就可以使用这个类来定义变量，这种类型的变量叫做引用类型的变量，也就是说，所有的类都是引用数据类型。

2.1 类的定义

我们一般分三步定义一个类：

1. 定义类名
2. 定义成员变量
3. 定义成员方法

public class 类名 {
	// 成员变量
	数据类型 变量1；
	数据类型 变量2;
	…
	// 成员方法
	方法1;
	方法2;	
}

其中的 public 是访问权限修饰符，表示可以跨类和跨包使用该类，类似的关键字还有 private ，protected 等，后面讲到。

示例：定义一个学生类，包含姓名，年龄属性和学习，唱歌方法。

public class Student{
    public Student(){
        //....
    }

    public Student(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String name;
    public int age;

   //.....

    public void study(){
        System.out.println("正在学习");
    }
    public void sing(){
        //唱歌
        System.out.println("正在唱歌");

    }
}

2.2 对象的创建和使用

对象的创建语法：

类名 对象名 = new 类名();

示例：

Student stu = new Student();

使用对象的语法：

使用类的属性: 对象名.属性 
实用类的方法: 对象名.方法名()

示例：

Student s = new Student(); 
s.age = 18; //为属性age赋值为18 
s.sing(); //调用sing方法

3. 构造方法

构造方法定义在类中，是一种特殊的方法，用于构造出来一个类的实例对象时，对构造出来的类的对象初始化。

构造方法的名字与类名相同，没有返回值，你甚至不能定义为 void 类型，构造方法也可以重载，系统会默认为类定义一个无参构造方法，即默认构造方法。若显式定义了构造方法，则系统不会提供默认无参构造方法。

示例：

public class Student {
    public Student() {
        //....
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String name;
    public int age;

    //...
}

4. 方法重载

为什我们在上面定义了两个名字完全相同的方法呢？按照以往的理解，在对象调用方法时，如果出现两个相同的方法，程序并不知道我们调用的是哪一个方法。其实上面的程序并没有错误，于是我们引出了方法重载的概念。

如果两个方法的方法名相同，但是参数的类型不同，个数不同或者位置不同，我们说这两个方法发生了重载，需要注意的是方法重载和访问权限或者返回值类型无关。

示例：

    public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
    }

	//方法重载
    public int sum(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

5. static 关键字

被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。也就是静态的变量或者方法是该类实例化的每个对象公有的，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。

5.1 static 方法

static 方法又被称作静态方法，静态方法被该类实例的所有对象共享，不需要使用对象就可以访问，使用时需要注意一下几点：

• static是没有 this 的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。
• 在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。
• 虽然在静态方法中不能访问非静态成员方法和非静态成员变量，但是在非静态成员方法中是可以访问静态成员方法/变量的。

5.2 static 变量

static 变量又被称作静态变量，静态变量被该类实例的所有对象共享，不需要使用对象就可以访问。使用时需要注意一下几点：

• 静态变量在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始化。
• 非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副本，各个对象拥有的副本互不影响。

6. 对象的引用和 this

创建两个学生对象：

 Student stu=new Student("张三",20);
 Student stu2=new Student("李四",18); 

在我们创建上面的对象时，对象名 stu 其实是该对象的引用，指向该对象，存放了该对象的地址。我们实例化了两个 Student 的对象，当其中某一个对象要调用 Student 类的方法时，因为共有了一份方法的数据，所以程序并不知道是哪一个对象在调用该方法，此时就需要一个事物来指向正在调用方法的对象，这就是 this 关键字。

你还可以这样理解，在方法中将形式参数 name 传递给成员变量 name ，此时两个变量名相同，Java编译器为了区分两个变量，出现了 this 的概念，其中 this 代表了对象的成员变量或者成员方法。

this 还有一个重大的作用就是返回类的引用。例如使用 return this 来返回某个类的引用。此时这个 this 关键字就代表类的名称。如上面代码代表的含义就是 return student。可见，this 可以作为类的返回值，这才是this关键字最引人注意的地方。

this 关键字有三个作用：

• 在构造方法中调用其他构造方法
• 返回当前对象的引用
• 区分成员变量名和参数名

示例：

7. 总结

本文初次探索了面向对象的思想和面向对象思想相关的一些概念，例如类，对象，方法等。在以后的学习中，实际是对面向对象思想的深入理解。

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