java对象如何访问同类的private成员变量,JAVA基础系列 - 第7篇: 类和对象

上篇回顾

上篇的内容不知道小伙伴们学习的怎样，我这里出几个问题帮助下大家巩固一下，大家看看能不能直接回答出来。方法的定义格式？

return关键字的作用？

有返回值方法的调用方式？无返回值方法调用方式？

方法参数为基本数据类型时的参数传递方式？

方法参数为引用数据类型时的参数传递方式？

方法重载的条件？

学习目标面向对象

内容

1  面向对象思想概述

1.1  面向过程与面向对象

面向过程：

分析出解决问题所需要的步骤，按每个步骤一步步完成。

面向过程开发，代码的组成单位是方法。

代表语言：C语言

面向对象：

分析出问题所涉及的所有对象，再指挥这些对象解决问题。

面向对象开发，代码的组成单位是类。

代表语言：Java举例：五子棋游戏

面向过程的设计思路：

首先分析问题的步骤：

1、开始游戏

2、黑子先走

3、绘制画面

4、判断输赢

5、轮到白子

6、绘制画面

7、判断输赢

8、返回步骤2，

9、输出最后结果。

然后把上面每个步骤用不同的方法来实现。

面向对象的设计思路：

首先分析和设计参与者，整个游戏有：

1、棋子对象(黑白棋2个对象)

2、棋盘对象

3、规则系统

然后调用对象完成各自的功能：

棋子对象负责走棋，棋盘对象负责绘制和更新画面，规则系统负责判断输赢。

1.2  面向对象的思想特点

面向对象特点：

1、更接近现实世界，符合我们的思考习惯。

2、明确功能归属，更容易解决大型的复杂的业务逻辑。

3、从代码角度看，面向对象程序易维护、易复用、易扩展。

4、缺点：性能比面向过程低 。

2  类和对象的概述

面向对象的语言中最重要的两个概念：类和对象。

2.1  什么是类

类：类是对同一类事物的共同特征(属性、行为)的描述。

比如汽车类，动物类，手机类等。

属性：就是事物特征的描述信息。(类中对应的是成员变量)

比如人有身高，体重，姓名等属性，手机有颜色，价格，品牌等属性。

行为：就是事物能够做什么，有什么功能。(类中对应的是成员方法)

比如人有走路，说话，吃饭等行为，手机有拍照，打电话等功能。

2.2  什么是对象

对象是某一类事物的具体体现，是类真实存在的一个实例。

举例：学生张三是学生类的一个对象。

2.3  类和对象的关系

1、类是对事物的描述，是一个抽象的概念，没有真实存在的。

2、对象是事物的具体实例，是真实存在的。

3、编程开发中，需要先有类，才能创建该类的对象。一个类能创建出千千万万个对象。

简单理解：类是对象的模板，对象是类的实例，通过类创建对象。

3  类的定义和使用

3.1  类的定义格式访问修饰符  class  类名{

// 类的五大成分：

// 类的成员变量

// 成员方法

// 构造方法

// 内部类

// 代码块{}

}

3.2  成员变量

用于描述类的属性。

与变量的定义格式一样，只是定义位置发生了改变：定义在类中方法外。

成员变量可以不手动初始化就使用，因为有默认初始化值。

3.3  成员方法：

用于描述类的行为或功能。

与之前学的方法的定义一样，只是少了static关键字。

示例代码：/**

*   手机类 Phone：

*       成员变量：

*       品牌(brand)

*       价格(price)

*

*       成员方法：

*       打电话(call)

*       发短信(sendMessage)

*/

public class Phone{

// 成员变量

String brand; // 品牌

int price; // 价格

// 成员方法(打电话)

public void call(){

System.out.println("打电话");

}

// 成员方法(发短信)

public void sendMessage(){

System.out.println("发短信");

}

}/**

* 需求：

*  定义一个学生类Student，包含：

*  1、姓名(name)和年龄(age)属性

*  2、学习(study)和吃饭(eat)的行为

*/

3.4  对象的使用创建对象的格式：类名 对象名 = new 类名();

调用成员的格式：

对象名.成员变量

对象名.成员方法();/**

* 类的使用示例代码

*/

public class PhoneDemo{

public static void main(String[] args){

// 创建对象

Phone p = new Phone();

// 使用成员变量

System.out.println(p.brand);

System.out.println(p.price);

// 为成员变量赋值

p.brand = "小米";

p.price = 2999;

System.out.println(p.brand);

System.out.println(p.price);

// 使用成员方法

p.call();

p.sendMessage();

}

}

3.5  学生类案例

需求：

1、定义一个学生类，包含：

成员变量：姓名，年龄

成员方法：学习，做作业

2、定义学生测试类，在测试类中创建学生类的对象，调用成员变量和成员方法。

案例代码：/**

* 创建学生类

*/

public class Student{

// 成员变量

String name;  // 姓名

int age;   // 年龄

// 成员方法

public void study(){

System.out.println("好好学习，天天向上");

}

public void doHomework(){

System.out.println("键盘敲烂，月薪过万");

}

}/**

* 学生测试类

*/

public class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 创建对象

Student s = new Student();

// 使用对象

System.out.println(s.name + "," + s.age);

s.name = "林志玲";

s.age = 30;

System.out.println(s.name + "," + s.age);

s.study();

s.doHomework();

}

}/**

* 需求：定义汽车类Car

* 成员变量：

*  颜色(color)

*  品牌(brand)

* 成员方法：

*  启动(start)

*/

4  对象内存图

4.1  单个对象内存图(1)、Student  s  =  new Student();  对象在内存中的创建过程  ？

1. 方法区加载类的定义信息。

2. 在堆内存中开辟空间，创建Student对象，产生地址值，并完成成员变量的初始化。

3. 将堆中产生的Student对象的地址值赋给栈内存中的变量s， 便于通过地址操作成员变量或方法。

(2)、成员变量存放在哪块内存？

成员变量在堆内存，有默认值。

局部变量存在于栈内存中，需要使用前完成初始化。

4.2   多个对象内存图

创建多个对象，内存地址不一样，堆内存中维护的成员变量是各自一份数据。但是方法区的类信息只加载一次。

4.2   多个对象指向相同内存图

多个对象指向相同内存图，就是说多个对象存储了相同的内存地址值，任意一个对象改变了堆内存中的成员变量值，其他的所有对象都会受到影响，访问到就是修改后的值。

5  成员变量和局部变量

成员变量：

定义在类中，方法外，属于类的成员，使用对象名访问。

局部变量：

定义在方法内或者形参列表上的变量。public class Test{

// 成员变量(定义在类中，方法外)

String name;

int age;

// 定义在方法内 或者 形参列表上：局部变量(a , b , c )

public void sum(int a, int b){

int c = a + b;

System.out.println(c);

}

}

成员变量和局部变量的区别：

定义位置内存位置生命周期初始化值作用范围成员变量在类中，方法外堆内存随对象的创建而创建，随对象的消失而消失。有默认值能被类中的其他成员使用。

局部变量方法中或参数列表中栈内存随方法的调用而创建，方法的结束而消失。没有默认值，必须先赋值后使用只能在变量所在的方法内使用。

成员变量：能被类中的其他成员使用。(变量需要被多个方法共享的时候，定义成成员变量)

在方法执行过程中，暂时需要用到，定义成局部变量

6  private和this关键字

6.1  private关键字

private的特点：

1、private是权限修饰符，代表私有的意思。

2、可以修饰成员变量和成员方法。

3、被private修饰的成员只能在本类中使用。// 使用private修饰age变量

public class Student{

private int age; // 该变量只能在本类中使用

// 设置值setAge(int a){}

// 获取 int getAge(){}

}

为了在其他类中能使用被private修饰的成员变量，一般会提供一对公有(public修饰)的getter和setter方法，用于获取和设置成员变量的值。/**

*   学生类

*/

public class Student{

// 成员变量

String name;

// 私有成员变量

private int age;

// setter方法，用于设置成员变量的值

public void setAge(int a){

// 可以在方法内进行数据合法性检验

if(a<0 || a>120) {

System.out.println("你给的年龄有误");

} else {

age = a;

}

}

// getter方法，用于获取成员变量的值

public int getAge(){

return age;

}

// 成员方法

public void show(){

System.out.println(name + "," + age);

}

}

/**

*   学生测试类

*/

class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 创建对象

Student s = new Student();

// 给成员变量赋值

s.name = "林志玲";

s.setAge(30);

// 调用方法

s.show();

}

}

6.2  private的使用

标准类的定义步骤：

1、使用private修饰成员变量。

2、提供public修饰的getter和setter方法。

getter和setter方法的命名规范：

getter方法用于获取成员变量的值，所以方法有返回值，方法名为：get+成员变量名首字母大写。

String getName()        int getAge()

setter方法用于设置成员变量的值，所以方法有参数，方法名为：set+成员变量名首字母大写。

setName(String name)setAge(int a)

案例代码：/**

* 需求：

*   1. 定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰，并提供set和get方法，以及显示数据的show方法。

*   2. 测试类中创建对象并使用，最终在控制台输出name和age的值。

*/

public class Student{

// 私有成员变量

private String name;

private int age;

// 公有getter 和 setter方法

public void setName(String n){

name = n;

}

public String getName(){

return name;

}

public void setAge(int a){

age = a;

}

public int getAge(){

return age;

}

public void show(){

System.out.println(name + "," + age);

}

}

/**

*   学生测试类

*/

class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 创建对象

Student s = new Student();

// 使用set方法给成员变量赋值

s.setName("林志玲");

s.setAge(30);

s.show();

// 使用get方法获取成员变量的值

System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());

}

}

6.3  this关键字

1、变量的访问规则？

当方法内的局部变量和类的成员变量同名时，变量的访问遵循就近原则。

2、this关键字的作用(使用场景)？

当方法内局部变量和类的成员变量同名时，使用this关键字访问类的成员变量。

格式：this.成员变量名

3、this关键字的内存原理？

this存储了当前对象的内存地址。

this代表当前对象的引用，哪个对象在调用方法，this就代表那个对象。/**

*   this：代表当前对象的引用，哪个对象调方法，this就代表谁。

*/

public class Student{

public void study(){

System.out.println("this值："+this); // Student@3fb6a447

}

}

class ThisDemo{

public static void main(String[] args){

Student s = new Student();

System.out.println("对象s的值："+s); // Student@3fb6a447

s.study();

}

}

使用this改造学生类public class Student{

// 私有成员变量

private String name;

private int age;

// 公有getter 和 setter方法

public void setName(String name){

// 参数名和成员变量相同，使用this访问成员变量name

this.name = name;

}

public String getName(){

// 此处成员变量name没有重名，可以不用this来访问

// return this.name;

return name;

}

public void setAge(int age){

this.age = age;

}

public int getAge(){

return age;

}

public void show(){

System.out.println(name + "," + age);

}

}

快速生成getter和setter方法

快捷键：Alt + Insert

7  封装

7.1  封装的概述

封装是程序设计思想

封装是面向对象的三大特征之一。面向对象的三大特性是：封装、继承、多态。

7.2  封装的原则

原则：对类中的成员进行合理隐藏，合理暴露。

合理隐藏：使用private私有类的成员变量或核心方法，不允许外部直接访问。

合理暴露：对私有的成员变量提供public修饰的get/set方法，既能保证数据安全，又能实现数据访问。

7.3  封装的好处

通过方法来控制成员变量的操作，提高了数据的安全性。 把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性。

8  构造方法

8.1  构造方法概述

构造方法是一种特殊的方法，构造方法也叫构造函数或者构造器。

8.2  构造方法的格式修饰符  类名(参数列表){

// 初始化代码

}

构造方法特点：

1、构造方法没有返回值，连void也不能写，构造方法名和类名相同。

2、构造方法使用new关键字调用。

3、每创建一次对象，就会调用一次构造方法。/**

* 学生类

*/

public class Student{

private String name;

private int age;

// 无参构造方法

public Student(){

System.out.println("无参构造方法");

}

}

/**

* 测试类

*/

class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 创建对象：使用new关键字调用构造方法，创建对象。

Student s = new Student();

// 每创建一个对象，就调用一次构造方法

Student s2 = new Student();

}

}

8.3  构造方法的作用

构造方法用于创建对象，并完成对象的初始化/**

* 学生类

*/

public class Student{

private String name;

private int age;

// 此处省略getter和setter方法

// 无参构造方法

public Student(){

System.out.println("无参构造方法");

}

// 有参构造方法(可以在构造方法中完成成员变量的初始化赋值)

public Student(String name, int age){

this.name = name;

this.age = age;

System.out.println("有参构造方法");

}

}

/**

* 测试类

*/

class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 调用有参构造方法创建对象，并完成对象的初始化

Student s = new Student("张三", 18);

System.out.println(s.getName());  // 输出：张三

System.out.println(s.getAge()); // 输出：18

}

}

8.4  构造方法的注意事项

(1)、如果类中没有定义构造方法，系统会提供一个默认的无参构造方法。

(2)、如果类中定义了有参构造方法，那么系统将不再提供默认的无参构造方法。

这时如果还想使用无参构造方法创建对象，就必须手动添加无参构造方法。

(3)、构造方法是可以重载的。

建议：定义类时都手动给出无参构造方法。/**

* 定义学生类，提供无参和有参构造方法。

*/

public class Student{

private String name;

private int age;

// 此处省略getter和setter方法

// 无参构造方法

public Student(){}

// 有参构造方法，用于初始化成员变量name

public Student(String name){

this.name = name;

}

// 有参构造方法，用于初始化成员变量age

public Student(int age){

this.age = age;

}

// 满参构造方法：参数列表包含所有成员变量

public Student(String name,int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

// 显示数据的方法

public void show(){

System.out.println(name + ":" + age);

}

}

/**

* 测试类

*/

class StudentDemo{

public static void main(String[] args){

// 调用无参构造方法创建对象

Student s1 = new Student();

s1.show();

// 调用有参构造方法，初始化name成员变量

Student s2 = new Student("隔壁老王");

s2.show();

// 调用有参构造方法，初始化age成员变量

Student s3 = new Student(30);

s3.show();

// 调用满参构造方法

Student s4 = new Student("隔壁老王",30);

s4.show();

}

}

快速生成构造方法

9  标准类的制作

步骤：1. 使用private私有成员变量。

2. 提供公有的getter和setter方法用于操作成员变量。

3. 提供无参和有参构造方法。

4. 根据类的其他需要需要添加成员方法。

/**

*  需求：定义一个标准学生类

*/

public class Student {

// 使用private私有成员变量。

private String name;

private int age;

// 提供公有的getter和setter方法用于操作成员变量。

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

// 提供无参和有参构造方法。

// 无参构造方法

public Student(){

}

// 有参构造方法

public Student(String name,int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

// 根据类的其他需要需要添加成员方法。

public void show() {

System.out.println(name + "," + age);

}

}

/**

* 测试类

*/

class StudentDemo {

public static void main(String[] args) {

// 方式1：使用setter方法完成成员变量的赋值

Student s1 = new Student();

s1.setName("林志玲");

s1.setAge(30);

s1.show();

// 方式2：使用满参构造方法完成成员变量的赋值

Student s2 = new Student("林志玲",30);

//s2 = new Student("林志玲",31);

s2.setAge(31);

s2.show();

}

}

给成员变量赋值的方式：

1、通过setXxx()方法。

2、通过有参构造方法。

使用区别：

构造方法一般用于创建对象并完成成员变量初始化赋值，setter方法一般用于代码执行过程中，改变对象的成员变量的值。

总结

面向过程强调步骤和过程，注重如何一步一步解决问题。(强调怎么做)

面向对象强调对象，即有哪些参与者，这些参与者各自要负责解决哪些问题。(强调谁来做)