Java类和对象（七千字详解！！！带你彻底理解类和对象）

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目录

一、面向对象的初步认知

1、什么是面向对象

2、面向对象和面向过程

（1）传统洗衣服的过程

（2）现代洗衣服过程

​编辑

二、类的定义和使用

1、类的定义格式

三、类的实例化

1、什么是实例化

2、类和对象说明

四、this的使用

1、为什么要使用this

写一个日期的类

原因：

解决方法：

2、什么是this引用

3、this引用的特性

五、对象的构造及初始化

1、如何初始化对象

2、构造方法

（1）、概念

（2）特性

3、默认初始化

4 、就地初始化

六、封装

1 、封装的概念

2、访问限定符

3、封装扩展之包

（1）包的概念

（2）导入包中的类

（3）自定义包

（4）包的访问权限控制举例

（5）常见的包

七、static成员

1、再谈学生类

2、static修饰成员变量

3、static修饰成员方法

4、static成员变量初始化

八、代码块

1、代码块概念以及分类

2、普通代码块

3、构造代码块

4、静态代码块

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一、面向对象的初步认知

1、什么是面向对象

Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，简称OOP)，在面向对象的世界里，一切皆为对象。面向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。
 

2、面向对象和面向过程

（1）传统洗衣服的过程

传统洗衣服注重的是洗衣服的过程，少了一个环节可能都不行，而且不同衣服洗的方式，时间长度，拧干方式都不同，处理起来就比较麻烦。如果将来要洗鞋子，那就是另一种放方式。按照该种方式来写代码，将来扩展或者维护起来会比较麻烦。

（2）现代洗衣服过程

总共有四个对象：人，衣服，洗衣服，洗衣机

整个洗衣服的过程就是人把衣服丢进洗衣机，加入洗衣服，启动洗衣机，洗衣机就会完成洗衣服的过程并且甩干。

整个过程主要是：人，衣服，洗衣粉，洗衣机四个对象交互完成的，人不需要关心洗衣机是如何洗衣服，如何甩干

以面向对象方式来进行处理，就不关注洗衣服的过程，具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可，通过对象之间的交互来完成的。

注意：

面向过程和面相对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有那个好坏之分，都有其专门的应用场景。
 

二、类的定义和使用

1、类的定义格式

class 类名 {

        类的属性（成员变量）；

        类的行为（成员方法）；

}

类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的，称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类具有哪些功能，称为类的成员方法
 

例：

 class WashMachine {

        //属性
        public String brand;//品牌
        public String type;//型号
        public double weight;//重量

        //行为
        public void washClothes() {
        //洗衣服
            System.out.println("洗衣功能");
        }
    }

类名注意采用大驼峰定义

注意事项：
1. 一般一个文件当中只定义一个类
2. main方法所在的类一般要使用public修饰(注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
3. public修饰的类必须要和文件名相同
4. 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改
 

三、类的实例化

1、什么是实例化

定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型，与int，double类似，只不过int和double是java语言自带的内置类型，而类是用户自定义了一个新的类型，比如上述的：PetDog类和Student类。它们都是类(一种新定义的类型)有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例(或者称为对象)。
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化，在java中采用new关键字，配合类名来实例化对象。

例：

class PetDog {
    public String name;//姓名
    public String color;//颜色

    public void wag() {
        System.out.println("摇尾巴");
    }

    public void braks() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }

    public void print() {
        System.out.println(this.name);
        System.out.println(this.color);
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {

        PetDog petdog1 = new PetDog();
        PetDog petdog2 = new PetDog();

        petdog1.name = "阿黄";
        petdog1.color = "黄色";
        petdog1.wag();
        petdog1.braks();
        petdog1.print();

        petdog2.name = "阿黑";
        petdog2.color = "黑色";
        petdog2.wag();
        petdog2.braks();
        petdog2.print();
    }
}

输出结果：

注意事项
new 关键字用于创建一个对象的实例.
使用 . 来访问对象中的属性和方法.
同一个类可以创建对个实例
 

2、类和对象说明

1. 类只是一个模型一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员.
2. 类是一种自定义的类型，可以用来定义变量.
3. 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量
4. 做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间

四、this的使用

1、为什么要使用this

先看下列例子：

写一个日期的类

输出结果

如果我们把setDate的形参名改成和和时间成员变量一样，输出结果会变变成什么？

变成全0了

原因：

当我们把形参名改成和成员变量名一样时，这里的形参名的值和我们所期望的值就有分歧

一个是传参过来的实参，一个是成员变量，但是，在类当中，我们遵循局部变量优先的原则，这里的参数就代表的是成员变量，在下面赋值时，形参自己赋值给自己，而int类型没有赋值，其默认值是0，所以会打印全0.

解决方法：

如图：

输出结果：

2、什么是this引用

this引用指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象)，在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

注意：this引用的是调用成员方法的对象

3、this引用的特性

1. this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型
2. this只能在"成员方法"中使用
3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象
4. this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收

在代码层面来简单演示--->注意：下图右侧中的Date类也是可以通过编译的

五、对象的构造及初始化

1、如何初始化对象

通过前面知识点的学习知道，在Java方法内部定义一个局部变量时，必须要初始化，否则会编译失败。

要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。

如果是对象：

需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。通过上述例子发现两个问题：
1. 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
2. 局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？
 

2、构造方法

（1）、概念

构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。

（2）特性

1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型，设置为void也不行
3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)
4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)

5. 如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的。

上述Date类中，没有定义任何构造方法，编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。
 

注意：一旦用户定义，编译器则不再生成。(救急不救穷）

6. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

注意：
①、this(...)必须是构造方法中第一条语句
②、不能形成环

7. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰

3、默认初始化
 

在上文中提出的第二个问题：为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用呢？

要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：

在程序层面只是简单的一条语句，在JVM层面需要做好多事情，下面简单介绍下：
1. 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载
2. 为对象分配内存空间
3. 处理并发安全问题
比如：多个线程同时申请对象，JVM要保证给对象分配的空间不冲突
4. 初始化所分配的空间
即：对象空间被申请好之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，比如：

5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值
 

4 、就地初始化
 

在声明成员变量时，就直接给出了初始值

注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

六、封装

1 、封装的概念

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只是：开关机、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户来和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上：电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件

对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互
 

2、访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

比如：
public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了
private：只有自己知道，其他人都不知道

【说明】
protected主要是用在继承中
default权限指：什么都不写时的默认权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性，也可以控制类的可见性

3、封装扩展之包

（1）包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。

（2）导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.

在这种情况下需要使用完整的类名

可以使用import static导入包中静态的方法和字段

注意事项:

import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.

import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

（3）自定义包
 

基本规则
①在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
②包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).
③包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.
④如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

操作步骤
①在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

②在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

③在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可

④此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

⑤同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

（4）包的访问权限控制举例

Computer类位于com.bit.demo1包中，TestComputer位于com.bit.demo2包中：

（5）常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
3. java.net:进行网络编程开发包。
4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
6. java.io:I/O编程开发包。

七、static成员

1、再谈学生类
 

使用前文中介绍的学生类实例化三个对象s1、s2、s3，每个对象都有自己特有的名字、性别，年龄，学分绩点等成员信息，这些信息就是对不同学生来进行描述的，如下所示：

假设三个同学是同一个班的，那么他们上课肯定是在同一个教室，那既然在同一个教室，那能否给类中再加一个成员变量，来保存同学上课时的教室呢？答案是不行的。

之前在Student类中定义的成员变量，每个对象中都会包含一份(称之为实例变量)，因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室，这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份，而是需要让所有的学生来共享。在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的
 

2、static修饰成员变量

static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。
 

【静态成员变量特性】
①不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中
②既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问
③ 类变量存储在方法区当中
④生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

以调试方式运行上述代码，然后在监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

3、static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为private，而成员方法设置为public，那设置之后，Student类中classRoom属性如何在类外访问呢？

那static属性应该如何访问呢？
Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

【静态方法特性】

①不属于某个具体的对象，是类方法
②可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用，更推荐使用后者
③不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

④静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用         

⑤静态方法无法重写，不能用来实现多态

4、static成员变量初始化
 

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性

静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化 和 静态代码块初始化。
 

①就地初始化：就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值

②静态代码块初始化（继续往后看）

八、代码块

1、代码块概念以及分类

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：
        ①普通代码块
        ②构造块
        ③静态块
        ④同步代码块（这里不讨论）

2、普通代码块

这种用法较少见
 

3、构造代码块

构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

4、静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

注意事项
①静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
②静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
③如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
④实例代码块只有在创建对象时才会执行