1. 类和对象

1.1 什么是类和对象

万物皆对象，客观存在的事物皆为对象。

字面意思：人关注着对象

类是模子，确定对象将会拥有的特征（属性）和行为（方法）。

类的特点：

类是对象的类型
具有相同属性和方法的一组对象的集合

属性：对象具有的各种特征（可以理解为：这个对象有什么，比如：手机有屏幕 ---- 6.1英寸，有内存---- 8G，有存储 ---- 128G）
每个对象的每个属性都拥有特定值（比如上面的手机，其屏幕属性的特定值就是 6.1英寸），这些特定值就称为属性

对象执行的操作（或者理解为：对象能干什么，比如：手机能打电话，能发短信等）

类是抽象的概念，仅仅是模板，而对象是实实在在的实体，比如说：“手机”对象是一个你能看得到、摸得着的具体实体。

1.2 如何定义Java中的类

比如：我们在写一个面向对象程序的时候，类就是我们最基本的元素，我们必须先写一个类，才可以有对象。

前面我们说过什么是类，类是模子，确定对象将会拥有的特征（属性）和行为（方法）。

类的组成：属性和方法。定义一个类的步骤如下：

第一步：定义类名
第二步：编写类的属性
第三步：编写类的方法

如下：

public class 类名{
   //定义属性部分（成员变量）
   属性1的类型 属性1;
   属性2的类型 属性2;
   属性3的类型 属性3;
      .....
   属性n的类型 属性n;
 
   //定义方法部分
   方法1;
   方法2;
   方法3;
   ......
   方法m;
}

我们来看一个“手机”类的Demo，如下：

打开idea，首先新建一个java项目File-->New-->Project 弹框如下：

这里只需要悬赏自己本地的jdk就可以，直接点击[Next]，弹框如下：

我们这里勾上创建模板（会默认带上main方法），然后点击[Next]，弹框如下：

在这里我们输入项目名、项目工作空间，以及项目包名，然后点击[Finish]，弹框如下：

通过上面几个步骤，我们在idea中创建了一个java项目。

然后在com.example右键-->New-->Java Class，如下：

接下来就在新建的Telephone.class这个类中进行下面的步骤，声明类的属性和方法，如下：

package com.example;
 
//1.定义一个类
public class Telephone {
    //2.属性（也叫 成员变量） ---> 代表 有什么
    float screen;
    float cpu;
    float mem;
    //3.方法 ----> 代表 干什么
    void call() {
        System.out.println("Telphone具有打电话的功能！");
    }
    void sendMessage() {
        System.out.println("Telphone具有发短信的功能！");
    }
}

到这里，我们就创建了一个叫做 “手机” 的类。

1.3 如何定义Java中的对象

上一节我们已经知道了如何去定义一个类，那么，我们怎么去把一个定义好的类变成对象，进而使用对象呢？步骤如下：

第一步：创建对象

方法： 类名对象名 = new 类名(); // 把类实例化为一个对象
例如： Telephone phone = new Telephone();

$\color{blue}{类是以代码形式保存在文件当中的，当我们把文件信息放到内存中，此时，这些信息的集合，我们就称之为对象，这个过程就称之为对象的实例化。}$

第二步：使用对象

刚刚上面的例子，new后面加一个类名，再加上一个小括号，其实就相当于对一个类进行了实例化，最终得到了一个对象，只不过我们把这个对象赋给了一个对象名变量，我们对这个对象名进行操作，其实就等于对这个对象进行操作。通过对象名的点属性就可以使用对象的属性，并且给相应的属性进行赋值；另外，只需要通过对象名的点方法，就可以调用对象的方法。如下：

引用对象的属性：对象名.属性
phone.screen = 5.5；// 给screen属性赋值5
引用对象的方法：对象名.方法
phone.sendMessage(); //调用sendMessage()方法

下面是我们稍作修改后的Telephone的类，不仅有“具有发短信”这句话，而且还输出了实例变量的值。

package com.example;
 
//1.定义一个类
public class Telephone {
    //2.属性（也叫 成员变量） ---> 代表 有什么
    float screen;
    float cpu;
    float mem;
    //3.方法 ----> 代表 干什么
    void call() {
        System.out.println("Telphone具有打电话的功能！");
    }
    void sendMessage() {
        System.out.println("screen:"+ screen + "cpu:" + cpu + "mem:" + mem +"Telphone具有发短信的功能！");
    }
}

当我们创建好类，怎么去实例化类的对象呢？鉴于此，我们在默认生成的Main这个类的main方法下去实例化一个Telephone对象，步骤如下：
1）先new一个对象，即：new Telpehone();
2）然后将这个new出来的对象赋值给一个变量phone，即: phone = new Telpehone();
3）最后，这个变量类型是什么呢，我们说过，类就是实例化变量的类型，即：Telpehone phone = new Telpehone();

再接着，我们用创建好的实例化对象来调用对象的方法，即：phone.sendMessage();

完整代码整合如下：

package com.example;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
   // write your code here
        Telephone phone = new Telephone();  // 对Telphone这个类进行实例化
        phone.sendMessage();
    }
}

我们来运行一下这个程序，结果如下:

screen:0.0cpu:0.0mem:0.0Telphone具有发短信的功能！

从上面的运行结果，我们发现这个方法执行了，但是实例变量的默认值都是0.0。
这是因为我们刚创建对象的时候，实例变量是没有值的（）。

那我们通常在使用对象的时候，只做两个操作，第一个：给实例变量赋值；第二个：调用对象的方法。代码如下：

package com.example;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
   // write your code here
        Telephone phone = new Telephone();  // 对Telphone这个类进行实例化
        phone.sendMessage();
        //给实例变量赋值
        phone.screen = 5.5f;
        phone.cpu = 4.0f;
        phone.mem = 64.0f;
        //调用对象的方法
        phone.sendMessage();
 
    }
}

那我们再来执行一下程序，结果如下：

screen:0.0cpu:0.0mem:0.0Telphone具有发短信的功能！
screen:5.5cpu:4.0mem:64.0Telphone具有发短信的功能！

1.4 Java中的成员变量和局部变量

我们在写面向对象程序的时候，主要用到两种变量：成员变量和局部变量。

成员变量：在类中定义，用来描述对象将要有什么
局部变量：在类的方法中定义，在方法中临时保存数据

成员变量和局部变量的区别：

局部变量的作用域仅限于定义它的方法
成员变量的作用域在整个类内部都是可见的

针对这一点，我们来实践一下：在Telpehone.class中定义一个成员变量： int var，然后在方法中打印这个成员变量，最后在main()方法中调用打电话和发短信这两个方法。

运行结果如下：

var:0
screen:5.5cpu:4.0mem:64.0Telphone具有发短信的功能！
var:0
Telphone具有打电话的功能！

从上面的运行结果，我们发现，我们定义的成员变量var可以被类中的两个方法调用，并且它的默认值为0。正如我们刚刚所说：成员变量的作用域是在整个类的内部都可以使用的，类中的所有方法共享成员变量。

我们再来看一下局部变量，首先在方法中定义一个局部变量：int localVar，如下：

Java会给成员变量一个初始值
Java不会给局部变量赋予初始值
在同一个方法中不允许有同名的局部变量
在不同的方法中可以有同名的局部变量

，不初始化程序会报错，报错如下：

The local variable localVar may not have been initialized

这就是为什么刚刚定义局部变量localVar的时候，我们给它赋了初始值0的原因。

我们看看运行结果如下：

1.5 Java中的构造方法

在这一节，我们看看java中如何去写一个构造方法，构造方法又帮我们解决什么问题呢？

我们之前在创建一个对象的时候说过，通过一个new关键字就可以把一个类进行实例化变成对象。其实当时来讲，这种说法并不严谨，实际上，。也就是说，

使用new+构造方法会创建一个新的对象
构造方法是定义在Java类中的一个用来初始化对象的方法

到这，我们可以了解到，构造方法也是方法，它跟一般方法的不同之处在哪里呢？一般方法只能说明对象可以干什么，而构造方法可以创建一个对象，并且可以初始化对象的值。另外，构造方法还有一个特点：构造方法与类同名且没有返回值。

1.5.1 无参构造方法

这里我们创建一个新的Java项目，项目中也创建一个Telephone.java类。创建完后，我们发现，Telephone.java类中并没有写任何方法，但是我们现在就可以使用了。在默认的Main入口类的main()方法中new一个Telephone对象，即：Telephone phone = new Telephone();

有的人就奇怪了，Telephone.java类中没有Telephone()这个方法，我们怎么还能调用呢？主要原因就是，如果我们没有指定一个无参的构造方法，系统会自动帮我们生成一个无参的构造方法，。为了证明我们执行的的确是构造方法，那么这里系统生成的这个就不需要了。在Telephone.java类中自定义一个无参的构造方法，如下：

然后，在main方法中new一个Telephone对象，如下：

我们执行一下程序，结果如下：

从执行结果，我们发现，无参的构造方法被执行了。
也就是说，。

1.5.2 有参构造方法

。也就是说，在创建对象的时候，是可以传参数的。那如何去写一个有参的构造方法呢？

Telephone.java类中定义一个有参的构造方法如下：

Main()方法中:

运行结果如下：

关于构造函数需要注意的几点：

当没有指定构造方法时，系统会自动添加无参的构造方法。
当有指定构造方法，无论是无参还是有参的构造方法，系统都不会自动添加无参的构造方法。
构造方法的重载：方法名相同，但参数不同的多个方法，调用时会自动根据不同的参数选择相应的方法。
构造方法不但可以给对象的属性赋值，还可以保证给对象的属性赋一个合理的值

针对第4点，比如对于一个手机对象，现在的智能手机的屏幕尺寸应该至少大于 3.5英寸的，如果现在传一个1.5英寸，如下：

显然这是不合理的，那么针对这样的情况，该如何处理呢？此时，就需要我们在有参构造方法中作一些逻辑判断，如下：

现在执行程序，运行结果如下：

从结果看，这样就避免了有参构造方法中传值不安全的问题。

Java基础：类与对象