java面向对象 + 内存解析

这篇博客主要是重点讲解一些内存和一些规定的解释，对于定义我不会过多赘述，没有Java基础的话可以去翻看我之前的博客，学习完成之后再进行阅读。

面向对象可以说是Java中最重要的一部分了，这次复习我发现有几个点比较重要，这里分享给大家

引入:

小明今天想要一辆玩具车，他获取这辆玩具车有两个选择

1、自己准备，轮子，车架，电池等等原料进行拼接，然后组装起来就成了。

2、直接淘宝买一辆

这就是区别所在，如果选择方案一的话，你需要一步一步的完成这辆车，你需要做很多重复性的工作，组装，填充，打磨等等，但是我只是想要这辆车，我并不会组装怎么办呢？这时可以选择第二种方案直接买一辆。你只需要三个动作，淘宝搜索->选中购买->支付。是不是方便了很多？

面向对象就是说，我们不需要直到这个功能怎么实现的，正如我可以不知道玩具车怎么组装的但是并不妨碍我们使用他。只需要知道用的时候进行调用已封装好的方法即可。

代码实现

定义类：

类是一种用户自定义的数据类型，它包含了数据（属性）和操作数据的方法（行为）。通过定义类，我们可以创建具有相似特征和行为的对象（实例）。

以下是Java中类的一些关键概念：
 

public class Car {
    // 属性
    String brand;
    int year;

    // 方法
    public void start() {
        System.out.println("The car is starting...");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("The car is stopping...");
    }
}

创建对象：
对象的创建：通过类定义，我们可以创建一个或多个具有相同属性和方法的对象。对象是类的实例。例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Car类的对象
        Car car1 = new Car();
        Car car2 = new Car();
    }
}

1. 属性：属性是类中的变量，用于存储对象的状态。在上述示例中，brand和year是Car类的属性。

2. 方法：方法是类中的函数，用于描述对象的行为。在上述示例中，start()和stop()是Car类的方法。

3. 访问修饰符：Java中的访问修饰符用于控制类、属性和方法的可见性。常见的访问修饰符有：public（公共的，无限制访问）、private（私有的，仅在类内部访问）和protected（受保护的，仅在类及其子类中访问）。

构造函数：构造函数是一种特殊的方法，用于在创建对象时初始化对象的属性。构造函数的名称与类名相同，且没有返回类型。例如：

public class Car {
    String brand;
    int year;

    // 构造函数
    public Car(String brand, int year) {
        this.brand = brand;
        this.year = year;
    }
}

举例：

现在我们举一个基本的例子，我想要定义一个规定人的类，这个类有着唱歌，吃饭的方法。那么我应该怎么定义呢？

public class Person {
    String name ;
    int age;
    String gender;
    public Person(){

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

    public  void sing(){
        System.out.println(this.name+"唱歌");
    }
    public  void dance(){
        System.out.println(this.name+"跳舞");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age='" + age + '\'' +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                '}';
    }
}

使用这个类创建1个叫张三的人和1个叫李四的人。那么我们根据上面知识进行构造函数的调用。得到两个对象 lisi zhangsan 此时我们执行各自的sing和dance方法

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Person zhangsan = new  Person("张三",18,"男");
        Person lisi = new  Person("李四",18,"女");
        zhangsan.sing();
        zhangsan.dance();
        lisi.sing();
        lisi.dance();
    }
}

得到结果

new 关键字的作用是调用构造方法

这个过程由虚拟机调用不需要手动调用，每创建一次对象，就会调用一次构造方法。

new关键字用于创建对象，它会在堆内存中分配一块空间来存放新创建的对象，并返回一个指向该对象的引用。

构造方法是一种特殊的方法，它与类同名且没有返回值，主要用于对象的初始化工作。

过程中的内存讲解

使用new关键字创建对象是将对象创建在堆中的，main方法中的zhangsan lisi是在栈中创建的，之所以可以调用zhangsan.sing()和lisi.sing()是因为，调用new Person()创建完成之后，会返回一个指向堆区中创建的这个对象信息的地址，将这个地址赋值给zhangsan lisi，此时就可以调用储存在堆中的属性和方法了

关系图：zhangsan.sing() === 001.sing()
zhangsan === 001

创建一个对象的过程：

栈分析和垃圾回收：

在栈中，当main()方法加载的时候，此时main()方法进栈，进栈之后，在main方法中zhangsan lisi 被创建，两个变量进入main中。 此时zhangsan.sing()调用，sing()方法进栈，调用结束后后出栈，同理main()方法调用结束出栈。

垃圾回收:当main方法出栈之后，此时zhangsan lisi已经被销毁，堆区中的001内存 和002 内存没有任何变量指向，无法再被访问，此时jvm自动进行垃圾回收。

就近原则

了解完上面的栈操作，我们可以解释一下为什么变量调用遵循就近原则

在Java中，每当定义一个新的作用域（比如一个代码块、方法或者类），都会创建一个新的栈帧（stack frame）。栈帧是用来存储局部变量和方法调用相关信息的内存区域。

当程序执行到一个新的作用域时，会将该作用域中的局部变量和方法参数添加到栈帧中。当程序离开该作用域时，栈帧会被弹出，局部变量和方法参数也会被销毁。

由于栈的工作方式是"后进先出"（LIFO，Last-In-First-Out），所以在同一个作用域中，最后定义的变量会被放在栈的顶部，也就是离栈顶最近的位置。因此，当我们在同一个作用域中使用一个变量时，就近原则会选择离栈顶最近的那个变量。

这样设计的好处是可以有效地管理变量的生命周期，并且保证变量在正确的作用域内使用。同时，也减少了命名冲突的可能性，提高了代码的可读性和维护性。

this关键字的本质

this关键字本质上就是创建的堆空间的地址他的值就是返回给main中接受的变量如zhangsan lisi。

所以使用this关键字调用的方法就是对象的方法，调用的变量就是对象的属性。

public  void sing(){
    System.out.println(this.name);
    this.dance();
    System.out.println(this.name+"唱歌");
}