初识Java 对象、类、变量、方法

本文偏向于概念上的认识，在脑海里形成一个思维导图即可，这些内容的具体使用在后续章节补充。

什么是对象？

看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

什么是面向对象？

面向对象（Object Oriented）是一种软件开发方法。面向对象是把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个相互依存的整体。区别于面向过程、面向切面。

面向对象的三大特征：

• 封装：把客观事物封装抽象成 类，通过 权限控制符 控制外部对类中 数据和方法的访问权限。
• 继承：通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。子类继承父类后，父类有的子类都有，子类还能有自己额外的功能。关键词extends。
• 多态：不同事物具有不同表现形式，一个接口，多种形式。（可简单理解为：你是人类，你妹妹也是人类，你们有各自的身高体重及行为）。

什么是类？

类可以看成是创建 Java 对象的模板，里面定义了对象的状态（属性）和行为（方法）。做好类的分类，有助于梳理复杂的业务逻辑。

什么是变量？（掌握）

Java 变量是在 Java 语言中通过名字可以访问的一块内存空间，里面存储的数据可以在程序运行时可修改。所有的变量在使用前必须声明并初始化。

三种变量类型：局部变量、成员变量（又叫范例变量、全局变量）、类变量（全局静态变量）

什么是局部变量？

从以下方面了解：

• 声明位置：声明在方法、构造方法或者语句块中；
• 存储位置：局部变量是在栈上分配的；
• 生命周期：在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁；
• 访问权限：只能在方法内可见，访问修饰符不能用于局部变量；
• 使用：局部变量没有默认值，声明后必须初始化才可以在方法内使用。

什么是成员变量？

从以下方面了解：

• 声明位置：声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外；
• 存储位置：成员变量是在堆内存分配的；
• 生命周期：对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁；
• 访问权限：对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的；使用访问修饰符可设置访问权限，一般声明为private；成员变量应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取成员变量信息；
• 使用：对象被实例化后，成员变量就被声明并初始化，有默认值。可以直接通过变量名访问（对象名.变量名）。

什么是类变量？

从以下方面了解：

• 声明位置：类变量也称为静态变量，在类中以 static 声明，但必须在方法之外；
• 存储位置：类变量存储在静态数据区；
• 生命周期：在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁，和程序运行时间是一样的；
• 访问权限：与成员变量类似，不过一般声明为常量，用 public final static 修饰；去掉final后类变量也是可以修改的；
• 使用：可直接通过类名或对象名访问（类名/对象名.变量名）

如何声明变量？

代码如下：

public class Person{
    static String type = "人类"; // 类变量，static修饰
    /**
     * int 变量类型：8种基本类型 + 其他
     * age 变量名：见名之意
     * 18 变量的初始化值，值要与变量类型匹配，否则编译不通过
     */
    int age = 18; // 范例变量
    public void test(){ 
        //可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。
        int a=1,b=2,c=3; //局部变量
    }
}

什么是方法？（熟悉）

Java 方法是语句的集合，它们在一起执行一个功能。Java 方法是解决一类问题的步骤的有序组合。最基础的方法要满足：一个方法只干一件事情（便于多个基础方法集成为一个复合方法：小功能按一定顺序组装成大功能）。

如何定义方法？

普通方法定义代码如下：

/**
 * public 修饰符，定义了该方法的访问类型：public、protected、缺省、private
 * String 返回值类型，如果为void，即为无返回值，方法体中不用return。
 * cry 方法名：见名知意
 * （int time） 参数类型 + 参数名
 * String ... names  为可变参数
 */
public String cry(int time, String ... names){
    ...
    //方法体
    System.out.println("哭了多久？" );
    String name = names[0];
    System.out.println(name  + "开始哭。。。" );
    ...
    return "哭了" + time + "分钟";
}

可变参数说明：

• 方法中某一类型的参数个数不确定时（>=1），可以定义为可变参数；
• 在方法声明中，在指定参数类型后加一个省略号(...) 。
• 一个方法中只能指定一个可变参数，它必须是方法的最后一个参数。任何普通的参数必须在它之前声明。

方法的分类

什么是实例方法？

• 实例方法又叫成员方法，属于类的实例，可以访问类的实例变量和实例方法。可以理解为最普通的方法。
• 在方法内部可以使用关键字 this 来引用当前对象。
• 实例方法可以通过对象来调用。

警告：方法之间的访问不能形成死循环（比如，a方法中调用b方法，b方法中又调用a方法）。

什么是静态方法？

• 静态方法属于类本身，而不是类的实例。用 static 修饰。
• 不能访问实例变量和实例方法，因为它们是与对象相关联的。
• 静态方法可以直接通过类名来调用。

什么是抽象方法？

• 抽象方法没有方法体，只有方法的声明，用 abstract 修饰。
• 它必须被子类实现，用于强制子类提供特定的行为。

什么是构造方法？

对象创建时用来初始化该对象。

构造方法有一下基本特性：

• 方法名与类同名：构造方法的名字必须与类名完全相同，都是大驼峰命名；
• 方法没有返回值：构造方法不需要显式地声明返回类型，包括void；
• 不能被显式调用：构造方法在创建对象时自动调用，不能被显式地调用；
• 可以有参数：构造方法可以接受参数，用来为对象的实例变量赋初始值；
• 默认构造方法：如果在类中没有定义任何构造方法，Java会提供一个默认的无参构造方法，有了自定义构造方法后，默认构造方法就会失效。

其他方法：

• final修饰的方法：final方法不能被子类重写或覆盖。
• Synchronized修饰的同步方法：同步方法用于实现线程同步，只能由一个线程访问。
• native修饰的方法：native方法是用非Java语言（如C或C++）实现的方法，它们与底层操作系统和硬件交互。
• 递归方法：自己调用自己，但必须避免死循环。

方法的重载是什么？（掌握）

在同一个类中, 具有相同方法名的一组方法, 但是参数列表不一样的这一组方法称为方法重载（overload）。

例如：无参构造方法，全参构造方法，含有部分参数的构造方法，在同一个类中，方法名相同，参数列表不同，属于方法重载。

方法的重写是什么？（掌握）

子类中的某个（多个）方法与父类中的某一个（多个）方法的返回值、方法名、参数列表相同，但是方法体不一样这就是方法重写（override），又叫方法覆盖。

方法重写需要遵循一下几点：

• 父子类之间才存在重写；
• 被private、final、static 修饰的方法不能被重写，构造方法不能重写；
• 同包内的protected修饰的方法可以重写；
• 重写的方法建议用 @Override 来标识；
• 方法签名要相同：方法签名即为 方法名+参数列表；
• 返回值类型一致：返回值类型必须小于或等于父类方法的返回值类型；
• 访问修饰符要更宽泛：public>protected>default>private
•  声明的异常类型要一致