深入理解Java类和对象的关系

如果要说清楚对象和类的关系，不可避免的要提到C++，因为Java从时间线上来说，是C和C++之后的一门语言，很多Java Coder 也是因为厌烦了C++的一些特性，进而从事于Java开发的，所以以下内容会利用C++的一部分知识来对比，但是所需知识很低，只要学习过一部分C语言就可以理解。

概念层面：

类是构建对象的模板或蓝图【这个概念只需要有个印象即可，不需要多余的思考和研究】

理解层面：

1）静动角度

对于类和对象产生模糊或者概念不清楚的主要原因：就是因为对类和对象的静态和动态在不同情况下的区别不清楚。大家在学习Java 的时候绝大多数情况直接学习语法，在类中直接new 对象，这种就导致直接模糊了 类代码和类对象的概念。

学习过映射和类加载器的朋友们都知道，类在虚拟机中是以类对象的形式存在的，从理解的角度就可以这样说，类本身也是一个对象，这是在动态的情况下，什么是动态的情况，就是在程序运行的过程中。但是在静态的情况下，类是以文件或者说代码的形式被编写的，这是混淆的根源。

不去掺杂过多的东西，用一句话去说就是：类在编写时是静态的代码，在程序运行时在虚拟机中是动态的对象。

那么什么叫做动态的对象？

对象都是new 出来的，直接的感觉他像是一个盒子，盒子有名字，被装了数据，如果详细的去区分，对象动态的”体现形式“可以说成是三个角度：状态，行为，和标识。

在动态的情况下，状态这个词可以理解为：某一个时刻对象的情况，这个情况体现在对象此刻实例变量的数据是的多少。就是说这个瞬间，切片中对象中的数据是多少。

行为这个词很好理解，就是对象做了什么，说白了就是他的方法。

而标识则是说如何辨别有相同行为相同状态的不同对象。

这个三个角度在静态时如何体现？？

就是类在定义时的实例变量，方法，和equals方法，但是这里因为没有对象，所以不能称为对象

将静动两态的对象和类连接起来靠一个概念：类其实是一个特殊的对象类型。

我们说了类在虚拟机中动态的存在形式也是以对象的形式，所以可以通过类名来调用静态的方法和变量，因为类本身作为一个对象就已经存在在了虚拟机中，所以可以直接调用。

而对象在没被创建前，并不存在，不具有动态的特性，而当new 的代码被调用时，就会根据它所基于类对象的状态和行为数据：具有什么变量？具有什么方法？来创建一个实例，从此对象就被创建出来，拥有了动态性。

2）抽象具体角度

换个角度去说，对象是类的实例，类没有状态，行为也不会被触发，但是一旦实例化，类就有了状态，方法就可以被调用

3）类类关系

类和类之间的关系可以直接用三个词描写，可在静态的思维下理解：

user-a：调用访问其他类

has-a：w2内含其他类，如作为变量

is-a：继承

在动态的情况下，对象也是这样的关系。

4）封装：

相对于OOP三大基本特性其他两个：继承和多态，封装其实我认识是最重要的概念。

对于封装初步在理解的时候就是privat 一个variable 然后设置get和set方法，为什么要这样做，有个大概的想法，就是不让其他的对象直接获取数据，修改数据，限制其他类的调用和使用，仅此而已，但这只是封装的体现形式，他有更深层次的含义。

我们考虑3个情况：

1）如果没有对实例变量进行private 修饰，那么多个线程在操作这个对象的时候，就会出现读后写或者写后读的矛盾问题。那么即使是要做线程安全的处理，就需要将整个类进行线程安全，但如果限制使用只能通过set和get方法，那么只需要方法进行线程安全的处理。

2）如果我们自己写出一个Util ，提供给其他程序员使用，创建Util 对象时，内部的两个变量被赋值，且在用户操作方法时需要调用，如果不设置成private，用户就会直接修改这个变量，导致方法调用与预期不同，进而导致调试困难。

3）如果我们自己写一个Util，提供给其他程序员使用，只给外部提供两个方法，但是内部需要若干变量和方法，比如一个算法必须分成三个方法，而我们不希望外界去调用到这些变量和方法就可以将他设置为private

也就是说，我们作为代码的设计者，代码多数情况不只是给我们用的，而是会提供给别人，为了让他们通过固定的方式调用，所以需要封装。

其次封装还代表着我们可以限制给固定的人调用：通过访问修饰符的形式，将方法限制在固定范围内，范围之外人不可调用方法，进一步保证了安全性。

同时作为代码的设计者，我们在向外提供代码让别人使用时，实际开发过程中别人只需要知道，传入什么参数，获得什么结果即可，具体的实现过程可以向外隐藏，如：

在Service 层向外提供服务接口的时候，具体Service实现类中使用的是JDBC还是Mybatis都与调用者无关，换个角度在持久层向上提供服务的时候，我的持久层使用的是什么类型的数据库，调用者也不需要知道。

即：通过封装隐藏实现细节，实现黑盒模型。

其实这本身也是低耦合和高内聚的实现要求即：仅暴露少量的接口给外部和数据操作细节自己完成，不允许外部干涉

综上封装的作用就体现在了：

1. 安全性

2. 隐藏实现细节

3. 统一接口

4. 便于修改代码

5）变量和对象

初学者在学习Java的时候经常会混淆这个概念，但是学C语言的时候却不会混淆这个概念，因为C语言中有一个特殊的东西：指针，进而就会产生疑问：Java是通过什么方式进行参数传递的？

常见的传递方式是两种：按值传递和按引用传递

而Java总是采用按值传递，获得的是参数的拷贝【这句话总是容易引起歧义】具体要看两个角度：

1. 1.在传递类型是基本类型：int，double时，方法定义的是局部变量，所以无法修改传入参数的值，只能以返回值的方式修改参数。

   private int increase(int x){
   	x =x+1;
       ruturn x;
   }
   private void test(){
       int x = 1;
       this.increase(x); 
       //x 为1
       x = this.increase(x);
       //x 为2
   }
   

2. 2.在传递的参数为对象类型，如Student 的实例s1，传入时在方法中修改对象却可以修改数值，这因为在传入的参数中，传入的是对象的引用，这里并不是说拷贝创建了一个新的对象，而是将对象的引用赋值给了局部变量，所以操作的还是原对象：

   public void increase(Student s1){
       int temp = s1.getX();
       temp++;
       s1.setX(temp);
   }
   //x = 2
   

   这段代码在C++中其实应是传入一个对象的引用指针

   public void increase(Student& s1)
   

这里回到主题，Student student 这里的student不是对象，只是一个变量，只有当student 变量真正引用到一个student类型的对象时，它才能代表这个对象，这样就能理解空指针异常。

本篇关键词：静动关系，状态和行为，封装限制，变量不等于对象