Java进阶 之 再论面向对象（2）——类的定义及对象的使用 &； 封装Encapsulation &； 关键字private，this
int age;
//成员方法
public void study() {
System.out.println("好好学习，天天向上");
}
public void doHomework() {
System.out.println("键盘敲烂，月薪过万");
}
}
/* 学生测试类 */
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Student s = new Student();
//使用对象
System.out.println(s.name + “,” + s.age);
s.name = “林青霞”;
s.age = 30;
System.out.println(s.name + “,” + s.age);
// 调用方法
s.study();
s.doHomework();
}
}
## 对象内存图分析
### 单个对象内存图
通过上图，我们可以理解，在栈内存中运行的方法，遵循”先进后出，后进先出”的原则。变量p指向堆内存中 的空间，寻找方法信息，去执行该方法。
但是，这里依然有问题存在。创建多个对象时，如果每个对象内部都保存一份方法信息，这就非常浪费内存了，因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢？请看如下图解。
### 两个对象内存图
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> 对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间。
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>
>
### 引用作为参数传递到方法中内存图
>
> 引用类型作为参数，传递的是地址值。
>
>
>
## 封装 Encapsulation
### 概述
提起封装，大家并不陌生。前面我们学习方法时，就提起过，将具体功能封装到方法中，学习对象时，也提过将方法封装在类中，其实这些都是封装。
封装，它也是面向对象思想的特征之一。面向对象共有三个特征：封装，继承，多态。接下来我们具体学习封装。
* 封装表现：
+ 1、方法就是一个最基本封装体。
+ 2、类其实也是一个封装体。
* 从以上两点得出结论，封装的好处：
+ 1、提高了代码的复用性。
+ 2、隐藏了实现细节，还要对外提供可以访问的方式。便于调用者的使用。这是核心之一，也可以理解为就是封装的概念。
+ 3、提高了安全性。
### 举例
#### 案例1
一台电脑，它是由CPU、主板、显卡、内存、硬盘、电源等部件组成，其实我们将这些部件组装在一起就可以使用电脑了，但是发现这些部件都散落在外面，很容造成不安全因素，于是，使用机箱壳子，把这些部件都装在里面，并在机箱壳上留下一些插口等，若不留插口，大家想想会是什么情况。
总结：机箱其实就是隐藏了各部件设备的细节，对外提供了插口以及开关等访问内部细节的方式。
#### 案例2
我要用洗衣机，只需要按一下开关和洗涤模式就可以了。有必要了解洗衣机内部的结构吗？有必要碰电动机吗？
### 封装的作用
我们程序设计追求“高内聚，低耦合”：
* 高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；
* 低耦合：仅对外暴露少量的方法用于使用。
隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口：
便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，**把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。**
### 封装的步骤
#### 问题引入
当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过”对象.属性”的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。但除此之外，没有其他制约条件。但是，实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行条件的添加。比如说，每个人都有年龄属性(age)，如果直接赋值的话，有可能输入的是非法的值。所以，我们需要避免用户再使用“对象.属性”的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private)，如果属性是私有的，那么外部是不能直接访问的，那么此时，针对于属性就体现了封装性。当然我们还是需要对属性赋值的嘛，怎么办呢？就需要通过方法进行对该属性赋值，那么在方法中，就可以实现对用户赋予的值进行判断了，从而避免非法值赋予年龄。
#### 步骤
* 使用 private 关键字来修饰成员变量。
* 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法
#### 案例
描述人。Person
属性：年龄。
行为：说话：说出自己的年龄。
class Person {
int age;
String name;
public void show() {
System.out.println(“age=” + age + “,name” + name);
}
}
public class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建Person对象
Person p = new Person();
p.age = -20; // 给Person对象赋值
p.name = “人妖”;
p.show(); // 调用Person的show方法
}
}
通过上述代码发现，虽然我们用Java代码把Person描述清楚了，但有个严重的问题，就是Person中的属性的行为可以任意访问和使用。这明显不符合实际需求。
可是怎么才能不让访问呢？需要使用一个Java中的关键字也是一个修饰符 private(私有，权限修饰符)。只要将Person的属性和行为私有起来，这样就无法直接访问。
class Person {
private int age;
private String name;
public void show() {
System.out.println(“age=” + age + “,name” + name);
}
}
年龄已被私有，错误的值无法赋值，可是正确的值也赋值不了，这样还是不行，那肿么办呢？按照之前所学习的封装的原理，隐藏后，还需要提供访问方式。只要对外提供可以访问的方法，让其他程序访问这些方法。同时在方法中可以对数据进行验证。
一般对成员属性的访问动作：赋值(设置 set)，取值(获取 get)，因此对私有的变量访问的方式可以提供对应的 setXxx或者getXxx的方法。
class Person {
// 私有成员变量
private int age;
private String name;
// 对外提供设置成员变量的方法
public void setAge(int a) {
// 由于是设置成员变量的值，这里可以加入数据的验证
if (a < 0 || a > 130) {
System.out.println(a + “不符合年龄的数据范围”);
return;
}
age = a;
}
// 对外提供访问成员变量的方法
public void getAge() {
return age;
}
}
#### 总结
类中不需要对外提供的内容都私有化，包括属性和方法。
以后再描述事物，属性都私有化，并提供setXxx getXxx方法对其进行访问。
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> 注意：私有仅仅是封装的体现形式而已。
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>
>
## private关键字
### 说明
* private是一个权限修饰符，代表最小权限。
* 可以修饰成员变量和成员方法。
* 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。
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> 修饰符：
>
>
>
### 案例
public class Student {
private String name;
private int age;
public void setName(String n) {
name = n;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int a) {
age = a;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
## this关键字
### 问题引入
我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？
public class Student {
private String name;
private int age;
public void setName(String name) {
name = name;
}
public void setAge(int age) {
age = age;
}
}
经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了 setXxx() 的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，该怎么解决？
### this
当在方法中出现了局部变量和成员变量同名的时候，那么在方法中怎么区别局部变量成员变量呢？可以在成员变量名前面加上this.来区别成员变量和局部变量。
注意：
* this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）
+ 方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
+ 方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量
事实上：
this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。
>
> 记住 ：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。
>
>
>
### 问题解决
使用 this 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题。
public class Student {
private String name;
private int age;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
>
> 方法中只有一个变量名时，默认也是使用this 修饰，可以省略不写。
>
>
>
### this内存图解
* 代码
class Person {
private int age;
public int getAge() {
return this.age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
public class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
p.setAge(30);
System.out.println(“大家好，今年我” + p.getAge() + “岁”);
}
}
* 图示
* 解释
+ 程序执行流程说明：
1. 先执行main方法（压栈），执行其中的 Person p = new Person()；
2. 在堆内存中开辟空间，并为其分配内存地址0x1234，紧接着成员变量默认初始化(age = 0)；将内存地址0x1234赋值给栈内中的Person p 变量
3. 继续执行p.setAge(30)语句，这时会调用setAge(int age)方法，将30赋值为setAge方法中的“age”变量；执行this.age = age语句，将age变量值30 赋值给成员变量this.age为30；
4. setAge()方法执行完毕后（弹栈），回到main()方法，执行输出语句System.out.println()，控制台打印p对象中的age年龄值。
注意：
* this到底代表什么呢？this代表的是对象，具体代表哪个对象呢？哪个对象调用了this所在的方法，this就代表哪个对象。
* 上述代码中的 p.setAge(30)语句中，setAge(int age)方法中的this代表的就是p对象。
## 总结
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1.类的定义和对象的使用方法，并分析对象的内存图；
2.阐述了Java三大特性（Encapsulation 封装，inheritance 继承，polymorphism多态）之一的封装；
3.引出了两个关键字，this关键字和private关键字；