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Java 基础(七)| 类、对象、封装和构造详解

作者:timerring
  • 2022-10-16
    山东
  • 本文字数:5330 字

    阅读完需:约 1 分钟

⭐本专栏旨在对 JAVA 的基础语法及知识点进行全面且详细的讲解,完成从 0 到 1 的 java 学习,面向零基础及入门的学习者,通过专栏的学习可以熟练掌握 JAVA 编程,同时为后续的框架学习,进阶开发的代码能力打下坚实的基础。

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1. 类和对象

1.1 类和对象的理解

客观存在的事物皆为对象 ,所以我们也常常说万物皆对象。


  • 类的理解

  • 类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

  • 类是对象的数据类型,类是具有相同属性和行为的一组对象的集合

  • 简单理解:类就是对现实事物的一种描述

  • 类的组成

  • 属性:指事物的特征,例如:手机事物(品牌,价格,尺寸)

  • 行为:指事物能执行的操作,例如:手机事物(打电话,发短信)

  • 类和对象的关系

  • 类:类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

  • 对象:是能够看得到摸的着的真实存在的实体

  • 简单理解:类是对事物的一种描述,对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义

类的组成是由属性和行为两部分组成


  • 属性:在类中通过成员变量来体现(类中方法外的变量)

  • 行为:在类中通过成员方法来体现(和前面的方法相比去掉 static 关键字即可)


类的定义步骤:


①定义类


②编写类的成员变量


③编写类的成员方法


public class 类名 {  // 成员变量  变量1的数据类型 变量1;  变量2的数据类型 变量2;  // 成员方法  方法1;  方法2;  }
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示例代码:


/*    手机类:        类名:        手机(Phone)
成员变量: 品牌(brand) 价格(price)
成员方法: 打电话(call) 发短信(sendMessage) */public class Phone { //成员变量 String brand; int price;
//成员方法 public void call() { System.out.println("打电话"); }
public void sendMessage() { System.out.println("发短信"); }}
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1.3 对象的使用

  • 创建对象的格式:

  • 类名 对象名 = new 类名();

  • 调用成员的格式:

  • 对象名.成员变量

  • 对象名.成员方法();

  • 示例代码


/*    创建对象        格式:类名 对象名 = new 类名();        范例:Phone p = new Phone();
使用对象 1:使用成员变量 格式:对象名.变量名 范例:p.brand 2:使用成员方法 格式:对象名.方法名() 范例:p.call() */public class PhoneDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象 Phone p = new Phone();
//使用成员变量 System.out.println(p.brand); System.out.println(p.price);
p.brand = "小米"; p.price = 2999;
System.out.println(p.brand); System.out.println(p.price);
//使用成员方法 p.call(); p.sendMessage(); }}
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1.4 学生对象-练习

  • 需求:首先定义一个学生类,然后定义一个学生测试类,在学生测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

  • 分析:

  • 成员变量:姓名,年龄…

  • 成员方法:学习,做作业…

  • 示例代码:


class Student {    //成员变量    String name;    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);
s.study(); s.doHomework(); }}
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2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

  • 成员变量使用过程



  • 成员方法调用过程


2.2 多个对象内存图

  • 成员变量使用过程



  • 成员方法调用过程



  • 总结:

  • 多个对象在堆内存中,都有不同的内存划分,成员变量存储在各自的内存区域中,成员方法多个对象共用一份

2.3 多个对象指向相同内存图


  • 总结

  • 当多个对象的引用指向同一个内存空间(变量所记录的地址值是一样的)

  • 只要有任何一个对象修改了内存中的数据,随后,无论使用哪一个对象进行数据获取,都是修改后的数据。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

  • 类中位置不同:成员变量(类中方法外)局部变量(方法内部或方法声明上)

  • 内存中位置不同:成员变量(堆内存)局部变量(栈内存)

  • 生命周期不同:成员变量(随着对象的存在而存在,随着对象的消失而消失)局部变量(随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失)

  • 初始化值不同:成员变量(有默认初始化值)局部变量(没有默认初始化值,必须先定义,赋值才能使用,因为在栈内存中)

4. 封装

4.1 private 关键字

private 是一个修饰符,可以用来修饰成员(成员变量,成员方法)


  • 被 private 修饰的成员,只能在本类进行访问,针对 private 修饰的成员变量,如果需要被其他类使用,提供相应的操作

  • 提供“get 变量名()”方法,用于获取成员变量的值,方法用 public 修饰

  • 提供“set 变量名(参数)”方法,用于设置成员变量的值,方法用 public 修饰

  • 示例代码:


  /*      学生类   */  class Student {      //成员变量      String name;      private int age;        //提供get/set方法      public void setAge(int a) {          if(a<0 || a>120) {              System.out.println("你给的年龄有误");          } else {              age = a;          }      }        public int getAge() {          return age;      }        //成员方法      public void show() {          System.out.println(name + "," + age);      }  }  /*      学生测试类   */  public class StudentDemo {      public static void main(String[] args) {          //创建对象          Student s = new Student();          //给成员变量赋值          s.name = "林青霞";          s.setAge(30);          //调用show方法          s.show();      }  }
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4.2 private 的使用

  • 需求:定义标准的学生类,要求 name 和 age 使用 private 修饰,并提供 set 和 get 方法以及便于显示数据的 show 方法,测试类中创建对象并使用,最终控制台输出 林青霞,30

  • 示例代码:


  /*      学生类   */  class Student {      //成员变量      private String name;      private int age;        //get/set方法      public void setName(String n) {          name = n;      }        public String getName() {          return name;      }        public void setAge(int a) {          age = a;      }        public int getAge() {          return age;      }        public void show() {          System.out.println(name + "," + age);      }  }  /*      学生测试类   */  public class StudentDemo {      public static void main(String[] args) {          //创建对象          Student s = new Student();            //使用set方法给成员变量赋值          s.setName("林青霞");          s.setAge(30);            s.show();            //使用get方法获取成员变量的值          System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());          System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());        }  }
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4.3 this 关键字

  • 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


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; }
public void show() { System.out.println(name + "," + age); }}
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4.4 this 内存原理

  • this 代表当前调用方法的引用,哪个对象调用的方法,this 就代表哪一个对象

  • 示例代码:


  public class StudentDemo {      public static void main(String[] args) {          Student s1 = new Student();          s1.setName("林青霞");          Student s2 = new Student();          s2.setName("张曼玉");      }  }
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  • 图解:



4.5 封装思想

  1. 封装概述是面向对象三大特征之一(封装,继承,多态)是面向对象编程语言对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界是无法直接操作的

  2. 封装原则将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问成员变量 private,提供对应的 getXxx()/setXxx()方法

  3. 封装好处通过方法来控制成员变量的操作,提高了代码的安全性把代码用方法进行封装,提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法概述

构造方法是一种特殊的方法


  • 作用:创建对象 Student stu = new Student();

  • 格式:

  • public class 类名{

  • ​ 修饰符 类名( 参数 ) {

  • ​ }

  • }

  • 功能:主要是完成对象数据的初始化

  • 示例代码:


class Student {    private String name;    private int age;
//构造方法 public Student() { System.out.println("无参构造方法"); }
public void show() { System.out.println(name + "," + age); }}/* 测试类 */public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象 Student s = new Student(); s.show(); }}
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5.2 构造方法的注意事项

  • 构造方法的创建


如果没有定义构造方法,系统将给出一个默认的无参数构造方法如果定义了构造方法,系统将不再提供默认的构造方法


  • 构造方法的重载


如果自定义了带参构造方法,还要使用无参数构造方法,就必须再写一个无参数构造方法


  • 推荐的使用方式


无论是否使用,都手工书写无参数构造方法


  • 重要功能!


可以使用带参构造,为成员变量进行初始化


  • 示例代码


/*    学生类 */class Student {    private String name;    private int age;
public Student() {}
public Student(String name) { this.name = name; }
public Student(int age) { this.age = age; }
public Student(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; }
public void show() { System.out.println(name + "," + age); }}/* 测试类 */public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象 Student s1 = new Student(); s1.show();
//public Student(String name) Student s2 = new Student("林青霞"); s2.show();
//public Student(int age) Student s3 = new Student(30); s3.show();
//public Student(String name,int age) Student s4 = new Student("林青霞",30); s4.show(); }}
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5.3 标准类制作

  • 需求:定义标准学生类,要求分别使用空参和有参构造方法创建对象,空参创建的对象通过 setXxx 赋值,有参创建的对象直接赋值,并通过 show 方法展示数据。

  • 示例代码:


class Student {    //成员变量    private String name;    private int age;
//构造方法 // 空参构造 public Student() { }
// 有参构造 public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
//成员方法 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; }
public void show() { System.out.println(name + "," + age); }}/* 创建对象并为其成员变量赋值的两种方式 1:无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值 2:使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象*/public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值 Student s1 = new Student(); s1.setName("林青霞"); s1.setAge(30); s1.show();
//使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象 Student s2 = new Student("林青霞",30); s2.show(); }}
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