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要先学会 “面向对象编程” 就得学会类和对象(Java篇)

5 人参与  2024年03月25日 19:15  分类 : 《我的小黑屋》  评论

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本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’
❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言
而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,
小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.
???可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念 !!!
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前言

什么是面向对象呢 ? 什么又是面向过程呢 ?
而我们该怎么面向 对象编程 呢 ! ! !

在本篇文章中小编讲重点讲解面向对象的第一步
认识我们的 类和对象 ? ? ?

目录

面向对象的初认识类的定义方式与对象的实例this 的引用对象的构造与初始化

一. 面对对象的初认识

<1>. 面对对象的概念

Java 是一门纯 面向对象 的语言 (Object Oriented Program,简称OOP) ,在 面向对象 的世界里,一切皆为对象。

面向对象是解决问题的一种思想,主要依靠对象之间的交互完成一件事情。

用面向对象的思想来涉及程序,更符合人们对事物的认知,对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

那么小爱同学问:“我好像听说过面向过程,那和我们这个面向对象有什么区别呢?” 。
这个问题问的好啊,下面让小编就举个栗子说明下吧 ? ? ?

<2>. 举个栗子

1. 传统洗衣服过程

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传统的方式: 注重的是洗衣服的过程 ,少了一个环节可能都不行。

而且不同衣服洗的方式,时间长度,拧干方式都不同,处理起来就比较麻烦。如果将来要洗鞋子,那就是另一种放方式。

按照该种方式来写代码, 将来扩展或者维护起来会比较麻烦。

2. 现代洗衣服过程

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面向对象 方式来进行处理, 就不关注洗衣服的过程 ,具体洗衣机是怎么来洗衣服,如何来甩干的,用户不用去关心,只需要将衣服放进洗衣机,倒入洗衣粉,启动开关即可 通过对象之间的交互来完成的。

注意:面向过程和面相对象并不是一门 语言 ,而是解决问题的方法,没有那个好坏之分,都有其专门的应用场景。

鱼式疯言

Java语言 是一门 面向对象 的语言

C语言 是一门 面向过程 的语言

二. 类的定义方式与对象的实例

<1>. 简单认识类

面相对象程序设计关注的是对象,而对象是现实生活中的实体,比如:洗衣机。
但是洗衣机计算机并不认识,需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。
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上图左侧就是对洗衣机简单的描述,该过程称为对洗衣机对象(实体)进行抽象(对一个复杂事物的重新认知)
但是这些简化的抽象结果计算机也不能识别,开发人员可以采用某种 面向对象 的编程语言来进行描述
比如:Java语言。

这时我们就出现了 这个概念

类是用来对一个实体(对象)来进行描述的
主要描述该实体 (对象) 具有哪些 属性 (外观尺寸等),哪些功能(用来干啥),描述完成后计算机就可以识别了。

比如:洗衣机,它是一个品牌,在Java中可以将其看成是一个类别。

属性:产品品牌,型号,产品重量,外观尺寸,颜色…

功能:洗衣,烘干、定时…

小爱同学就有疑惑了,那么在 Java 语言中,如何对上述的洗衣机类来进行定义呢? ? ? ?

<2>. 类的定义格式

在 java 中定义类时需要用到 class 关键字,具体语法如下:

class ClassName{    field; // 字段(属性) 或者 成员变量    method; // 行为 或者 成员方法}

class为定义类的关键字

ClassName为类的名字

{}中为类的主体

类中包含的内容称为 类的成员
属性主要是用来描述类的,称之为类的 成员属性或者 类成员变量
方法主要说明类具有哪些功能,称为类的成员方法

1.举个栗子

class WashMachine{public String brand; // 品牌public String type; // 型号public double weight; // 重量public double length; // 长public double width; // 宽public double height; // 高public String color; // 颜色public void washClothes(){ // 洗衣服System.out.println("洗衣功能");}public void dryClothes(){ // 脱水System.out.println("脱水功能");}public void setTime(){ // 定时System.out.println("定时功能");}}

采用Java语言将洗衣机类在计算机中定义完成,经过javac 编译之后形成 .class 文件,在 JVM 的基础上计算机就可以识别了。

鱼式疯言

注意事项

类名注意采用大驼峰定义成员前写法统一为 public,后面会详细解释此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释

<3>. 类的实例化

定义了一个类,就相当于在计算机中定义了一种新的类型,与 int,double类似,只不过int和double是java语言自带的内置类型,而类是用户自定义了一个新的类型,比如上述的:PetDog 类和 Student 类。
它们都是类 (一种新定义的类型) 有了这些自定义的类型之后,就可以使用这些类来定义实例(或者称为对象)。

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化

java 中采用 new 关键字,配合类名来 实例化对象。

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class PetDog {    public String name;//名字    public String color;//颜色    // 狗的属性    public void barks() {        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");    }    // 狗的行为    public void wag() {        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");    }}public class J3_11{    public static void main(String[] args) {        PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象        dogh.name = "阿黄";        dogh.color = "黑黄";        dogh.barks();        dogh.wag();        PetDog dogs = new PetDog();        dogs.name = "阿黄";        dogs.color = "黑黄";        dogs.barks();        dogs.wag();    }}

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鱼式疯言

new 关键字用于创建一个对象的实例. 使用 . 来访问对象中的 属性方法. 同一个类可以 创建对个实例 .

<4>. 类和对象的说明

类只是一个模型 一样的东西,用来对一个实体进行描述,限定了类有哪些成员.

类是一种自定义的类型 ,可以用来定义变量.

一个类可以实例化出多个对象, 实例化出的对象 占用实际的物理空间,存储类成员变量

做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子,类就像是设计图 , 只设计出需要什么东西,但是并没有实体的建筑存在,同样类也只是一个设计,实例化出的对象才能实际存储数据,占用 物理空间

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三. this 引用

小伙伴们是不是有这样的疑惑,这个 this 是在Java语法发挥着什么作用呢,和我们今天讲的类和对象有什么关联呢,
那么就带着的疑问来探讨下 this 这个关键字的作用吧 ❤️ ❤️ ❤️
请友友们先看个栗子先哦,精彩马上开始 。

<1>. 举个栗子

class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public void setDay(int y, int m, int d){        year = y;        month = m;        day = d;    }    public void printDate(){        System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);    }    public static void main(String[] args) {// 构造三个日期类型的对象 d1 d2 d3        Date d1 = new Date();        Date d2 = new Date();        Date d3 = new Date();// 对d1,d2,d3的日期设置        d1.setDay(2020, 9, 15);        d2.setDay(2020, 9, 16);        d3.setDay(2020,9,17);// 打印日期中的内容        d1.printDate();        d2.printDate();        d3.printDate();    }}

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以上代码定义了一个日期类,然后 main 方法中创建了 三个对象

并通过 Date 类中的成员方法对对象进行设置和打
印,代码整体逻辑非常简单,没有任何问题。

但是小伙伴是不是发现有两个疑问:

形参名不小心与成员变量名相同:
public void setDay(int year, int month, int day){year = year;month = month;day = day;}

那函数体中到底是谁给谁赋值?
成员变量给成员变量?
参数给参数?
参数给成员变量?
成员变量参数?
估计自己都搞不清楚了。

三个对象都在调用 setDate 和 printDate 方法,但是这两个函数中没有任何有关对象的说明

setDateprintDate 方法如何知道打印的是那个对象的数据呢?

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一切让 this 引用来揭开这层神秘的面纱

<2>. this引用的概念

this 引用指向当前 对象 (成员方法运行时调用该成员方法的对象)
在成员方法中所有 成员变量 的操作,都是通过该引用去 访问 。只不过所有的操作对用户是 透明 的,即用户不需要来传递,编译器自动完成

 class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public void setDay(int year, int month, int day){        this.year = year;        this.month = month;        this.day = day;    }    public void printDate(){        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);    }    public static void main(String[] args) {        Date d = new Date();        d.setDay(2020,9,15);        d.printDate();    }}

在这里插入图片描述
具体的原理是怎么样的呢,下面宝子们看看小编这张图就理解了 ? ? ?
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鱼式疯言

注意:

this 引用的是调用成员方法的对象。

<3>. this 引用的特性

this的类型:对应类类型引用,即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型

this只能在 成员方法 中使用

成员方法 中,this 只能引用当前对象,不能再引用其他对象

this 是成员方法 第一个 隐藏 的参数,编译器会自动传递,在成员方法执行时,编译器会负责将调用成员方法
对象的引用传递给该成员方法,this负责来 接收

在代码层面来简单演示—>
注意:下图右侧中的 Date类 也是可以通过编译的

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四. 对象的构造与初始化

1.如何初始化对象

通过前面知识点的学习知道

在Java方法内部定义一个局部变量时,必须要初始化,否则会编译失败。

  public static void main(String[] args) {        int a;        System.out.println(a);    }

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Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

要让上述代码通过编译,非常简单,只需在正式使用a之前,给a设置一个初始值即可。

如果是对象:

class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public void setDay(int year, int month, int day){        this.year = year;        this.month = month;        this.day = day;    }    public void printDate(){        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);    }    public static void main(String[] args) {        Date d = new Date();        d.setDay(2020,9,15);        d.printDate();    }}

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小伙伴是不是发现需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。
通过上述例子发现两个问题:

每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期,比较麻烦,那对象该如何初始化?局部变量必须要初始化才能使用,为什么 字段声明 之后 没有给值依然可以使用

有问题,就会有答案
首先我们先解决第一个问题哈 !
这时我们就需要引入一个构造方法的概念 .

2.构造方法

<1>. 概念

构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法

名字必须与类名相同在创建对象时,由编译器自动调用在整个对象的生命周期内只调用一次。
public class Date {public int year;public int month;public int day;// 构造方法:// 名字与类名相同,没有返回值类型,设置为void也不行// 一般情况下使用public修饰// 在创建对象时由编译器自动调用,并且在对象的生命周期内只调用一次public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");}public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}public static void main(String[] args) {// 此处创建了一个Date类型的对象,并没有显式调用构造方法Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被调用了d.printDate(); // 2021-6-9}}

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鱼式疯言

注意:

构造方法 的作用就是对对象中的成员进行 初始化 并不负责给对象 开辟空间

<2>. 构造方法的特性

名字必须与类名 相同 没有返回值类型,设置为 void 也不行 创建对象时由编译器 自动调用 ,并且在对象的 生命周期 内只调用一次(相当于人的出生,每个人只能出生一次) 构造方法可以 重载 (用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
 class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    // 无参构造方法    public Date(){        this.year = 1900;        this.month = 1;        this.day = 1;    }    // 带有三个参数的构造方法    public Date(int year, int month, int day) {        this.year = year;        this.month = month;        this.day = day;    }    public void printDate(){        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);    }    public static void main(String[] args) {        Date d = new Date();        d.printDate();    }}

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上述两个构造方法:名字相同,参数列表不同,因此构成了方法重载。

如果用户没有 显式定义 ,编译器会生成一份默认的构造方法,生成的默认构造方法一定是 无参的
class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public void printDate(){        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);    }    public static void main(String[] args) {        Date d = new Date();        d.printDate();    }}

在这里插入图片描述
上述Date类中,没有定义 任何构造方法,编译器会 默认 生成一个 不带参数的构造方法

鱼式疯言

注意:

一旦用户定义,编译器则 不再生成

友友们可以看下面这个 栗子就明白了

 class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public Date(int year, int month, int day) {        this.year = year;        this.month = month;        this.day = day;    }    public void printDate(){        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);    }    public static void main(String[] args) {// 如果编译器会生成,则生成的构造方法一定是无参的// 则此处创建对象是可以通过编译的// 但实际情况是:编译期报错        Date d = new Date();        d.printDate();    }}/*Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;需要: int,int,int找到: 没有参数原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同*/

在这里插入图片描述

构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码
 class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public Date(int year, int month, int day) {        this.year = year;        this.month = month;        this.day = day;    }    // 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值,该部分功能与三个参数的构造方法重复// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句    public Date(){//System.out.println(year); 注释取消掉,编译会失败        this(1900, 1, 1);//this.year = 1900;//this.month = 1;//this.day = 1;    }    public void printDate(){        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);    }    public static void main(String[] args) {// 如果编译器会生成,则生成的构造方法一定是无参的// 则此处创建对象是可以通过编译的// 但实际情况是:编译期报错        Date d = new Date();        d.printDate();    }}

在这里插入图片描述

鱼式疯言

注意:

this(…) 必须是构造方法中的第一条语句

不能形成环

class Date {    public int year;    public int month;    public int day;    public Date(){        this(1900,1,1);    }    public Date(int year, int month, int day) {        this();    }    public static void main(String[] args) {    }}/*无参构造器调用三个参数的构造器,而三个参数构造器有调用无参的构造器,形成构造器的递归调用编译报错:Error:(19, 12) java: 递归构造器调用*/

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绝大多数情况下使用 public 来修饰,特殊场景下会被private 修饰 (后序讲单例模式时会遇到)

<3>. 默认初始化

在上文中提出的第二个问题: 为什么局部变量在使用时必须要初始化, 而成员变量可以不用呢?

public class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day) {// 成员变量在定义时,并没有给初始值, 为什么就可以使用呢?System.out.println(this.year);System.out.println(this.month);System.out.println(this.day);}public static void main(String[] args) {// 此处a没有初始化,编译时报错:// Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a// int a;// System.out.println(a);}}

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要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情

Date d = new Date(2021,6,9);

在程序层面只是简单的一条语句,在 JVM 层面需要做好多事情,下面简单介绍下:

检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载 为对象分配内存空间 处理并发安全问题 比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突 初始化所分配的空间

即:对象空间被申请好之后,
对象中包含的成员已经设置好了初始值,比如:

在这里插入图片描述

设置对象 头信息 (关于 对象内存模型 后面会介绍)

调用构造方法,给对象中各个 成员赋值

<4>. 就地初始化

在声明成员变量时,就直接给出了初始值。

public class Date {public int year = 1900;public int month = 1;public int day = 1;public Date(){}public Date(int year, int month, int day) {}public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2021,6,9);Date d2 = new Date();}}

鱼式疯言

注意:
代码编译完成后,编译器会将所有给 成员初始化 的这些语句添加到各个 构造函数

总结

面向对象的初认识 : 初步了解了面向对象和面向过程的理解

类的定义方式与对象的实例:类如何定义以及对象如何创建

this 的引用:介绍了this引用成员变量以及this引用构造方法的

对象的构造与初始化:生动形象的讲解了对象如何构造以及对象如何初始化的

如果觉得小编写的还不错的咱可支持 三连 下 (定有回访哦) , 不妥当的咱请评论区 指正

希望我的文章能给各位宝子们带来哪怕一点点的收获就是 小编创作 的最大 动力 ? ? ?

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