java--类和对象（上）

1. 面向对象的初步认知

1.1 什么是面向对象

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。

1.2 面向对象与面向过程

1. 传统洗衣服过程
   
   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
   总共有四个对象：人，衣服，洗衣粉，洗衣机
   整个洗衣服的过程：人将衣服倒进洗衣机，倒入洗衣液，打开开关，晾晒。
   整个过程中主要是：人、洗衣机、洗衣粉、衣服四个对象之间交互完成的，人不必在意洗衣机怎么工作的，人只需要知道衣服洗干净可以晾晒了

以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。

2. 类定义和使用

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。

上图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相对象的编程语言来进行描述，比如：Java语言。

2.1 简单认识类

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…

2.2 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：

// 创建类
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。举例：

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。

注意事项：

• 类名注意采用大驼峰定义
• 成员前写法统一为public
• 此处写的方法不带 static 关键字.

举例1.定义一个狗类：

public class Dog {
    public String name;
    public String color;

    public void barks(){
        System.out.println(name + "汪汪叫~~~");
    }
   public void wag(){
       System.out.println(name + "摇尾巴~~~");
   }
}

举例2.定义一个学生类：

public class Student {
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public void doclass(){
        System.out.println("好好学习");
    }

    public void drink(){
        System.out.println("天天向上");
    }

    public void test(){
        System.out.println("考试满分");
    }
}

注意事项：
1.一般一个文件当中只定义一个类
2.main方法所在的类一般需要使用public修饰（注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法）
3.public修饰的类必须和文件名相同，否则会报错
4.不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改
修改过程如下：

3. 类的实例化

3.1 什么是实例化

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：Dog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，在java中采用new关键字，配合类名来实例化对象。

注意：

• 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和方法.
• 同一个类可以创建对个实例.
  

public class Main{
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();
}
}
输出结果：
阿黄: 旺旺旺~~~
阿黄: 摇尾巴~~~
赛虎: 旺旺旺~~~
赛虎: 摇尾巴~~~

3.2 类和对象的说明

1. 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
2. 类是一种自定义的类型，可以用来定义变量.
3. 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。
4. 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。

4. this引用

4.1 为什么要有this引用

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDate(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) {
        Date d1 = new Date();
        Date d2 = new Date();
        Date d3 = new Date();
        d1.setDate(2020,9,15);
        d2.setDate(2023,8,10);
        d3.setDate(2024,7,9);
        d1.printDate();
        d2.printDate();
        d3.printDate();
    }
}

会引起一些疑问：
1. 形参名不小心与成员变量名相同：

这里由于year是局部变量，局部变量优先使用，导致局部变量给局部变量自我赋值，并没有把想要的值赋给成员变量，所以我们使用this引用来达到效果，修改如下：

2. 三个对象都在调用setDate和printDate函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明，setDate和
printDate函数如何知道打印的是那个对象的数据呢？

一切让this引用来揭开这层神秘的面纱。

4.2 什么是this引用

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。

这里发现d3 = this的值，使用验证了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)。

4.3 this引用的特性

1. 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

2. this只能在"成员方法"中使用
   

3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象

4. 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

this的补充：
this的使用有三种方式：

1. this.data 访问当前对象的成员对象
2. this.func() 访问当前对象的成员方法
3. this（）

5. 对象的构造及初始化

5.1 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。

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。如果是对象观察下列代码我们可以发现其实不设置初始值，编译器也不会报错，这是为什么呢？？为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？

public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
d.printDate();
d.setDate(2021,6,9);
d.printDate();
}
// 代码可以正常通过编译

5.2 构造方法

5.2.1 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，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。（对对象中的成员进行初始化，并不负责给对象开辟空间。）

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。

我们发现在对对象初识化时，先调用了构造方法，那么这是为什么呢？因为在实例化一个对象的时候，一个对象的产生有两步至少是必需的：

1. 为对象分配内存
2. 调用合适的构造方法，如果当前类没有提供任何构造方法，Java本身会为这个类提供一个不带参数的构造方法。
3. 并且构造方法可以实现重载，实现的操作如下：
   
   
   

5.2.2构造方法特性：

1. 名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行
2. 一般情况下使用public修饰
3. 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
4. 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)
5. 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。
6. 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

this(…)必须是构造方法中第一条语句

// 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);注释取消编译会报错
 this(2009,5,13);//必须放在第一行
 this.year = 2019;
    }

不能形成环

public Date(){
this(1900,1,1);
}
public Date(int year, int month, int day) {
this();
}
/*
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
*/

7. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰

5.3 默认初始化

我们想到一个问题：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？
因为成员变量编译器会自动为其初始化为每种类型的对应的零值

数据类型	默认值
byte	0
char	‘\uoooo’
short	0
int	0
long	0L
boolean	false
float	0.0f
double	0.0
reference	null

5.4 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();
}
}

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中.