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JAVA基础类与对象、封装、构造方法

今日内容

面向对象类与对象

三大特征——封装 构造方法

教学目标

能够理解面向对象的思想能够明确类与对象关系

能够掌握类的定义格式

能够掌握创建对象格式,并访问类中的成员能够完成手机类的练习

能够理解对象的内存图

能够说出成员变量和 局部变量 的区别

能够理解private关键字的含义

能够说出this关键字可以解决的问题

能够理解构造方法的含义

能够用封装的思想定义一个标准类

第1章 面向对象思想

1.1面向对象思想概述

概述

Java 语言是一种面向对象的程序设计语言,而面向对象思想是一种程序设计思想,我们在面向对象思想的指引下,使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物,每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算 机事件的设计思想。 它区别于 面向过程 思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去操作实现。

举例

洗衣服:

面向过程:把衣服脱下来–>找一个盆–>放点洗衣粉–>加点水–>浸泡10分钟–>揉一揉–>清洗衣服–>拧干–>晾起来

面向对象:把衣服脱下来–>打开全自动洗衣机–>扔衣服–>按钮–>晾起来

区别:

面向过程:强调步骤。

面向对象:强调对象,这里的对象就是洗衣机。

特点

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想,它可以将复杂的事情简单化,并将我们从执行者变成了指挥者。 面向对象的语言中,包含了三大基本特征,即封装、继承和多态。

1.2类和对象

环顾周围,你会发现很多对象,比如桌子,椅子,同学,老师等。桌椅属于办公用品,师生都是人类。那么什么是 类呢?什么是对象呢?

什么是类

类:是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该 类事物。

现实中,描述一类事物:

属性:就是该事物的状态信息。行为:就是该事物能够做什么。

举例:小猫。

属性:名字、体重、年龄、颜色。 行为:走、跑、叫。

什么是对象

对象:是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性 和行为。

现实中,一类事物的一个实例:一只小猫。举例:一只小猫。

属性:tom、5kg、2 years、yellow。 行为:溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

类与对象的关系

类是对一类事物的描述,是抽象的。对象是一类事物的实例,是具体的。类是对象的模板,对象是类的实体。

1.3类的定义

事物与类的对比

现实世界的一类事物:

属性:事物的状态信息。 行为:事物能够做什么。

Java中用class描述事物也是如此:

成员变量:对应事物的属性 成员方法:对应事物的行为

类的定义格式

public class ClassName {
//成员变量
//成员方法
}
 

定义类:就是定义类的成员,包括成员变量和成员方法。

成员变量:和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中,方法外。

成员方法:和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉,static的作用在面向对象后面课程中再详细讲解。

类的定义格式举例:

public class Student {
//成员变量
String name;//姓名int age;//年龄
//成员方法
//学习的方法
publicvoid study() { System.out.println("好好学习,天天向上");
}
//吃饭的方法publicvoid eat() {
System.out.println("学习饿了要吃饭");
}
}
 

1.4对象的使用

对象的使用格式

创建对象:

类名 对象名 = new 类名();
 

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量; 
对象名.成员方法();
 

对象的使用格式举例:

public class Test01_Student {
public static void main(String[] args) {
//创建对象格式:类名 对象名 = new 类名(); Student s = new Student();
System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363
//直接输出成员变量值
System.out.println("姓名:"+s.name); //null System.out.println("年龄:"+s.age); //0
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//给成员变量赋值s.name = "赵丽颖"; s.age = 18;
//再次输出成员变量的值
System.out.println("姓名:"+s.name); //赵丽颖System.out.println("年龄:"+s.age); //18
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//调用成员方法
s.study(); // "好好学习,天天向上" s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
}
}
 

成员变量的默认值

1.5类与对象的练习

定义手机类:

public class Phone {
// 成员变量
String brand; //品牌int price; //价格String color; //颜色
// 成员方法
//打电话
public void call(String name) { System.out.println("给"+name+"打电话");
}
//发短信
public void sendMessage() { System.out.println("群发短信");
}
}
 

定义测试类:

public class Test02Phone {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
Phone p = new Phone();
//输出成员变量值
System.out.println("品牌:"+p.brand);//null System.out.println(" 价 格 :"+p.price);//0 System.out.println("颜色:"+p.color);//null
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//给成员变量赋值p.brand = "锤子";
p.price = 2999; p.color = "棕色";
//再次输出成员变量值
System.out.println("品牌:"+p.brand);//锤子System.out.println("价格:"+p.price);//2999 System.out.println("颜色:"+p.color);//棕色
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
//调用成员方法p.call("紫霞"); p.sendMessage();
}
}
 

1.6对象内存图

一个对象,调用一个方法内存图

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,调用同一方法内存图

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。

一个引用,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。

1.7成员变量和局部变量区别

变量根据定义位置的不同,我们给变量起了不同的名字。如下图所示:

在类中的位置不同

成员变量:类中,方法外

局部变量:方法中或者方法声明上(形式参数)

作用范围不一样

成员变量:类中局部变量:方法中

初始化值的不同

成员变量:有默认值

局部变量:没有默认值。必须先定义,赋值,最后使用

在内存中的位置不同

成员变量:堆内存局部变量:栈内存

生命周期不同

成员变量:随着对象的创建而存在,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

第2章 封装

2.1封装概述

概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟,客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的,外界无法直接操作和修改。 封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据,必须通过指定的 方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护,也加强了代码的安全性。

原则

将属性隐藏起来,若需要访问某个属性,提供公共方法对其访问。

2.2封装的步骤

  1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
  2. 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

2.3封装的操作——private关键字

private的含义

1.private是一个权限修饰符,代表最小权限。

2.可以修饰成员变量和成员方法。

3.被private修饰后的成员变量和成员方法,只在本类中才能访问。

private的使用格式

private 数据类型 变量名 ;
 
  1. 使用 private 修饰成员变量,代码如下:
public class Student { private String name; private int age;
}
 
  1. 提供 getXxx 方法 / setXxx 方法,可以访问成员变量,代码如下:
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;
}
}
 

2.4封装优化1——this关键字

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?代码如下:

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,我们只能使用this关键字,来解决这个重名问题。

this的含义

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。

this使用格式

this.成员变量名;
 

使用 this 修饰方法中的变量,解决成员变量被隐藏的问题,代码如下:

public class Student { private String name; private int age;
public void setName(String name) {
//name = name; this.name = name;
}
public String getName() { return name;
}
public void setAge(int age) {
//age = age; this.age = age;
}
public int getAge() { return age;
}
}
 

小贴士: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。

当一个对象被创建时候,构造方法用来初始化该对象,给对象的成员变量赋初始值。

小贴士:无论你与否自定义构造方法,所有的类都有构造方法,因为Java自动提供了一个无参数构造方法,一旦自己定义了构造方法,Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

修饰符 构造方法名(参数列表){
// 方法体
}
 

构造方法的写法上,方法名与它所在的类名相同。它没有返回值,所以不需要返回值类型,甚至不需要void。使用 构造方法后,代码如下:

public class Student { private String name; private int age;
// 无参数构造方法
public Student() {}
// 有参数构造方法
public Student(String name,int age) { this.name = name;
this.age = age;
}
}
 

注意事项

1.如果你不提供构造方法,系统会给出无参数构造方法。

2.如果你提供了构造方法,系统将不再提供无参数构造方法。

3.构造方法是可以重载的,既可以定义参数,也可以不定义参数。

2.6标准代码—— JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类,要求类必须是具体的和公共的,并且具有无 参数的构造方法,提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。

public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}
 

编写符合 JavaBean 规范的类,以学生类为例,标准代码如下:

public class Student {
//成员变量
private String name; private int age;
//构造方法
public Student() {}
public Student(String name,int age) { this.name = name;
this.age = age;
}
//成员方法
publicvoid setName(String name) { this.name = name;
}
public String getName() { return name;
}
publicvoid setAge(int age) { this.age = age;
}
publicint getAge() { return age;
}
}
 

测试类,代码如下:

public class TestStudent {
public static void main(String[] args) {
//无参构造使用
Student s= new Student(); s.setName(" 柳 岩 "); s.setAge(18);
System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
//带参构造使用
Student s2= new Student("赵丽颖",18);
System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge());
}
}
 

文章来源:智云一二三科技

文章标题:JAVA基础类与对象、封装、构造方法

文章地址:https://www.zhihuclub.com/174223.shtml

关于作者: 智云科技

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