Java面向对象思想、类的定义、对象的使用、对象内存图、成员变量和局部变量的区别、封装、private关键字、this关键字、构造方法、JavaBean-day06

第1节 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？
• 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：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/*类名*/ {
    
       
	//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再详细讲解。
• 类的定义格式举例：创建一个Student.java

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

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：再创建一个Test01_Student.java

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();//使用上面创建的Student.java     
		System.out.println("s:"+s); //地址值       
		//直接输出成员变量值，是它们的默认值     
		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 = "迪丽热巴";     
		s.age = 18;       
		//再次输出成员变量的值     
		System.out.println("姓名："+s.name); //迪丽热巴     
		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(); // 学饿了要吃饭  
	} 
}

成员变量的默认值

	数据类型	默认值
基本数据类型（四类八种）	整数（byte，short，int，long）	0
	浮点数（float，double）	0.0
	字符（char）	'\u0000'
	布尔（boolean）	false
引用数据类型	数组，类，接口	null

1.5 类与对象的练习

• 定义手机类：Phone.java

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： Test02Phone.java

public class Test02Phone {
    
       
	public static void main(String[] args) {
    
         
		//创建对象     
		Phone p = new Phone();       
		//直接输出成员变量值，是它们的默认值     
		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");//给紫霞打电话     
        p.sendMessage();//群发短信  
    } 
 }

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。
即Phone.class可被多次使用而只用保存一次

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。
p为Phone对象，赋值后，传递p其实传递的是它的地址值，自然能取到它里面的值

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：
  

1. 在类中的位置不同：（重点）
   • 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)
2. 作用范围不一样：（重点）
   • 成员变量：类中
   • 局部变量：方法中
3. 初始化值的不同：（重点）
   • 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
4. 在内存中的位置不同：（了解）
   • 成员变量：堆内存
   • 局部变量：栈内存
5. 生命周期不同：（了解）
   • 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节 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; 
}

2. 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;
    }
}

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。

2.5 封装优化2——构造方法

• 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。

无论你是否自定义了构造方法，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());   
    } 
}