java基本语法3--类/成员变量/成员方法/对象/this引用/包

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结构化编程

在程序设计的早期，程序用流程图和自顶向下的方法设计。采用这种设计方法，程序员会将一个大的问题分解成更小的任务，然后为每个更小的任务编写一个过程（或函数）。最后，程序员会编写一个主过程来启动程序流程，随后根据程序流程走向，调用想要的其它过程。这种类型的程序设计被称为结构化编程。现在有很多结构化编程语言被广泛使用，最突出的就是C语言。

在结构化编程中，程序围绕着要解决的任务来设计。编写程序就是编写执行特定任务的过程，过程中需要用到的数据通过过程参数传递到过程中。过程可以查看以及改变传递进来的数据，并可以将值返回给调用它的过程。

 

面向对象编程

OOP采用了一种完全不同的方法来开发计算机应用程序。在这种方法中，程序不是围绕着要解决的任务来设计，而是围绕着要解决的问题中的对象来设计。对于每个对象，我们会编写一个类来描述对象的属性和行为。类是对象的描述。同样，对象是类的实例。对象由属性和行为组成。属性是对象所具有的特征，而行为是对象可以做的动作。对象的每个属性被表示为类中的一个成员变量。对象的每个行为成为类中的一个方法。

 

结构化与面向对象的区别

面向过程（结构化）：数据和处理数据的方法（函数）是分开的

面向对象（OOP)：数据和处理数据的方法整合在一起

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Java中的类

1. 类是具有相同属性和行为的一组对象的抽象
2. 在软件系统中，我们用类来模拟现实生活中的实体

Java中的类用关键字class声明。Java源代码文件中只能包含一公用（public）类，文件名必须与公用类的类名相同，文件扩展名为“.java”。

注：在一个.java文件中我们可以声明多个类，但是只有一个类可以为声明为public。源代码文件的文件名必须与公用类的类名匹配。如果在源代码文件中没有公用类，文件名可以是任意的。

例：public class Employee {

 

}

向类中添加成员变量

1. 一个类的成员变量和方法出现在类声明的大括号中

对象的属性成为相关类中的成员变量。类中的一个成员变量由如下部分组成：

• 访问修饰符。可以是public、private或protected；如果省略了访问修饰符，将使用默认访问修饰符。

• 数据类型。

• 成员变量名称。成员变量名称必须是一个有效的标识符，后面用分号结束。

例：

public class Employee {

public String name;     //姓名

public String address;     //邮寄地址

public int number;     //员工号

public int SSN;          //社保号

public double salary;     //员工的工资

}

 

向类中添加方法

一个对象的行为成为相关类中的方法。类中的一个方法典型地由如下部分组成：

• 访问修饰符

• 返回值

• 方法名称，必须是一个有效的标识符

• 参数列表，在括号中出现

• 方法的定义

例：

public class Employee {

  public String name;            

  public String address;     

  public int number;

  public int SSN;

  public double salary;

 

  public void mailCheck() {

    System.out.println("邮寄支票到" + name  + "，地址为：\n" + address);

  }

 

  public double computePay() {

    return salary/52;

  }

}

最后，我们可以看到Employee类中包含如下内容：

• 类的名称是Employee。

• 类有五个public成员变量。

• 类有两个public方法。

 

 

实例化对象

在Java中，new关键字用于实例化一个对象。new运算符在内存中创建一个对象，并返回对新创建的对象的一个引用。只要我们的程序保留对该对象的一个引用，那么这个对象将一直保留在内存中。

下面的语句声明了一个Employee引用，并使用new关键字将该引用赋值给一个新的Employee对象：

Employee e; e = new Employee();

引用e指向内存中的Employee对象。运算符new为该对象分配内存，然后将该对象的所有成员变量赋以初始值，这样，这些成员变量就不会包含垃圾数据。

表1 一个对象的成员变量的初始值
成员变量的数据类型	初始值
byte	0
short	0
int	0
long	0
float	0.0
double	0.0
char	空字符
boolean	false
任何类型的引用	null

实例化对象的两条语句可以合并为一条语句来实现。例如：

Employee e = new Employee();

 

例：

Employee e1, e2;

e1 = new Employee();

e2 = e1;    //有效

如图可看出：

• e1，e2指向同一个对象，因为实例化在堆空间中的对象只new了一下。

• 在e1中存放的是实例化 employee对象的地址

• e2 = e1就是将e1中的地址赋值给e2，所以e1和e2指向了堆中同一片地址

 

访问对象的属性和方法

当我们使用new关键字实例化一个对象时，系统为会该类中的每个成员变量和方法分配内存。如果要访问该对象的成员变量和方法，就需要使用点运算符来。

例如，如下语句声明了一个Employee对象，然后修改该对象的name成员变量：

Employee e = new Employee(); e.name = "张三";

操作e.name是访问e引用的Employee对象的name成员变量的方法。同样，下面的语句使用点运算符调用这个特定Employee对象的mailCheck()方法：

e.mailCheck();

 

This引用

每个对象可以使用this关键字引用它本身。如果一个类的方法需要访问该类本身的成员变量或其它方法，就应该使用this引用。

This指针在你调用本身对象里的数据和方法的时候是默认使用this指针的，不管你写不写

如：

public double computePay() {

  return this.salary/52;

}

这里我们是自己添上后的代码，实际上你不写，在编译的时候编译器会给你自动添上

1. 我们可以将this应用作为参数给一个方法，通过这种方式，一个对象可以将它本身的引用传给其它对象。

例如：

public class Pay{

public int salary;

public double computePay(int salary) {

  this.salary = salary;

return this.salary;

}

}

上述代码的意思是将传进函数的参数salary赋值给本类中定义的salary

 

Java中的包

项目开发中，我们通常会编写数目众多的类。如果不对这些类进行分门别类的使用和存放，就像我们不使用文件夹去管理众多的文件一样，在使用时会很困难和不方便，也很容易出现类的命名冲突问题。Java通过引入包（package）的机制，以解决这两个问题。

在Java中，每个类属于一个包。包有两个基本的用途：

• 提供了一个组织类的机制；

• 为包中的类提供了一个命名空间。

 

1. 在Java中，通过使用关键字package，可以将一个类声明在一个包中。

1. 在Java中，包不仅仅是组织类的一种机制，更重要的一个特色是包所创建的命名空间。

在同一个文件夹和包下，我们不能声明文件名相同的文件，在我们使用包后，可以在不同包中声明和其他包中相同类名的类，来实现不同功能。

将类添加到包中

在创建类时，使用关键字package就可以将类添加到包中。包声明必须是源代码文件中除注释以外的第一条语句。

 

包创建的命名空间

包为所有类创建了一个命名空间。如果类在一个包含中，那么包名就成为类名的一部分，包名作为类名的前缀，用点运算符分隔。

例如，Employee类在payroll包中声明。现在Employee类的全名为：

payroll.Employee

如果payroll包外的其它类想要使用Employee类，就必须在加上包名payroll。

 

包创建了命名空间，包名成为类名的前缀。命名空间的用途是为了避免两个同名类的命名冲突。

 

使用import关键字导入其它包中的类

如果一个类要使用同一包中的其它类，就不需要使用包名。同一个包中的类可以不需要特定的语法而相互找到。

但是，如果定义的Boss类不在定义的payroll包中会怎么样呢？在这种情况下，Boss类必须使用如下几种技术之一来引用位于不同包中的类：

• 使用类的全名。例如，payroll.Employee。

• 使用关键字import以及通配符（*）导入包。例如，"import payroll.*;"。
• 使用关键字import导入类本身。例如"import payroll.Employee;"。

当使用另一个包中的类时，第三种用法是直接导入类本身。代码清单4.8中的Boss类中分别导入了另一个包中的类。

/* 代码清单4.8 Boss类   演示import关键字的用法 */   package management; import payroll.Employee;   public class Boss{ public void payEmployee(Employee e){ e.mailCheck(); } }

分别导入每个类要键入更多字，但是这种用法比使用通配符的import语句更佳。在导入通配符时，某些特殊情况下会出现不能运行或者导致命名冲突。这种情况在本书所有代码中都不会出现，所以我们还是习惯性地使用通配符import语句。

分别导入类相对于导入整个包，没有任何大小或者性能上的好处。二者编译后的字节码是相同的，因为编译器会移除导入语句，并且用全限定名替换所有的类名。

迄今为止，我们已经在示例中始终使用了诸如String、System、Math和 Object等类。但是为什么我们没有用import关键字呢？这个因为这几个类都是在java.lang包中，而这个包是所有源代码文件中都要隐式导入的。

包目录结构

将类放在一个包中时，出现两个主要的结果：

• 包名成为类名的一部分。

• 包名必须与相关字节码存放的目录一致。

换句话说，包名会影响字节码存放的位置。例如，假如包com.lovoinfo.hr中存放了代表运输工具型号的类，其中有个名为Employee的类。那么，该类的全限定名就是com.lovoinfo.hr.Employee。

1. Java是对大小写敏感的。因为包名com.lovoinfo.hr都是小写，所以即使操作系统对大小写不敏感，目录名也必须是小写。

 

所需的文件结构可以用两种方式创建：

• 我们可以手动创建目录，并将*.java文件保存在与*.class文件相同的目录中。然后，就可以按照常用的方式编译*.java文件，而编译产生的*.class文件都会放在*.java文件相同目录中。

• 在编译时，使用javac编译器的-d标志，来指定字节码的输出目录。如果所需的包目录不存在，-d标记会创建目录，并将*.class文件放在恰当的文件夹。

这两种用法各有优点。第一种用法方便管理硬盘上的源代码；第二种用法在我们想把源代码和字节码分开的时候很方便，这在Java中部署应用程序时比较常见。

无论我们采用哪种方式，创建目录的过程都是很容易让人糊涂的，特别是当类不能相互找到时。

 

本章总结：

本章涉及的知识点总结如下：

• 结构化编程围绕程序需要完成的任务来设计程序，而面向对象编程围绕问题域中的对象设计程序。
• 面向对象分析和设计是判断问题域中的对象、决定这些对象之间的关系以及每个对象的属性和行为的过程。
• 类是对象的描述，对象是类的实例。
• 在Java中，关键字class用于声明一个类。类由成员变量和方法组成。
• 关键字new用于实例化一个对象。new运算符返回对新创建的对象的一个引用。对象     在内存中，直到不再有任何引用指向它。此时，对象就符合垃圾回收的条件。
• 点运算符用于与对象的一个引用一起访问对象的成员变量和方法。
• 每个对象有一个对自身的引用，这个引用称为this引用。
• 包是Java中组织和管理类的一种机制，同时可以防止类命名冲突。
• 类中可以使用关键字import导入其他包中的类。

当我们要编译或者执行的类引用了其它的类，但是被引用类的.class文件不在当前目录下的时候，就需要设置环境变量CLASSPATH。