JAVA 系列——>面向对象思想

1.1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

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

: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

在这里插入图片描述
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。
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

在这里插入图片描述

成员变量的默认值

在这里插入图片描述

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 Test {
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
在这里插入图片描述
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。
先在方法区中写入两个class文件 首先执行的肯定是main方法,于是入栈,其中有新建Phone one 在栈区的main方法里,new Phone就在堆内存了,然后其属性在方法区的class中可以找到 三个成员变量和两个成员方法 值得注意的是,成员变量是参考方法区的成员变量在堆中创建的,将其赋值默认值。成员方法就不一样了 保存的其实是一个地址 ,是方法区的成员方法整体的地址给了堆内存中的成员方法.最后将堆中new Phone的地址给了栈中的one。

如何访问成员变量?先在栈的main里面one.变量名 然后根据one 的 地址 去寻找堆中的变量然后修改 。
如何访问成员方法?同样先在栈的main里面one.方法名(),然后根据one的地址去寻找堆中的方法地址,然后去寻找对应的方法区中的地址,找到后,要想运行,就要在栈中创建对应方法传参进去执行,执行完毕立即删除。(遵循"先进后出,后进先出")

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

在这里插入图片描述
这个和上一个很像,唯一不同的就是new了两个Phone对象 其余原理相同 不同的地方就是 新new的第二个对象在堆中另辟了一块空间,有了新地址0x999 但是成员方法的地址还是0x333

两个引用指向同一个对象的内存图

在这里插入图片描述这个和之前的又很类似 不同之处在于圈起来的部分 是将one赋值给two 也就是one的地址给了two two具有了one的所有属性和方法

一个引用,作为参数传递到方法中内存图

在这里插入图片描述

使用对象类型作为方法的返回值

在这里插入图片描述

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:
在这里插入图片描述
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

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