一、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
1.2 面向对象与面向过程
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
(1)面向过程:类似于传统把大象放进冰箱的过程,打开冰箱->把大象塞进去->把冰箱关上
这种方式注重的是把大象放进冰箱的过程,少一个环节都不行。如果要把其他东西放进冰箱又是另一种方式。
总共有四个对象:人、衣服、洗衣粉、洗衣机
整个洗衣服的过程:将衣服放进洗衣机、倒入洗衣粉,启动洗衣机,洗衣机就会完成洗衣过程并且甩干
整个过程主要是:人、衣服、洗衣粉、洗衣机四个对象之间交互完成的,人不需要关新洗衣机具体是如何洗衣服的,是如何甩干的
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
二、类定义和使用
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(类似C语言中的结构体)
2.2 类的定义格式
//创建类
class ClassName {
field; //字段(也叫属性或者成员变量)
method; //行为(也叫成员方法)
}
class为定义类的关键字,ClassName为类的名字,{ }中为类的主体
类包括两部分:
(1)成员变量(字段属性):用来描述类的 (这些成员变量定义在方法外部,类的内部)
class WashMachine { //此时的WashMachine就是自定义的类型
//成员变量(字段属性)
public String brand;
public String type;
public double weight;
public double length;
public double width;
public double height;
public String color;
//成员方法(行为)
public void washClothes() {
System.out.println("洗衣服功能");
}
public void dryClothes() {
System.out.println("脱水功能");
}
public void setTime() {
System.out.println("定时功能");
}
}
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:
(4)一般一个文件当中只定义一个类(一个文件可以有多个类,但是最多只能有一个被public修饰的类,且这个被修饰的类的名称必须和Java文件名一致)
(5)main方法所在的类一般要使用public修饰(Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
(6)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
(在idea中右击创建的文件->refactor->rename )
三、类的实例化
比如上面的WashMachine类,有了自定义类型之后,就可以用这些类来定义实例(对象)
创建一个狗类:
class PetDog {
//狗的属性
public String name;
public String color;
//狗的行为
public void barks() {
System.out.println(name+"汪汪汪~~~");
}
public void wag() {
System.out.println(name+"摇尾巴~~~");
}
}
类的实例化:
public class demo {
public static void main(String[] args) {
//第一只狗:旺财-黑色
PetDog dog1 = new PetDog();
dog1.name = "旺财";
dog1.color = "黑色";
dog1.barks();
dog1.wag();
//第二只狗:阿黄-棕色
PetDog dog2 = new PetDog();
dog2.name = "阿黄";
dog2.color = "棕色";
dog2.barks();
dog2.wag();
}
}
内存中的形式:
虚拟机栈 堆
注意事项:
(1)new关键字用来创建一个对象实例(只要new就会产生新的对象,只要是新的对象就是有新的内存)
(2)使用 . 来访问对象中的属性和方法
四、this引用
4.1 为什么要有this引用
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public void setDay(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) {
//创建一个日期类型的对象d1
Date d1 = new Date();
//对d1的日期设置
d1.setDay(2022,9,15);
//打印日期
d1.printDate();
}
以上代码定义了一个日期类,然后main方法中创建了一个对象,并通过Date类中的成员方法对对象进行设置和打印,代码整体逻辑非常简单,没有任何问题
但是思考一定还是有问题存在:
如果形参名不小心与成员变量名相同:那函数体中到底是谁给谁赋值?成员变量给成员变量?参数给参数?参数给成员变量?成员变量参数?估计自己都搞不清楚了(这是由于局部变量优先,就与方法外部的year,month,day无关了)
public void setDay(int year,int month,int day) {
year = year;
month = month;
day = day;
}
4.2 什么是this引用
this引用指向当前对象(谁调用了当前方法谁就是this),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。
public void setDay(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
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(类类型都是引用类型)
(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
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public void setDay(Date this,int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public void printDate(Date this) {
System.out.println(this.year+"/"+this.month+"/"+this.day);//这里建议自己加this
}
}
this的三种使用方式:
<1>this.成员变量 -> 访问成员变量
<3>this()调用当于类的构造方法
(1)引用可以指向引用吗?
答:不对,引用只能指向对象
Dog dog1 = new Dog();
Dog dog2 = dog1;
dog2这个引用并不是指向了dog1这个引用,而是指向了dog1这个引用指向的对象
(2) 一个引用可以同时指向多个对象吗?
答:不可以,一个引用只能指向一个对象
Dog dog1 = new Dog();
dog1 = new Dog();
dog1 = new Dog();
dog1 = new Dog();
最终dog这个引用只能有一个对象的地址
(3)Dog dog2 = null代表dog2这个引用指向一个null对象?
答:不正确,dog2这个引用不指向任何对象
我们知道Java中是不能直接交换两个数的值(基本类型传递进行的就是值传递,基本类型的变量是在虚拟机栈上的,无法将地址或者引用传递,swap交换的是swap中的形参a和b,并不会影响到实参a和b)
class MyValue {
public int val;
public MyValue(){
}
}
public class code {
//交换两个类中数的方法
public static void swap(MyValue val1,MyValue val2) {
int tmp = val1.val;
val1.val = val2.val;
val2.val = tmp;
}
public static void main(String[] args) {
//创建myValue1
MyValue myValue1 = new MyValue();
myValue1.val = 10;
//创建myValue2
MyValue myValue2 = new MyValue();
myValue2.val = 20;
System.out.println("交换前:"+myValue1.val);
System.out.println("交换前:"+myValue2.val);
swap(myValue1,myValue2);
System.out.println("交换后:"+myValue1.val);
System.out.println("交换后:"+myValue2.val);
}
}
创建好va1和val2变量后:
tmp拿到val1的引用(地址),val1的引用等于val2的引用,val2的引用等于tmp的引用
然后跳出swap方法,val1和val2就没了,但是引用还在,并且两个引用的值进行了交换,所以最终交换成功
五、对象的构造及初始化
5.1 如何初始化对象
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
public static void main(String[] args) {
int a;
System.out.println(a);
}
如果是对象:代码可以正常通过编译
public static void main(String[] args) {
Date d1 = new Date();
d1.printDate();
}
(1) 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期,比较麻烦,那对象该如何初始化?
(2)局部变量必须要初始化才能使用,为什么字段声明之后没有给值依然可以使用?
5.2 构造方法(特殊的方法)
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
class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
//构造方法:用于初始化
public Date(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
}
public void printDate(Date this) {
System.out.println(this.year+"/"+this.month+"/"+this.day);
}
}
注意:构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化(对象的初始化一定要调用构造方法),并不负责给对象开辟空间
5.2.2 特性
(1)名字必须与类名相同
(3)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)
//带三个参数的构造方法:用于初始化
public Date(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
}
//无参构造方法
public Date() {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
}
(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
注意:一旦用户定义了任何一种构造方法,编译器则不再提供不带参数的构造方法,如果定义的有参数,使用时却没传参,编译器会报错
(6)无参构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码
//无参构造方法
public Date() {
this(1900,1,1);//但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句
//this.year = year;
//this.month = month;
//this.day = day;
System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
}
//三个参数的构造方法
public Date(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
(7)Idea根据已有成员变量自动生成定义参数个数的构造方法:
注意:
<2>不能形成环
public Date() {
this(1900,1,1);
}
public Date(int year,int month,int day) {
this();
}
//这两个构造函数不断调用对方,形成环,递归调用最终无法退出
(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
在上文中提出的第二个问题: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?
Date d = new Date(2021,6,9);
在程序层面只是简单的一条语句,在JVM层面需要做好多事情,下面简单介绍下:
比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突
(4)初始化所分配的空间
即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值,比如:
布尔类型默认false,引用类型默认是null,其他类型默认为0
再简化就是两步:
<2>调用合适的构造方法
5.4 就地初始化
class Date {
public int year=1900;
public int month=1;
public int day=2;
}
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
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