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🥇1. this引用
📘1.1 为什么要有this引用
➡️先看一个日期类的例子:
public class DateUtil {
public int year;
public int mouth;
public int day;
public void setDate(int y, int m, int d) {
year = y;
mouth = m;
day = d;
}
public void show() {
System.out.println("年: "+year+" 月: "+mouth+" 日: "+day);
}
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil();
dateUtil.setDate(2022,11,7);
dateUtil.show();
DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
dateUtil2.setDate(2022,11,7);
dateUtil2.show();
DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
dateUtil3.setDate(2022,11,7);
dateUtil3.show();
}
}
🌈以上代码定义了一个日期类,然后main方法中创建了三个对象,并通过DateUtil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。
🙈但是细思之下有以下两个疑问:
1️⃣形参名不小心与成员变量名相同:
public void setDate(int year, int month, int day){
year = year;
month = month;
day = day;
}
🙈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。
2️⃣11三个对象都在调用setDate和printDate函数,但是这两个函数中没有任何有关对象的说明,setDate和show函数如何知道打印的是那个对象的数据呢?
✨一切让this引用来揭开这层神秘的面纱。
📒1.2 什么是this引用
✅this引用指向当前对象(成员方法运行时调用该成员方法的对象),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。只不过所有的操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。
public class DateUtil {
public int year;
public int month;
public int day;
public void setDate(int year, int month, int day){
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public void show(){
System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
}
}
❗❗❗注意:this引用的是调用成员方法的对象。
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil();
dateUtil.setDate(2022,11,7);
dateUtil.show();
DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
dateUtil2.setDate(2022,11,7);
dateUtil2.show();
DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
dateUtil3.setDate(2022,11,7);
dateUtil3.show();
}
📗1.3 this引用的特性
1️⃣this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
2️⃣this只能在"成员方法"中使用❗❗❗
3️⃣在"成员方法"中,this只能引用当前对象,不能再引用其他对象
4️⃣this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
✨在代码层面来简单演示--->注意:下图右侧中的Date类也是可以通过编译的
🎒2. 对象的构造及初始化
📕2.1 如何初始化对象
📜通过前面知识点的学习知道,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);
}
// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a
✅要让上述代码通过编译,非常简单,只需在正式使用a之前,给a设置一个初始值即可。如果是对象:
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil();
dateUtil.setDate(2022,11,7);
dateUtil.show();
DateUtil dateUtil2 = new DateUtil();
dateUtil2.setDate(2022,11,7);
dateUtil2.show();
DateUtil dateUtil3 = new DateUtil();
dateUtil3.setDate(2022,11,7);
dateUtil3.show();
}
// 代码可以正常通过编译
🔺需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。通过上述例子发现两个问题:
1️⃣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?
2️⃣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?
📙2.2 构造方法
2.2.1 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。
public class DateUtil {
//成员变量: 定义在方法外部 类的内部的变量
public int year;
public int month;
public int day;
// 构造方法:
// 名字与类名相同,没有返回值类型,设置为void也不行
// 一般情况下使用public修饰
// 在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
public DateUtil(int year,int month) {
//this();
this.year = year;
this.month = month;
System.out.println("调用了带有个参数的构造方法!");
}
public void show() {
int a = 10;
System.out.println("年:"+this.year+" 月:"+this.month+" 日:"+this.day);
}
public static void main2(String[] args) {
// 此处创建了一个DateUtil类型的对象,并没有显式调用构造方法
DateUtil dateUtil = new DateUtil(2022,11,7);// 输出DateUtil(int,int,int)方法被调用了
dateUtil.show();
}
}
❗❗❗注意:构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化,并不负责给对象开辟空间。
2.2.2 特性
public class DateUtil {
//成员变量: 定义在方法外部 类的内部的变量
public int year;
public int month;
public int day;
public DateUtil() {
System.out.println("不带参数的构造方法," +
"这个方法如果没有写,Java会默认提供!");
}
public DateUtil(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法!");
}
public DateUtil(int year,int month) {
this.year = year;
this.month = month;
System.out.println("调用了带有个参数的构造方法!");
}
public void setDate(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public void show() {
System.out.println("年:"+this.year+" 月:"+this.month+" 日:"+this.day);
}
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil(2022,11,7);
dateUtil.show();
}
👉上述构造方法:名字相同,参数列表不同,因此构成了方法重载
如果你没有写任何的构造方法,此时java会帮我们提供一个默认的,不带参数的构造方法!
如果自己写了,就会调用你自己写的,只会被调用1次
不管你写了啥构造方法,java都不会给你提供不带参数的构造方法了!!!
5️⃣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。
public class DateUtil {
//成员变量: 定义在方法外部 类的内部的变量
public int year;
public int month;
public int day;
public void show() {
int a = 10;
System.out.println("年:"+this.year+" 月:"+this.month+" 日:"+this.day);
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil();
dateUtil.show();
}
}
👉上述DateUtil类中,没有定义任何构造方法,编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。
❗❗❗注意:一旦用户定义,编译器则不再生成。
6️⃣构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码
public class DateUtil {
//成员变量: 定义在方法外部 类的内部的变量
public int year;
public int month;
public int day;
// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值,该部分功能与三个参数的构造方法重复
// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法
// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句
public DateUtil() {
//System.out.println(year); 注释取消掉,编译会失败
this(1999,9,9);
//this.year = 1900;
//this.month = 1;
//this.day = 1;
System.out.println("不带参数的构造方法," +
"这个方法如果没有写,Java会默认提供!");
}
// 带有三个参数的构造方法
public DateUtil(int year,int month,int day) {
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法!");
}
public static void main(String[] args) {
DateUtil dateUtil = new DateUtil();
dateUtil.show();
}
}
❗注意:this(...)必须是构造方法中第一条语句 不能形成环
public DateUtil() {
this(1999,9,9);
System.out.println("不带参数的构造方法," +
"这个方法如果没有写,Java会默认提供!");
}
public DateUtil(int year,int month,int day) {
this();//error
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
System.out.println("调用了带有3个参数的构造方法!");
}
7️⃣绝大多数情况下使用public来修饰,特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)
👉总结:(this不能调用静态的成员方法和属性,这个后边就会讲到,这里只是简单说一下)
this.data:访问当前对象的成员变量
this.func():访问当前对象的成员方法
this():访问当前对象的其他构造方法
📒2.3 默认初始化
public class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
public Date(int year, int month, int day) {
// 成员变量在定义时,并没有给初始值, 为什么就可以使用呢?
System.out.println(this.year);
System.out.println(this.month);
System.out.println(this.day);
}
public static void main(String[] args) {
// 此处a没有初始化,编译时报错:
// Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a
// int a;
// System.out.println(a);
Date d = new Date(2021,6,9);
}
}
❓❓要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情:
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:
1. 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载2. 为对象分配内存空间3. 处理并发安全问题比如: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. 设置对象头信息 ( 关于对象内存模型后面会介绍 )5. 调用构造方法,给对象中各个成员赋值6. 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:
📁3. 封装
📘3.1 封装的概念
📖面向对象程序三大特性:封装、继承、多态。而类和对象阶段,主要研究的就是封装特性。何为封装呢?简单来说就是套壳屏蔽细节。
比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只是:开关机、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户来和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上:电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
➡️对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可
🙉总结:
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互
📗3.2 访问限定符
✨Java中主要通过类和访问权限来实现封装:类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起,更符合人类对事物的认知,而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符:
比如:
public :可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到default: 对于自己家族中( 同一个包中 )不是什么秘密,对于其他人来说就是隐私了private :只有自己知道,其他人都不知道
🔺 【说明 】protected 主要是用在继承中,继承部分详细介绍default 权限指:什么都不写时的默认权限访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性
1️⃣private 只能在当前类当中才能使用
public class Computer {
private String cpu; // cpu
private String memory; // 内存
public String screen; // 屏幕
String brand; // 品牌---->default属性
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Boot(){
System.out.println("开机~~~");
}
public void PowerOff(){
System.out.println("关机~~~");
}
public void SurfInternet(){
System.out.println("上网~~~");
}
}
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.brand); // default属性:只能被本包中类访问
System.out.println(p.screen); // public属性: 可以任何其他类访问
// System.out.println(p.cpu); // private属性:只能在Computer类中访问,不能被其他类访问
}
}
注意:一般情况下成员变量设置为 private ,成员方法设置为 public 。
📕3.3 封装扩展之包
3.3.1 包的概念
➡️在面向对象体系中,提出了一个软件包的概念,即:为了更好的管理类,把多个类收集在一起成为一组,称为软件包。有点类似于目录。比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
➡️在Java中也引入了包,包是对类、接口等的封装机制的体现,是一种对类或者接口等的很好的组织方式,比如:一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用:在同一个工程中允许存在相同名称的类,只要处在不同的包中即可。
3.3.2 导入包中的类
✨Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类:可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.
public class Test {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date date = new java.util.Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
1️⃣但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
2️⃣如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*
import java.util.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
}
}
3️⃣但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
Date date = new Date();
System.out.println(date.getTime());
}
}
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配
4️⃣在这种情况下需要使用完整的类名
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date date = new java.util.Date();
System.out.println(date.getTime());
}
}
5️⃣可以使用import static导入包中静态的方法和字段。
import static java.lang.Math.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
double x = 30;
double y = 40;
// 静态导入的方式写起来更方便一些.
// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
System.out.println(result);
}
}
❗❗❗ 注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大 . C++ 必须 #include 来引入其他文件内容 , 但是 Java 不需要import 只是为了写代码的时候更方便 . import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using
3.3.3 自定义包
🔺基本规则
在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中 .包名需要尽量指定成唯一的名字 , 通常会用公司的域名的颠倒形式 ( 例如 com.bit.demo1 ).包名要和代码路径相匹配 . 例如创建 com.bit.demo1 的包 , 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储 代码.如果一个类没有 package 语句 , 则该类被放到一个默认包中 .
操作步骤:
1️⃣在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包
2️⃣在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1
3️⃣在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可.
4️⃣此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了
5️⃣同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句
3.3.4 包的访问权限控制举例
✨Computer类位于com.bit.demo1包中,TestComputer位置com.bit.demo2包中:
package com.bit.demo1;
public class Computer {
private String cpu; // cpu
private String memory; // 内存
public String screen; // 屏幕
String brand; // 品牌
public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
this.brand = brand;
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.screen = screen;
}
public void Boot(){
System.out.println("开机~~~");
}
public void PowerOff(){
System.out.println("关机~~~");
}
public void SurfInternet(){
System.out.println("上网~~~");
}
///
package com.bite.demo2;
import com.bite.demo1.Computer;
public class TestComputer {
public static void main(String[] args) {
Computer p = new Computer("HW", "i7", "8G", "13*14");
System.out.println(p.screen);
// System.out.println(p.cpu); // 报错:cup是私有的,不允许被其他类访问
// System.out.println(p.brand); // 报错:brand是default,不允许被其他包中的类访问
}
}
// 注意:如果去掉Computer类之前的public修饰符,代码也会编译失败
6.3.5 常见的包
1. java.lang: 系统常用基础类 (String 、 Object), 此包从 JDK1.1 后自动导入。2. java.lang.reflflect:java 反射编程包 ;3. java.net: 进行网络编程开发包。4. java.sql: 进行数据库开发的支持包。5. java.util: 是 java 提供的工具程序包。 ( 集合类等 ) 非常重要6. java.io:I/O 编程开发包。