【JavaSE】类和对象解析

发布于:2022-11-09 ⋅ 阅读:(9) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

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目录

1.初识面向对象

 1.1面向对象的定义

1.2面向对象与面向过程 

2.类的定义和使用 

2.1类的定义格式

2.2.1this引用的特性

​编辑3.对象的构造及初始化

3.1构造方法 

3.1.1概念 

3.1.2特性 

4.封装

4.1封装的概念

4.2访问限定符

4.3.封装扩展包 

4.3.1包的概念 

4.3.2导入包中的类

4.3.3自定义包 

4.3.4常见的包


1.初识面向对象

 1.1面向对象的定义

        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。用面向对象的思想来涉及程序,更符合人 们对事物的认知,对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。 

1.2面向对象与面向过程 

面向对象:

        构成问题事务分解成各个对象,建立对象的目的不是为了完成一个步骤,而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

 优缺点对比

        优点:易维护、易复用、易扩展,由于面向对象有封装、继承、多态性的特性,可以设计出低耦合的系统,使系统更加灵活、更加易于维护
        缺点:性能比面向过程低

面向过程:

        分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用。

 优缺点对比

        优点:性能比面向对象高,因为类调用时需要实例化,开销比较大,比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发,性能是最重要的因素。
        缺点:没有面向对象易维护、易复用、易扩展

2.类的定义和使用 

2.1类的定义格式

// 创建类

class ClassName{

        field; // 字段(属性) 或者 成员变量

        method; // 行为 或者 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。 类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的,称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类 具有哪些功能,称为类的成员方法。

2.2.1this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。
  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 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。

3.对象的构造及初始化

3.1构造方法 

3.1.1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 Student{
    //成员属性
    public String name;
    public int   age;
    public int height;
    public int weight;
    //成员方法
    public void Run(){
        System.out.println("跑");
    }
    public void Jump(){
        System.out.println("跳");
    }
    //构造方法
    public Student(String name,int age,int height,int weight){
        this.name =name;
        this.age =age;
        this.height =height;
        this.weight =weight;
    }
}

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。 

3.1.2特性 

  1. 名字必须与类名相同
  2. 没有返回值类型,设置为void也不行
  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(相当于人的出生,每个人只能出生一次)
  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)
  5. 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 Date {
        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 Date(){
    //System.out.println(year); 注释取消掉,编译会失败
            this(1900, 1, 1);
    //this.year = 1900;
    //this.month = 1;
    //this.day = 1;
        }
        // 带有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;
        }
    }
  6. 不能形成环
public Date(){
this(1900,1,1);
}
public Date(int year, int month, int day) {
this();
}
/*
无参构造器调用三个参数的构造器,而三个参数构造器有调用无参的构造器,形成构造器的递归调用
编译报错:Error:(19, 12) java: 递归构造器调用
*/

4.封装

4.1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。 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。

4.2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: 

NO 范围 private default(默认权限) protected public
1 同一个包中的同一类
2 同一个包中的不同类
3 不同包中的子类
4 不同包中的非子类

        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
  • 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

4.3.封装扩展包 

4.3.1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。

4.3.2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());
    }
}

 但是这种写法比较麻烦一些,也会造成代码冗余, 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());
    }
}

 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

4.3.3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 

 1. 在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

 2.在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

 3. 在包中创建类, 右键包名 ->新建->类,然后输入类 

4. 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 

 

 5. 同时, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

 

4.3.4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.reflect: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。