Java类与对象（代码+图详解）

我就是我 2023-01-16 02:16 194阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  第1章 面向对象思想
 *   *  1.1 面向对象思想概述
     *   *  概述
         *  举例
         *  区别:
         *  特点
     *  1.2 类和对象
     *   *  什么是类
         *  什么是对象
         *  类与对象的关系
     *  1.3 类的定义
     *   *  事物与类的对比
         *  类的定义格式
         *  类的定义格式举例：
     *  1.4 对象的使用
     *   *  对象的使用格式
         *  成员变量的默认值
     *  1.5 类与对象的练习
     *  1.6 对象内存图
     *   *  一个对象，调用一个方法内存图
         *  两个对象，调用同一方法内存图
         *  一个引用，作为参数传递到方法中内存图
     *  1.7 成员变量和局部变量区别

# 第1章 面向对象思想 #

## 1.1 面向对象思想概述 ##

### 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 ###

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 ###

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：小狗。

*  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、汪汪叫。

### 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。

如下图所示：抽象的人型建模与真实的人  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 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 ###

public class ClassName { 
    //成员变量//成员方法
    }

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。

### 类的定义格式举例： ###

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 ###

创建对象：

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量；  
对象名.成员方法()；

对象的使用格式举例:

public class Test01_Student { 
    	public static void main(String[] args) {  
    		//创建对象格式：类名 对象名 = new 类名(); 
    		Student s = new Student();
    		System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363
    		
    		//直接输出成员变量值
    		System.out.println("姓名："+s.name); //null 
    		System.out.println("年龄："+s.age); //0 
    		System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
    		
    		//给成员变量赋值
    		s.name = "赵丽颖"; 
    		s.age = 18;
    		
    		//再次输出成员变量的值
    		System.out.println("姓名："+s.name); //赵丽颖
    		System.out.println("年龄："+s.age); //18 
    		System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
    		
    		//调用成员方法
    		s.study(); // "好好学习，天天向上" 
    		s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
    	
    	}
    }

### 成员变量的默认值 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 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 Test02Phone { 
    	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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> 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。变量p指向堆内存中的空间，寻找方法信息，去执行该方法。

> 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

> 对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间。

### 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

> 引用类型作为参数，传递的是地址值。

## 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

*  在类中的位置不同 **重点**
    
    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 **重点**
    
    成员变量：类中  
    局部变量：方法中

*  初始化值的不同 **重点**
    
    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 **了解**
    
    成员变量：堆内存  
    局部变量：栈内存
 *  生命周期不同 **了解**
    
    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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