类与对象一

1. 类与对象是什么1.1 类是什么可以把类想象成一个百宝袋里面装着一个事物的属性以及行为比如一只可爱的猫猫这只猫猫的属性——种类也可以理解为一个事物的特征这只猫猫的特征——颜色。那么于此同时在这个百宝袋里面还存储着猫猫的行为比如喵叫猫步吃饭等。把这些行为以及属性打包放在一起就称为类。1.2 对象是什么对象可以理解为世间存在的一切事物存在譬如上面可爱的猫猫或者猫抓老鼠中老鼠也可以是猫粮不管是天上飞的还是海里游的可以是各种各样的对象。1.3 面向对象这里就要进入Java中的核心概念面与对象Java是一种面向对象的语言。面向对象是一种解决问题的思想主要依靠对象之间的交互来完成一件事情。比如说猫抓老鼠这件事情完成这件事情需要进行以下几步1.把贪睡的猫猫叫醒告诉它捉老鼠2.老鼠看见猫来了赶紧跑3.猫猫展开追逐4.成功抓获不知道各位的猫猫有没有这么厉害呢。这期间的对象就是猫猫老鼠。而行为则是老鼠的逃跑猫猫的追逐。这个过程就是通过猫猫和老鼠两个对象通过逃跑和追逐的行为进行交互来完成这个事件。我们不需要关心花了多长时间期间发生了什么事情只需最开始让猫猫捉老鼠即可获得结果。1.4 面向过程可以与上面的面向对象做一个对比来加深印象。在编程语言中还有一种解决问题的方法就是面向过程如果说面向对象是关注对象之间的交互那面向过程则是把猫抓老鼠的过程拆分为每一步。1.猫猫发现老鼠2.猫猫向老鼠追去3.老鼠赶紧逃跑4.老鼠被抓了在这里注重的是猫抓老鼠的过程少一个环节都可能不行。按照该种方式来写代码将来扩展或者维护起来会比较麻烦。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。2. 类的定义2.1 类的定义在java中定义类时需要用到class关键字具体语法如下// 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。下面以一段代码来加深印象public class Cat { public String name; //名字 public String kind; //种类 public String color; //颜色 public void run(){ System.out.println(追逐); } public void eat(){ System.out.println(吃猫粮); } public void miaow(){ System.out.println(喵喵); } }类成员变量——其中我们创建了猫这么一个类创建了诸如名字种类颜色等猫猫的特征当然这里还没赋值。我们也可以将这些特征换成专业一点的词比如属性以及上面提到的新概念——类的成员属性或者类的成员变量意思是一样的不过是换了说法类的成员方法——随后我们在下面创建了关于猫猫的一些行为比如追逐吃猫粮喵喵叫等在这里将具体的行为代码替换成打印对应的行为以便可读性。我们将猫猫的这些行为称之为类的成员方法注意事项:类名注意采用大驼峰命名方式其中成员前的public,以及创建的成员方法为什么少了static将在后续慢慢解答当定义了public的类之后当前的文件名必须和public的类名是一致的定义类的时候一般是一个文件中只定义一个类一个文件也可以定义多个类但是要求多个类中只能有一个设定为public接下来演示一下注意事项下面两条的示例便于理解可以看到当一个文件里面出现了两个public,那么IDEA就会提示报错信息也就是第二幅图中的红线想消除的话要么去掉Dog前面的public或者把Cat前面的public移动到Dog前面。但是如果是将Cat前面的public移动到Dog前面需要将文件名改成Dog,正对应了注意事项的第三条文件名需要和public的类名是一致的。随后将文件名和public还原成Cat进行下一小节。3. 类的实例化3.1 什么是类的实例化定义了一个类就相当于在计算机中定义了一种新的类型与intdouble类似只不过int和double是java语言自带的内置类型而类是用户自定义了一个新的类型比如上述的cat类和dog类。它们都是类(一种新定义的类型)有了这些自定义的类型之后就可以使用这些类来定义实例(亦或者称为对象)。简单来说就是用类 类型创建对象的过程称为类的实例化在java中采用new关键字配合类名来实例化对象。public static void main(String[] args) { Cat cat1 new Cat(); }需要注意的是第一个和最后一个Cat是类名而cat1则是这个变量名。3.2 使用对象的成员使用对象的成员也就是属性和方法需要用到. 成员访问符。public static void main(String[] args) { Cat cat1 new Cat(); cat1.name 小白; System.out.println(cat1.name); cat1.eat(); }注意事项new关键字用于创建一个对象的实例同一个类可以创建多个实例使用.来访问对象中的属性和方法4. this引用4.1 为什么要用this引用接下来我们通过下面的代码来认识一下this的作用public class Date { public int year; public int month; public int day; public void setDate(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) { Date date new Date(); date.setDate(2024,8,10); date.printDate(); } }可以看见这个代码是简单利用了 方法把值赋给对象然后通过方法来打印出来。但是有一个点需要注意这里的setDate方法里面的成员变量与方法里的形参是不一样刻意区分了假如说成员变量year和形参y一样那么这个代码还能不能运行呢4.2 this引用的作用public void setDate(int year,int month,int day){ year year; month month; day day; }可以看到将两者修改成一致后我们的setDate方法并没有成功赋值导致输出结果全是0。因为编译器识别到year的时候会优先把year理解为形参而不是成员变量。所以这个代码的意思是形参赋值给形参而不是赋值给成员变量所以结果是0。所以就要用到this这样的关键字来区分形参和成员变量用this来标明哪个是成员变量。public void setDate(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }这是一个特殊的引用表示当前的实例的什么是实例呢回忆一下前面的内容创建对象的过程叫做实例化。那当前的实例表示的是谁的呢public static void main(String[] args) { Date date new Date(); date.setDate(2024,8,10); date.printDate(); }答案很简单谁用.这个成员访问符调用的那当前的实例就是谁的。这里date调用setDate方法因此this表示的当前实例就是date的。再举一个例子加深印象。public void setDate(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }public static void main(String[] args) { Date date new Date(); date.setDate(2024,8,10); date.printDate(); Date date2 new Date(); date2.setDate(2025,9,11); date2.printDate(); }下面是date2调用的setDate方法因此this就是指向date2。谁调用那么this指向的就是谁。此外如果方法中局部变量没有和成员变量冲突那么这个this写不写都可以。public void printDate(){ System.out.println(year/month/day); }4.3 this引用的特性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this只能在成员方法中使用在成员方法中this只能引用当前对象不能再引用其他对象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负责来接收重点解释一下第四点如下图简单来说就是编译器内部把一些参数隐藏了。5. 对象的构造及初始化5.1 对象的初始化我们首先了解一下什么是对象的初始化在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。如下图int num 10; System.out.println(num);如果这时候不给这个变量赋值且打印出来系统就会报错。而对象其实也是变量Date date new Date()这个形式里面此处只是给date这个引用初始化了实际上等于号后面的 new Datw()里面还包含着三个成员变量如下方代码public class Date { public int year; public int month; public int day; }这三个就是创建Date这个类所创建的成员变量可以看到并没有初始化。没有报错的原因就是后面写了一个方法给这些变量赋值。如果把赋值的方法注释掉的话那么运行结果就是全0public static void main(String[] args) { Date date new Date(); // date.setDate(2024,8,10); date.printDate(); Date date2 new Date(); // date2.setDate(2025,9,11); date2.printDate(); } }因此更希望在对象创建的时候初始化也就引出了构造方法。5.2 构造方法构造方法(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接下来跟随我来认识一下构造方法public Date(){ }形如这样的形式便是构造方法有几个点需要注意构造方法的方法名必须跟类名一致并且不能有返回值构造方法一般不需要自己去调用new对象的时候由编译器自动调用的然后我们在构造方法里面初始化一下来看看效果public Date(){ year 2024; month 8; day 15; }这是没有参数的构造方法也可以用有参数的构造方法public Date(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }把参数传进去然后打印Date date new Date(2025,8,16); date.printDate();根据需要写出不同的构造方法满足不同的初始化方式。5.2.1 构造方法的特性名字必须与类名相同没有返回值类型设置为void也不行构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)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一旦用户定义了其他的构造方法编译器则不再生成构造方法中可以通过this调用其他构造方法来简化代码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)​​​​​​5.2.2 示例我来示例一下第45个特性public Date(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }如果在代码中只定义了有参数的构造方法就不会自动生成无参数的构造方法例如下面代码public Date(){ }编译器自动生成的构造方法一定是无参的。// public Date(){ // year 2024; // month 8; // day 15; // } public Date(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }如果只保留了有参数的构造方法而把无参数的构造方法给注释掉那么就只支持下面的方式如果采用无参数的构造方法如下图将会报错。因此一旦定义了其他的构造方法编译器便不再自动生成。接下来是第6个特性public Date(){ // year 2024; // month 8; // day 15; this(2024,8,15); } public Date(int year,int month,int day){ this.year year; this.month month; this.day day; }允许构造方法通过this调用其他的构造方法实现代码复用的效果如果在有参数的构造方法修改那么无参数的构造方法不用做修改因为是一个调用的关系。不过有一点需要注意上面的代码中因为把前面的赋值给注释掉了因此this是在第一行的如果不是请看下图那么下面的this将会报错如果在this之前还放了别的代码是不可以的另外调用是不能形成循环的比如A调用BB是不能再调取A的5.3 初始化的其他方法构造方法虽然好用但是随着语法的发展变化还演化出了一些其他的初始化方式5.3.1 就地初始化就地初始化就是在成员变量创建的时候就赋值简单直接。public class Date { public int year 2024; public int month 8; public int day 17;无参数的构造方法可以用这种方法来代替5.3.2 代码块初始化代码块初始化简单来说就是用两个大括号然后里面给成员变量赋值也很简单。//代码块 { year 2024; month 8; day 15; System.out.println(代码块初始化); }可以根据自己的兴趣或者需要来选择不同的初始化方法。5.3.3 初始化的执行顺序在代码执行过程中需要注意三种初始化的执行顺序就地初始化代码块初始化构造方法按照上面序号的顺序来执行后面的执行的逻辑会覆盖前面的。我们可以做一个小实验来验证一下。将构造方法的年份设置为2025就地初始化的年份设为2024代码块的年份初始化设置为2023然后打印出来看执行结果的年份是什么就知道谁是最后的赢家。//就地初始化 public class Date { public int year 2024; public int month 8; public int day 15; }//构造方法 public Date(){ year 2025; month 8; day 15; } //代码块 { year 2023; month 8; day 15; System.out.println(代码块初始化); }根据执行顺序来说大家心里的答案是什么呢来运行看结果。可以看到最后执行的是构造方法。而如果我们把构造方法给注释掉了那么最后执行的便是代码块初始化。// public Date(){ // year 2025; // month 8; // day 15; // } //代码块 { year 2023; month 8; day 15; System.out.println(代码块初始化); }6. 对象的打印正常来说想打印什么直接用下面的语句打印即可System.out.println(代码块初始化);那如果我们直接打印对象呢来试试。System.out.println(date);打印出来以后发现结果并没有我们想象的那样打印出年月日而是有点类似乱码的样子。其实直接打印对象打印出来的是hashCode至于这个是什么大家可以期待后续数据结构篇的时候为大家进行讲解。既然没有打印出我们想要的结果那么我们就要来解决一下问题。我们可以转变一下想法不可以直接打印的话如果我们将它转换成String类型的呢public String toString() { return year - month - day ; }在这里我创建了一个toString的方法年月日中间隔开的符号可以根据喜好来调就这么一看似乎没看出来有什么联系我们运行看一下结果。诶为什么只是添加一个toString方法就能打印出来甚至还没调用这可能是大多数同学的疑问。我也不卖关子了来为大家解释一下:toString是一个特殊的方法当打印对象时会自动调用toString方法把对象转为String。因此我们在写toString方法的时候需要注意此处的写法方法名字固定为toString如果是其他名字将不会自动调用返回值类型为String无参数。System.out.println(date.toString());当然各位同学如果想也可以手动调用不影响。7.结语以上就是关于类的定义对象的构造方法等内容我们下期再见。ps有不理解或者不懂的可以在评论区提出如有看到会解答。