Java-面向对象基础

在面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）中，类（Class）是一种用来描述对象共同特征的蓝图或模板。它是创建对象的原型，定义了对象可以有的属性（字段）和行为（方法）。简单来说，类是一种抽象数据类型的实现方式。

1-类的基本概念

属性（Fields）：类的属性也称为字段（Fields），是描述类的特征或状态的变量。例如，一辆汽车类可能有颜色、品牌、型号等属性。
方法（Methods）：类的方法定义了可以对对象执行的操作或行为。方法通常用来修改对象的状态或返回对象的属性。例如，汽车类的方法可以是启动引擎、加速、刹车等。
构造函数（Constructor）：构造函数是特殊的方法，用于在创建对象时初始化对象的状态。它的名称与类名相同，不返回任何值。每次创建新对象时，构造函数都会自动调用。
实例化：类本身只是一个模板或蓝图，实际的对象是根据这个模板创建出来的。创建对象的过程称为实例化，通过 new 关键字调用类的构造函数来实现。

举例

// 定义一个汽车类
public class Car {// 属性private String brand;private String model;private String color;private int year;// 构造函数public Car(String brand, String model, String color, int year) {this.brand = brand;this.model = model;this.color = color;this.year = year;}// 方法public void start() {System.out.println("Starting the " + color + " " + brand + " " + model);// 执行启动汽车的操作}public void accelerate() {System.out.println("Accelerating...");// 执行加速汽车的操作}public void brake() {System.out.println("Applying brakes...");// 执行刹车的操作}// Getter 和 Setter 方法用于访问和修改私有属性public String getBrand() {return brand;}public void setBrand(String brand) {this.brand = brand;}public String getModel() {return model;}public void setModel(String model) {this.model = model;}public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public int getYear() {return year;}public void setYear(int year) {this.year = year;}
}

2-对象的基本概念

实例化：对象是通过类的构造函数（Constructor）来创建的。每次调用构造函数 new 时，都会生成一个新的对象。例如，在上一个例子中，Car 类通过 new Car("Toyota", "Camry", "Red", 2022) 创建了一个具体的汽车对象。
属性和方法的继承：对象从其类继承了所有的属性和方法。类定义了对象的结构和行为，对象则具体体现了这些定义。例如，汽车对象具有颜色、品牌、型号等属性，以及启动、加速、刹车等方法。
独特性：每个对象是独特的，即使是从同一个类创建的多个对象也可以有不同的状态。例如，两辆相同品牌的汽车可以有不同的颜色和型号，它们是不同的对象实例。

示例

继续以汽车类为例，假设我们创建了两个不同的汽车对象：

Car car1 = new Car("Toyota", "Camry", "Red", 2022);
Car car2 = new Car("Honda", "Accord", "Blue", 2023);

在这里，car1 和 car2 是两个不同的汽车对象。它们共享相同的类定义（Car 类），但具体的属性值和方法调用可以是不同的。

对象的特性

封装性：对象封装了其状态（属性）和行为（方法），外部只能通过公共接口访问对象的数据，从而实现数据隐藏和保护。
多态性：不同对象可以对同一消息（方法调用）作出不同的响应，这取决于对象所属的类和方法的实现方式。
继承性：对象可以继承其类的属性和方法，并且可以通过扩展类来增加或修改其行为。

总结

对象是面向对象编程的核心概念之一，它使得程序可以更加模块化、可复用和易于维护。通过对象，程序员可以将复杂的系统分解为更小的部分，并通过类和对象之间的交互来实现系统的功能。

3- 成员变量和局部变量的区别

成员变量（Member Variables）

定义位置：成员变量是定义在类中的变量，可以是实例变量（Instance Variables）或类变量（Class Variables）。实例变量属于对象的一部分，每个对象都有自己的一份，而类变量则属于类本身，被所有对象共享。
作用域：成员变量的作用域是整个类，可以被类中的任何方法访问和修改，也可以通过对象访问或修改。在堆内存当中
生存期：成员变量的生存期取决于其所属对象或类的生存期。实例变量存在于对象的整个生命周期中，而类变量存在于类加载的整个生命周期中，直到程序结束或类被卸载。
初始化：成员变量可以在声明时初始化，或者在构造函数中初始化，或者使用初始化块进行初始化。

示例：

public class Car {// 实例变量private String brand;private String model;// 类变量private static int carCount;// 构造函数public Car(String brand, String model) {this.brand = brand;this.model = model;carCount++; // 类变量的增加}// 其他方法可以访问实例变量和类变量
}

局部变量（Local Variables）

定义位置：局部变量定义在方法、构造函数或语句块中，仅在定义它们的代码块内部可见和有效。
作用域：局部变量的作用域仅限于其所在的代码块。例如，方法内部声明的局部变量只能在该方法内使用。在栈内存当中
生存期：局部变量的生存期从其声明处开始，到所在代码块执行结束时结束。一旦离开其作用域，局部变量就会被销毁。
初始化：局部变量必须在声明时初始化，否则编译器会报错。初始化可以在声明时直接赋值，或者在后续代码中进行赋值。

示例：

public class Example {public void calculate() {int x = 10; // x 是一个局部变量System.out.println(x);}public void test() {// x 在此处不可见，因为它是在 calculate() 方法中定义的局部变量}
}

总结

成员变量和局部变量在作用域、生存期和初始化方式等方面有显著差异。理解它们的区别对于正确地设计和实现程序至关重要，可以帮助开发者有效地管理数据的作用范围和生命周期。

4-private关键字

在Java中，private 是一个访问修饰符，用于限定类的成员（字段和方法）的访问权限。它可以应用于实例变量、类变量（静态变量）、构造方法和方法。

使用私有访问修饰符的目的：

封装性： private 关键字帮助实现类的封装性，即隐藏类的内部实现细节。通过将类的成员设为私有，可以控制外部类、子类以及其他包中的类对这些成员的访问权限，从而有效地隔离和保护类的内部状态和行为。
安全性：通过限制访问权限，可以防止外部类意外或恶意地修改对象的内部状态，从而确保数据的完整性和安全性。

在不同成员中的应用：

实例变量（字段）：

public class Car {private String brand; // 私有实例变量private int year;     // 私有实例变量// 其他类可以通过公共方法访问这些私有变量
}

类变量（静态变量）：

public class Example {private static int count; // 私有类变量// 其他类可以通过公共静态方法访问这些私有类变量
}

构造方法：

public class Person {private String name; // 私有实例变量private Person(String name) { // 私有构造方法this.name = name;}// 其他类无法直接创建 Person 对象，必须通过公共静态方法或者工厂方法来创建
}

方法：

public class Account {private double balance; // 私有实例变量private void deposit(double amount) { // 私有方法balance += amount;}// 其他类无法直接调用私有方法，但可以通过公共方法间接访问
}

总结

private 关键字是Java语言中实现封装的重要手段之一。通过合理地使用私有访问修饰符，可以确保类的安全性和封装性，使得代码更加可靠和可维护。

5-this关键字

在Java中，this 是一个关键字，代表当前对象的引用。它可以用来引用当前对象的实例变量、实例方法或者调用当前对象的构造方法。

主要用途：

引用当前对象的实例变量：当方法的参数名与实例变量名相同时，可以使用 this 关键字来区分。例如：

public class Person {private String name;public void setName(String name) {this.name = name; // 使用this引用实例变量name，区分方法参数name}
}

6-构造方法

构造方法（Constructor）是一种特殊类型的方法，在对象实例化时被调用，用于初始化对象的状态。在 Java 中，构造方法的名称必须与类名完全相同，它没有返回类型，甚至没有 void。以下是构造方法的基本特点和使用方法：

基本特点：

方法名称与类名相同：构造方法的名称必须与定义它的类的名称完全相同，包括大小写。
没有返回类型：构造方法没有返回类型，包括 void，因为它的任务是初始化对象，而不是返回值。
用于对象的初始化：构造方法在创建对象时被调用，用来初始化对象的状态。它们通常用于初始化实例变量，分配内存或者执行其他必要的初始化任务。
可以重载：一个类可以定义多个构造方法，只要它们的参数列表不同（即方法的签名不同），这叫做构造方法的重载。

public class MyClass {// 默认构造方法public MyClass() {// 可选的初始化代码}
}

举例

public class Person {private String name;private int age;// 无参构造方法public Person() {this.name = "Unknown";this.age = 0;}// 带参构造方法public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}// 其他构造方法// ...
}