1. 类和对象的基本概念

1.1 JAVA是面向对象语言

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。

1.2 类和对象的描述

在Java中万物皆对象，一切都围绕对象进行：

类：把具有相同属性和行为的一类对象抽象为类。类是抽象概念，如人类、犬类等，无法具体到每个实体。
对象：某个类的一个实体，当有了对象后，这些属性便有了属性值，行为也就有了相应的意义。

类是对象的抽象，而对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。

做个比方：类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间。

2. 类与对象的定义与使用

面向对象程序设计关注的是对象，而对象是现实生活中的实体，比如：狗。但是狗计算机并不认识，需要开发人员告诉给计算机什么是狗。

上图右侧就是对狗简单的描述，该过程称为对狗对象(实体)进行抽象(对一个复杂事物的重新认知)，但是这些简化的抽象结果计算机也不能识别，开发人员可以采用某种面向对象的编程语言来进行描述，比如：Java语言。

2.1 类的定义格式

在java中定义类时需要用到class关键字，class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体。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
}

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 类的实例化(对象的创建)

定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型，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(或者称为对象)。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。

类名称 对象名称 = new 类名称();PetDog dogs = new PetDog();

注意事项
new 关键字用于创建一个对象的实例.

2.3 举个例子

采用Java语言定义狗类型，并创建一个狗的对象

class PetDog {//成员变量（实例变量)，在堆中的每个对象中存储，通过对象调用// 狗的属性public String name;//名字public String color;//颜色//成员方法（实例方法），在JVM的方法区中存储，通过对象调用// 狗的行为public void barks() {System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");}public void wag() {System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");}
}

public class Main{public static void main(String[] args) {//创建一个实例化对象，通过new实例化对象PetDog dogh = new PetDog();   //通过对象来调用实例变量、成员方法  dogh.name = "阿黄";dogh.color = "黑黄";dogh.barks();dogh.wag();PetDog dogs = new PetDog();dogs.name = "阿黄";dogs.color = "黑黄";dogs.barks();dogs.wag();}
}输出结果：
阿黄: 旺旺旺~~~
阿黄: 摇尾巴~~~
赛虎: 旺旺旺~~~
赛虎: 摇尾巴~~~

注意事项:

• 类名注意采用大驼峰定义
• 一般一个文件当中只定义一个类
• main方法所在的类一般要使用public修饰(注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
• public修饰的类必须要和文件名相同 ,并且不要轻易去修改public修饰的类的名称。
• 使用 . 来访问对象中的属性和方法.
• 同一个类可以创建多个实例.

3. 对象的构造及初始化

3.1构造方法

3.1.1构造方法的定义

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。

构造方法规则：

• 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
• 一个类中至少存在一个构造方法，若没有显示定义，编译器会生成一个默认的无参构造

示例代码：

public class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");}public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}public static void main(String[] args) {// 此处创建了一个Date类型的对象，并没有显式调用构造方法Date d = new Date(2021,6,9);   // 输出Date(int,int,int)方法被调用了d.printDate();    // 2021-6-9}
}

使用new关键字产生一个对象时，大致分为以下两步（4.2中有详细过程）：
（1）为对象在堆中分配空间（空间大小由该类中成员变量的属性决定）
（2）调用对象的构造方法为对象成员变量赋值(当构造方法调用结束后，该对象初始化完成)，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 构造方法的特性

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)

class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法public Date(){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;}

上述两个构造方法：名字相同，参数列表不同，因此构成了方法重载。

5. 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。

class Date {public int year;public int month;public int day;public void printDate(){System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);}public static void main(String[] args) {Date d = new Date();d.printDate();}
}

上述Date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。

6. 如果用户显式定义了构造方法，编译器则不会再生成构造方法。

class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;}
}public class Test{public static void main(String[] args) {// 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的，则此处创建对象是可以通过编译的// 但实际情况是：编译期报错Date d = new Date();}
}

4.2 默认初始化

public class Date {public int year;public int month;public int day;public Date() {// 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();}
}

我们观察上述代码部分，发现局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用。要搞清楚这个问题的答案，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情：

Date d = new Date();

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. 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：

数据类型	默认值
byte	0
char	‘\u0000’
short	0
int	0
long	0L
boolean	false
float	0.0f
double	0.0
reference(引用类型)	null

5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值

5.4 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

public class Date {public int year = 1900;public int month = 1;public int day = 1;public Date(){}public Date(int year, int month, int day) {}public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2021,6,9);Date d2 = new Date();}
}

注意：代码编译完成后，编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

4.this 关键字（表示当前对象的引用）

4.1 this.XXX调用当前对象的属性/字段/成员变量

class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day) {year = year;month= month;day = day;}public void printDate() {System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);}
}
public class Test{public static void main(String[] args) {// 构造日期类型的对象 d1Date d1 = new Date(2020, 9, 15);// 打印日期中的内容d1.printDate();}
}

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Date类中的构造方法对对象成员变量进行初始化，但输出结果仍是默认值。
原因是这里传入的形参名 year和 month，day与 赋值的名字相同 ，编译器并不知情 ，会按照就近匹配原则，由于局部变量优先 ,此时就会出现自己赋值给自己的情况 。

this关键字表示当前对象的引用，使用this关键字可以调用当前对象的成员变量

class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;}public void printDate(){System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);}
}public class Test{public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2020, 9, 15);// 打印日期中的内容d1.printDate();}
}

4.2 this.xxx()调用当前对象的成员方法

class Date {public int year;public int month;public int day;public Date(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;}public void init() {System.out.println("Date的int()方法");}public void printDate(){//init()方法是成员方法，必须通过对象调用//this表示对象的引用，调用成员方法时不写，编译时也会自动加上init();//等价于this.init();System.out.println("Date的printDate()方法");System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);}
}public class Test{public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2020, 9, 15);// 打印日期中的内容d1.printDate();}
}

4.3 this(XX,…)调用当前对象的其他构造方法

构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

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()是构造方法中第一条语句this(1900, 1, 1); //等价于//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;}
}

注意事项：

• this(…)必须是构造方法中第一条语句
• 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*/

4.4 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。

class Date {public int year;public int month;public int day;public void setDay(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;}public void printDate(){System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);}
}
public class Test{public static void main(String[] args) {Date d = new Date();d.setDay(2020,9,15);d.printDate();}
}

注意：this引用的是调用成员方法的对象。

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
   

5.对象的打印

class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}}public class Test{public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);}
}// 打印结果：day20210829.Person@1b6d3586

如果想要默认打印对象中的属性该如何处理呢？答案：重写toString方法即可。

class Person {String name;String gender;int age;public Person(String name, String gender, int age) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";}
}   public class Test{public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Jim","男", 18);System.out.println(person);}
}// 输出结果：[Jim,男,18]

6. 封装

6.1 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.

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

6.2 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：

【说明】

1. protected主要是用在继承中
2. default权限指：什么都不写时的默认权限
3. 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

public class Computer {private String cpu;          // cpuprivate 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);       //err， 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。

7. static关键字

7.1 static修饰成员变量

static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

【静态成员变量特性】
1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中
2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问
3. 类变量存储在方法区当中
4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

public class Student{public String name;public String gender;public int  age;public double score;public static String classRoom = "Bit306";// ...public static void main(String[] args) {// 静态成员变量可以直接通过类名访问System.out.println(Student.classRoom);Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8);Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0);Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6);// 也可以通过对象访问：但是classRoom是三个对象共享的System.out.println(s1.classRoom);System.out.println(s2.classRoom);System.out.println(s3.classRoom);}
}

调试方式运行上述代码，然后在监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

7.2 static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为private，而成员方法设置为public，那设置之后，Student类中classRoom属性如何在类外访问呢？

public class Student{private String name;private String gender;private int  age;private double score;private static String classRoom = "Bit306";// ...
}public class TestStudent {public static void main(String[] args) {System.out.println(Student.classRoom);}
}编译失败：
Error:(10, 35) java: classRoom 在 extend01.Student 中是 private 访问控制

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

public class Student{// ...private static String classRoom = "Bit306";// ...public static String getClassRoom(){return classRoom;}
}public class TestStudent {public static void main(String[] args) {System.out.println(Student.getClassRoom());}
}输出：Bit306

【静态方法特性】
1. 不属于某个具体的对象，是类方法
2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(…)方式调用，更推荐使用后者
3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

public static String getClassRoom(){System.out.println(this);return classRoom;
}// 编译失败：Error:(35, 28) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 thispublic static String getClassRoom(){age += 1;return classRoom;
}// 编译失败：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 age

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

public static String getClassRoom(){doClass();return classRoom;
}// 编译报错：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 方法 doClass()

5. 静态方法无法重写，不能用来实现多态

7.4 static成员变量初始化

注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性,静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化 和 静态代码块初始化。

1. 就地初始化
   就地初始化指的是：在定义时直接给出初始值

public class Student{  private static String classRoom = "Bit306";   // ...
}

2. 静态代码块初始化

public class Student{    private static String classRoom; // 静态代码块static {classRoom = "bit306";System.out.println("I am static init()!");}