【Java初阶（五）】类和对象

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1. 前言

Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，简称OOP)，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，那么何为对象？何为类呢？这篇文章博主将会详细进行讲解。

本章重点：

掌握类的定义方式以及对象的实例化,类的构造方法，类中的成员变量和成员方法的使用,对象的整个初始化过程。

2.面向对象的认识

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。我们可以借助人洗衣服的例子来进行思考。
传统的方式：注重洗衣服的过程，少了一个环节都不行，如下：
在这里插入图片描述
现代洗衣服方式,如下:

总共有4个对象：人，衣服，洗衣液，洗衣机
整个过程：人，衣服，洗衣液，洗衣机之间交互完成，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可，不需要关心洗衣机如何洗的衣服。

3.类的认识

类是用来对一个实体(对象)来进行描述的。主要描述对象的属性，哪些功能是干啥的。
类的定义格式如下：

class ClassName{  field;  // 字段(属性) 或者 成员变量method; // 行为 或者 成员方法     
}

属性：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。
以洗衣机为例：

class WashMachine{public String brand;   // 品牌public String type;    // 型号public double weight;  // 重量public double length;  // 长public double width;  // 宽public double height;  // 高public String color;   // 颜色  public void washClothes(){   // 洗衣服int a;//局部变量，进入方法时创建，出方法时销毁System.out.println("洗衣功能");}  public void dryClothes(){    // 脱水System.out.println("脱水功能");}  public void setTime(){       // 定时System.out.println("定时功能");}}

4. 类的实例化

4.1什么是实例化

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int，double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：WashMachine它是类(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(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。

//小狗的类
class PetDog {public String name;//名字
public String color;//颜色
// 狗的属性
public void barks() {System.out.println(name + ": 旺旺旺~");}// 狗的行为
public void wag() {System.out.println(name + ": 摇尾巴~");}}//实例化
public class Main{public static void main(String[] args) {PetDog dog = new PetDog();     //通过new实例化对象dogh.name = "阿黄";dogh.color = "黑黄";dogh.barks();dogh.wag();}}

输出结果：
阿黄：旺旺旺~
阿黄：摇尾巴~
在这里插入图片描述

4.2类和对象的说明

类只是一个模型一样的东西，用来对一个实体进行描述，限定了类有哪些成员.
类是一种自定义的类型，可以用来定义变量.
一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量

5.this引用

先看一个日期的例子：
//日期类

public class Date {public int year;public int month;public int day;public void setDay(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) {// 构造三个日期类型的对象 d1 d2 d3Date d1 = new Date();Date d2 = new Date();Date d3 = new Date();// 对d1，d2，d3的日期设置d1.setDay(2020,9,15);d2.setDay(2020,9,16);d3.setDay(2020,9,17);// 打印日期中的内容d1.printDate();d2.printDate();d3.printDate();}}

问题1：
我传了3个日期到setDay里面，那么seDay如何知道设置哪一个对象呢？printDate又是如何知道要打印哪一个呢？
其实，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。例如

ublic void setDay(Date this,int y, int m, int d){year = y;month = m;day = d;}public void printDate(Date this){System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);}

在这里插入图片描述
问题2.
如果形参名与成员变量名相同，那函数体中到底是谁给谁赋值？成员变量给成员变量？参数给参数？参数给成员变量？成员变量参数？

 public void setDay(int year, int month, int day){year = year;month = month;day = day;}

实际上是局部变量赋给自己，并没赋值给成员变量，最后的输出结果就为0。如果要把形参的值赋给成员变量，该如何修改呢？这个时候就可以用this引用：this引用的是调用成员方法的对象。

public void setDay(int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;}

this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

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

6.对象初始化

通过前面知识点的学习知道，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，但是在定义成员变量中，我们并没有初始化也没报错，为什么呢？那是因为对于一个成员变量来说，在没有初始化之前都有一个默认值，引用类型默认是null，其余简单类型默认为0，boolean类型是false。

6.1 构造方法

构造方法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。
构造方法特点：

1.名字与类名相同，没有返回值类型，设置为void也不行。
2.一般情况下使用public修饰。
3. 在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。
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. 当我们没有写任何构造方法时，会默认存在一个无参构造方法，只要存在任何一种构造方法，编译器都不会再提供。

例：为日期类实例化一个对象

Date  date=new  Date ();//实际上，没有写构造默认默认调用了无参构造方法
public Date ((int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;
}//带有参数的构造方法
Date  date=new  Date (2024,3,3);//调用有参的构造方法

可以通过this来调用其他构造方法

public Date (){this(2024,3,3)//必须写在第一条语句中！！
}
public Date ((int year, int month, int day){this.year = year;this.month = month;this.day = day;
}

7.static关键字

在学生类实例化三个对象s1、s2、s3，每个对象都有自己特有的名字、性别，年龄，学分绩点，班级等成员信息，这些信息就是对不同学生来进行描述的，如下所示：

class Student {public String name;public String sex;public int age;public double score;public   String classRoom;public Student(String name, String sex, int age, double score,String classRoom) {this.name = name;this.sex = sex;this.age = age;this.score = score;this.classRoom=classRoom;}
}
class Main{public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student("Li leilei", "男", 18, 3.8,"112");Student s2 = new Student("Han MeiMei", "女", 19, 4.0,"112");Student s3 = new Student("Jim", "男", 18, 2.6,"112");}}

在这里插入图片描述
此时，3名同学都在一个班，只要有一份就行了，不需要在每个对象中都去表示那么该如何修改呢？其实只需要把classRoom变成以static修饰，那么这时这个成员变量就不属于这个对象了。

public   String classRoom;

这时候如果我们要调用classRoom这个变量，就不再需要new一个对象了，只需要用类名来进行访问。

 System.out.println(Student.classRoom);//合理System.out.println(Student.classRoom);//不合理

如果一个方法被static修饰，那么这个方法也不依赖任何对象。

8.代码块

使用{}定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种:

普通代码块
构造块
静态块
同步代码块

8.1 普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块。

 public class Main{public static void main(String[] args) {{ //直接使用{}定义，普通方法块int x = 10 ;System.out.println("x1 = " +x);}int x = 100 ;System.out.println("x2 = " +x);}}

8.2构造代码块

**构造块：**定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

public class Student{//实例成员变量private String name;private String gender;private  int age;private double score;public Student() {System.out.println("I am Student init()!");}    //实例代码块{this.name = "33";this.age = 12;this.sex = "girl";}

8.3 静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

 public class Student{private String name;private String gender;private int  age;private double score;private static String classRoom;//实例代码块{this.name = "33";this.age = 12;this.sex = "girl";}// 静态代码块
static {classRoom = "111";System.out.println("I am static init()!");}

注意

静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
实例代码块只有在创建对象时才会执行

8.4 代码块执行顺序

如果几种代码块同时出现在一个类中，执行顺序是怎样的呢？

public class Student {private String name;private String sex;private int  age;private static String classRoom;//实例代码块{this.sex = "girl";System.out.println("我是实例代码块");}// 静态代码块static {classRoom = "111";System.out.println("我是静态代码块");}public Student(String name,  int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("我是构造方法");}  
}
public class Main {public static void main(String[] args) {Student student1=new Student("zhangsan",12);System.out.println("============");Student student2=new Student("lisi",14);       }
}