07-面向对象编程(基础部分)

学习java最核心最重要的就是要理解面向对象。

1. 类与对象

1.1 介绍

类是抽象的，概念的，代表一类事物，比如人类，猫类，狗类.., 即它是数据类型。

对象是具体的，实际的，代表一个具体事物,，是实例，具体的张三、李四、小花猫、大黄狗。

类是对象的模板，对象是类的一个个体，对应一个实例。

1.2 类和对象的内存分配机制

栈：一般存放基本数据类型（局部变量）
堆：存放对象（Cat cat，数组等）
方法区：常量池（常量，比如字符串），类加载信息

2. 成员方法

人类：除了有一些属性外(年龄，姓名...)，人类还有一些行为，比如：说话、跑步、玩游戏、听音乐，这些就要用成员方法才能完成。

class Person {// 属性String name;int age;// 方法(成员方法)//1. public 表示方法是公开//2. void ： 表示方法没有返回值//3. speak() : speak 是方法名， () 形参列表//4. {} 方法体，可以写我们要执行的代码public void speak() {System.out.println("我今天真的有好好吃饭！");}
}

好处

提高代码的复用性
可以将实现的细节封装起来，然后供其它用户来调用

3. 成员方法传参机制

3.1 基本数据类型的传参机制

示例

public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;// 创建 AA 对象 名字 objAA obj = new AA();obj.swap(a, b); //调用 swapSystem.out.println("main 方法 a=" + a + " b=" + b);//a=10 b=20
}class AA {public void swap(int a,int b){System.out.println("\na 和 b 交换前的值\na=" + a + "\tb=" + b);//a=10 b=20// 完成了 a 和 b 的交换int tmp = a;a = b;b = tmp;System.out.println("\na 和 b 交换后的值\na=" + a + "\tb=" + b);//a=20 b=10}
}

结论：

基本数据类型，传递的是值（值拷贝），形参的改变不影响实参。

3.2 引用数据类型的传参机制

B 类中编写一个方法 test100，可以接收一个数组，在方法中修改该数组，看看原来的数组是否变化？

B 类中编写一个方法 test200，可以接收一个 Person(age,sal)对象，在方法中修改该对象属性，看看原来的对象是否会变化?

public class MethodParameter02 {public static void main(String[] args) {// 测试1// B b = new B();// int[] arr = {1, 2, 3};// b.test100(arr);//调用方法// System.out.println(" main 的 arr 数组 ");// //遍历数组// for(int i = 0; i < arr.length; i++) {//     System.out.print(arr[i] + "\t");// }// System.out.println();// 测试2Person p = new Person();p.name = "jack";p.age = 10;b.test200(p);//测试题, 如果 test200 执行的是 p = null ,下面的结果是 10//测试题, 如果 test200 执行的是 p = new Person();..., 下面输出的是 10System.out.println("main 的 p.age=" + p.age);//10000}
}class Person {String name;int age;
}class B {public void test200(Person p) {//p.age = 10000; //修改对象属性//思考p = new Person();p.name = "tom";p.age = 99;//思考//p = null;}//B 类中编写一个方法 test100，//可以接收一个数组，在方法中修改该数组，看看原来的数组是否变化public void test100(int[] arr) {arr[0] = 200;//修改元素//遍历数组System.out.println(" test100 的 arr 数组 ");for(int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i] + "\t");}System.out.println();}
}

结论：

引用类型传递的是地址（传递也是值，但是值是地址），可以通过形参影响实参。

3.3 成员方法返回类型是引用类型应用实例

1）编写类 MyTools 类，编写一个方法可以打印二维数组的数据。

2) 编写一个方法 copyPerson，可以复制一个 Person 对象，返回复制的对象。克隆对象，注意要求得到新对象和原来的对象是两个独立的对象，只是他们的属性相同

public class MethodExercise02 {public static void main(String[] args) {Person p = new Person();p.name = "milan";p.age = 100;//创建 toolsMyTools tools = new MyTools();Person p2 = tools.copyPerson(p);//到此 p 和 p2 是 Person 对象，但是是两个独立的对象，属性相同System.out.println("p 的属性 age=" + p.age + " 名字=" + p.name);System.out.println("p2 的属性 age=" + p2.age + " 名字=" + p2.name);//这里老师提示： 可以同 对象比较看看是否为同一个对象System.out.println(p == p2);//false}
}class Person {String name;int age;
}class MyTools {//编写一个方法 copyPerson，可以复制一个 Person 对象，返回复制的对象。克隆对象//注意要求得到新对象和原来的对象是两个独立的对象，只是他们的属性相同//编写方法的思路//1. 方法的返回类型 Person//2. 方法的名字 copyPerson//3. 方法的形参 (Person p)//4. 方法体, 创建一个新对象，并复制属性，返回即可public Person copyPerson(Person p) {//创建一个新的对象Person p2 = new Person();p2.name = p.name; //把原来对象的名字赋给 p2.namep2.age = p.age; //把原来对象的年龄赋给 p2.agereturn p2;}
}

4. 方法重载

允许同一个类中，多个同名方法的存在，但要求形参列表不一致。（同名不同参）

calculate(int n1, int n2) // 两个整数的和
calculate(int n1, double n2) // 一个整数，一个 double 的和
calculate(double n2, int n1) // 一个 double ,一个 Int 和

5. 可变参数

java 允许将同一个类中多个同名同功能但参数个数不同的方法，封装成一个方法。

语法

访问修饰符 返回类型 方法名(数据类型... 形参名) {}

代码示例

public class VarParameter01 {public static void main(String[] args) {HspMethod m = new HspMethod();System.out.println(m.sum(1, 5, 100)); //106System.out.println(m.sum(1,19)); //20}
}class HspMethod {public int sum(int... nums) {int res = 0;for(int i = 0; i < nums.length; i++) {res += nums[i];}return res;}
}

注意：

可变参数的实参可以为0个或任意多个。
可变参数的实参可以为数组。
可变参数的本质就是数组。
可变参数可以和普通类型的参数一起放在形参列表，但必须保证可变参数在最后。
一个形参列表中只能出现一个可变参数。

6. 作用域

基本使用

全局变量：也就是属性变量，作用域为整个类体。
局部变量：除了属性之外的其它变量，作用域为定义它的代码块中。

全局变量（属性）可以不赋值，直接使用，因为有默认值，局部变量必须赋值后，才能使用，因为没有默认值。

注意事项

属性和局部变量可以重名，访问时遵循最近原则。
在同一个作用域中，比如在同一个成员方法中，两个局部变量，不能重名。
属性生命周期较长，伴随着对象的创建而创建，伴随着对象的销毁而销毁。局部变量，生命周期较短，伴随着它的代码块的执行而创建，伴随着代码块的结束而销毁。即在一次方法调用过程中。
作用域范围不同：全局变量/属性可以被本类使用，或其他类使用（通过对象调用）；局部变量：只能在本类中对应的方法中使用。
修饰符不同：全局变量/属性可以加修饰符；局部变量不可以加修饰符。

7. 构造方法/构造器

构造方法又叫构造器(constructor)，是类的一种特殊的方法，它的主要作用是完成对新对象的初始化。

public class Constructor01 {public static void main(String[] args) {//当我们 new 一个对象时，直接通过构造器指定名字和年龄Person p1 = new Person("smith", 80);System.out.println("p1 的信息如下");System.out.println("p1 对象 name=" + p1.name);//smithSystem.out.println("p1 对象 age=" + p1.age);//80}
}//在创建人类的对象时，就直接指定这个对象的年龄和姓名
class Person {String name;int age;//构造器//1. 构造器没有返回值, 也不能写 void//2. 构造器的名称和类 Person 一样//3. (String pName, int pAge) 是构造器形参列表，规则和成员方法一样public Person(String pName, int pAge) {System.out.println("构造器被调用~~ 完成对象的属性初始化");name = pName;age = pAge;}
}

注意：

一个类可以定义多个不同的构造器，即构造器重载（如，定义一个构造器，用来创建对象的时候，只指定人名，不指定年龄）。
构造器名和类名要相同。
构造器没有返回值。
构造器是完成对象的初始化，并不是创建对象。
在创建对象时，系统自动的调用该类的构造方法。
如果没有定义构造器，系统会自动给类生成一个默认的无参构造器（也叫默认构造器）。
一旦定义了自己的构造器，默认的构造器就覆盖了，就不能再使用默认的无参构造器，除非显式的定义一下。

8. 对象创建的流程分析

class Person {int age;String name;Person(int dAge, String dName) {name = dName;age = dAge;}
}Person p = new Person("18", "李嘉图");

流程分析：

加载Person类信息（Person.class）,只会加载一次。
在堆中分配空间（地址）。
完成对象的初始化（构造器的初始化，age = 18，name = 李嘉图）。
把对象在堆中的地址（引用），返回给p。

从JVM角度：

加载类：首先，JVM需要加载对象所属的类。这涉及到查找类文件（.class文件或.jar文件），然后将其加载到JVM的内存中。加载类是由类加载器（ClassLoader）完成的。
链接：链接包含三个阶段：验证、准备和解析。
- 验证：验证被加载的类文件是否符合JVM规范，例如文件格式、字节码等。
- 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（例如，对于int类型的静态变量，默认值为0）。
- 解析：将符号引用转换为直接引用。
初始化：初始化类的静态变量和静态代码块。这一步是由JVM执行的，而不是由类的构造器执行的。
创建对象：一旦类被加载、链接和初始化，就可以创建该类的对象了。在堆内存中分配对象所需的内存，并调用相应的构造器来初始化对象的实例变量。对象的内存分配涉及到垃圾回收的问题，所以Java的对象内存管理相对复杂。
返回引用：对象的引用（或指针）被返回给调用者，调用者可以使用这个引用来访问和操作对象的实例变量和方法。

9. this 关键字

虚拟机给每个对象分配this，代表当前对象。

public Person(String name, int age){//this.name 就是当前对象的属性 namethis.name = name;//this.age 就是当前对象的属性 agethis.age = age;
}

this图解

this使用注意：

this关键字用来访问本类的属性、方法、构造器。
this用于区分当前类的属性和局部变量。
访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表)
访问构造器语法：this(参数列表）；注意只能在构造器中使用（即只能在构造器中访问另外一个构造器，必须放在第一条语句）
this不能在类定义的外部使用，只能在类定义的方法中使用。