Java 是一门面向对象的编程语言。
从 POP 和 OOP 的区别，理解 OOP。
- 面向过程：POP（Procedure Oriented Programming）
- 侧重点：需要做什么。
- 实现：把问题模型分解成一个个执行步骤。
- 面向对象：OOP（Object Oriented Programming）
- 侧重点：涉及什么对象，对象有什么属性和行为。
- 实现：定义对象，把现实世界映射到计算机模型。
面向对象是一种更优秀的程序设计方法，基本思想是使用类、对象、继承、封装、消息等基本概念进行程序设计。
更符合现实世界，将事物抽象为系统中的类，作为系统的一部分，也可以保持事物之间的关系。
1、类 & 对象
1.1、语法
类（class）：抽象模板，定义了对象的元数据（属性和方法）。
本身是一种（引用）数据类型。
-
定义类：通过关键字
class定义，指定类名。class 类名 { } -
注意：一个 Java 源文件可以定义多个类，但最多定义一个 public 类。
- 若定义了 public 类，源文件名需要与 public 类名一致。
- 若无定义 public 类，源文件名任意。
-
示例：
class Person { public String name; public int age; }
实例（instance）：类的具体实现，是程序的基本运行单位。
对象和实例的概念通用。
-
对象实例化：通过关键字
new创建实例，定义相应类型的变量并指向该实例。类名 实例名 = new 类名(); -
注意：
- 若无特殊处理，对象实例化后的属性均为默认值。
- 一个类可以创建多个实例，不同实例拥有独立的内存空间。
-
示例：
Person p1 = new Person(); Person p2 = new Person();┌─────────┐ p1 ──────>│ Person │ ├─────────┤ │name = ""│ │age = 0 │ └─────────┘ ┌─────────┐ p2 ──────>│ Person │ ├─────────┤ │name = ""│ │age = 0 │ └─────────┘
1.2、说明
1.2.1、命名规范
Java 中涉及命名的地方，需要遵循规范。
- 硬性要求：以英文字母开头，字母、数字、下划线组合。
- 规范：多个英文字母采用驼峰命名法。
1.2.2、注释
注释（comment）：标注代码，提高代码可读性。
-
单行注释：
// 打印输出 System.out.println("Hello World!"); -
多行注释：
public void doSomething() { /* 以下代码用于xxxxx功能。 1. 2. 3. */ } -
文档注释：用于类和方法的定义处，可用于自动生成文档（JavaDoc）。
/** * 文档注释 * * @author Jaywee * @date 2022/12/12 */ public class Hello { }
2、属性
属性/字段（field）：描述类的特征。
在类内部定义，一个类可以定义多个属性。
-
定义属性：通常定义在类内部的最上方。
class xxx { 权限修饰符 数据类型 属性名; } -
访问：可在类内部或外部访问。
-
内部：
this指向当前对象实例。- 若无命名冲突可省略
this.。 - 若局部变量与属性同名，需要添加
this.区分。
- 若无命名冲突可省略
-
外部：需要拥有相应访问权限，取决于属性的权限修饰符。
// 内部 this.属性名; // 外部 实例名.属性名;
-
-
示例：由 public 修饰的属性，外部可直接访问。
// 写：赋值 p1.name = "Secret"; p1.age = 18; // 读 System.out.println(p1.name + ":" + p1.age);
3、方法
方法（method）：一组执行语句，描述类的行为。
在类内部定义，一个类可以定义多个方法。
3.1、语法
-
定义方法：
class xxx { 权限修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) { // 执行语句 // return 返回值; } } -
访问：可在类内部或外部访问。
-
内部：
this表示当前对象实例。 -
外部：访问时需要拥有相应权限，取决于方法或属性的权限修饰符。
// 内部 this.方法名(参数); // 外部 实例名.属性名; 实例名.方法名(参数);
-
-
示例：属性由 private 修饰，定义方法暴露给外部使用。
class Person { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.setName("Mike"); p.setAge(200); // 抛异常，超出了0-100范围 p.setAge(10); } private String name; private int age; public String getName() { return this.name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return this.age; } public void setAge(int age) { // 合法性检查 if (age < 0 || age > 100) { throw new IllegalArgumentException("invalid age value"); } this.age = age; } }
3.2、方法返回
方法内遇到
return关键字结束并返回。
- 返回值：根据方法是否需要返回值，分为两种情况。
- 是：方法内最后一行使用
return，返回相应类型的变量。 - 否：即返回值类型为
void，此时可省略return语句。
- 是：方法内最后一行使用
- 结束方法：无论是否需要返回值，通常可结合
if，在特定条件下return;提前结束方法。
3.3、方法参数
3.3.1、参数列表
参数列表可以包含任意个参数（包括 0）。
-
参数类型：
形参 实参 含义 方法定义的参数列表 调用方法时传入的参数 声明位置 方法签名 方法调用前的任意位置 内存单位 方法被调用时分配，调用结束后释放 变量声明时分配，与是否调用方法无关 作用域 方法内部 取决于参数定义的位置 -
可变参数：使用
类型...定义，效果等同于类型[]，但有所区别。-
可变参数：参数为
null时，接收的实际值是一个空数组。 -
数组：参数为
null时，接收的实际值是 null，容易导致NPE。class Demo { public static void main(String[] args) { Demo demo = new Demo(); // 结果：arr1 == null，arr2 == [] demo.doSomething(null, null); } public void doSomething(int[] arr1, int... arr2) { // ... } }
-
3.3.2、参数绑定
Java 中只有值传递，没有引用传递。
- 基本类型：传递参数值的副本值，二者互不影响（二者指原参数和副本）。
- 引用类型：传递参数值的堆地址副本，二者指向同一个对象实例。
① JVM 相关知识
- 栈帧：每个方法对应栈内存的一个独立栈帧，方法中定义的局部变量均存放在栈帧中。
- 基本类型：通常直接存放变量值，也有例外。
- 引用类型：存放变量在堆内存中实例的地址。
- 方法之间传递参数时，传递的是各自栈帧中存储的参数值的副本。
② 值传递 & 引用传递
-
值传递：副本拷贝。
-
方法调用时，实参复制一份副本，传递到方法的形参（此过程即参数绑定）。
-
在方法内对参数的任何操作，都是对栈帧中参数副本的操作，不影响原参数的值。
class Demo { public static void main(String[] args) { int n = 10; Person p = new Person(); // 调用方法 method1(n, p); } public void method(int num, Person person) { // 不影响原实参，如下图所示 num = 0; person = new Person(); } }
-
-
引用传递：直接指向。
- 方法调用时，将实参的地址直接传递给方法的形参（而非副本）。
- 个人理解：
- 值传递：传递地址副本，两个方法各自拥有一个变量，二者指向堆内存的同一地址。
- 引用传递：共享同一个变量。
3.4、方法重载
重载（overload）：在一个类中允许定义多个同名方法，要求具有不同参数类型或个数。
- 使用场景：功能类似，但参数有所不同。
- 调用重载方法时，Java 编译器检查调用方法的参数类型和个数，自动选择恰当的方法。
示例：
String类提供了多个indexOf()重载方法。查找字符串中特定字符的索引。
int indexOf(int ch)：根据字符 Unicode 码查找。int indexOf(String str)：根据字符串查找。int indexOf(int ch, int fromIndex)：根据字符 Unicode 码查找，指定起始搜索位置。int indexOf(String str, int fromIndex)：根据字符串查找，指定起始搜索位置。
3.5、构造方法
构造方法（Construction method）：也称构造器。
创建一个对象时，自动调用相应参数的构造方法完成实例化。
- 作用：完成对象初始化。
- 特点：
- 构造方法与类同名，没有返回值，可以重载。
- 任何类都有构造方法，无论是否有显式定义。
- 构造方法之间可以相互调用，通过
this(参数列表)；。
3.5.1、默认构造方法
默认构造方法：没有参数、没有执行语句。
-
无显式定义：编译器会自动生成一个默认构造方法。
// 编译前 class Person { } // 编译后等价于 class Person { // 自动生成 public Person() { } } -
显式定义：
-
若显式定义了构造方法，编译器不会生成默认构造方法。
class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } -
如需同时使用无参和有参构造方法，需要同时定义。
class Person { private String name; private int age; public Person() { } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } }
-
3.5.2、变量默认值
Java 中任何变量使用前必须先设置初值。
① 初始化类型
-
无显式赋值：编译器会为其进行隐性赋值，为相应数据类型的默认值。
class Person { private String name; // null private int age; // 0 } -
声明时赋值：
class Person { private String name = "default"; private int age = 18; } -
构造器赋值：
class Person { private String name; private int age; public Person() { name = "default"; age = 18; } }
② 初始化顺序
赋值顺序：Java 按以下顺序进行初始化，后赋值的会覆盖先赋值的。
- 默认值：为属性赋相应类型的默认值。
- 初始值：赋值为声明时的初始值。
- 构造方法：根据构造方法的代码，对属性进行赋值。
示例：实例化 Person，思考最终结果是什么。
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默认值：name 为 null，age 为 0。
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初始值：name 为 Jerry，age 为 10。
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构造方法：name 为 Tom，age 为 20（最终结果）。
class Person { public static void main(String[] args) { Person p = new Person("Tom", 20); } private String name = "Jerry"; private int age = 10; public Person(String name, String age) { this.name = name; this.age = age; } }