Java 对象和类

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：

• 多态
• 继承
• 封装
• 抽象
• 类
• 对象
• 实例
• 方法
• 重载

本节我们重点研究对象和类的概念。

• 对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
• 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

下图中男孩（boy）、女孩（girl）为类（class），而具体的每个人为该类的对象（object）：

Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。

拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。

对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。

在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

Java中的类

类可以看成是创建Java对象的模板。

通过下面一个简单的类来理解下Java中类的定义：

`public` `class` `Dog{` ` ``String breed;`` ``int` `age;`` ``String color;` ` ``void` `barking(){` ` ``}` ` ``void` `hungry(){` ` ``}` ` ``void` `sleeping(){` ` ``}` `}`

一个类可以包含以下类型变量：

• 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
• 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
• 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：barking()、hungry()和sleeping()都是Dog类的方法。

构造方法

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。

在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。

下面是一个构造方法示例：

`public` `class` `Dog{` `  ``public` `Dog(){``  ``}` `  ``public` `Dog(String name){``    ``// 这个构造器仅有一个参数：name` `  ``}` `}`

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字new来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

• 声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
• 实例化：使用关键字new来创建一个对象。
• 初始化：使用new创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子：

`public` `class` `Dog{` `  ``public` `Dog(String name){``   ``//这个构造器仅有一个参数：name``   ``System.out.println(``"小狗的名字是 : "` `+ name );``  ``}` `  ``public` `static` `void` `main(String[] args){``   ``// 下面的语句将创建一个Foo对象``   ``Dog dog = ``new` `Dog(``"tommy"``);``  ``}` `}`

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：

`小狗的名字是 : tommy`

访问实例变量和方法

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：

`/* 实例化对象 */``Object referenceVariable = ``new` `Constructor();``/* 访问类中的变量 */``referenceVariable.variableName;``/* 访问类中的方法 */``referenceVariable.methodName();`

实例

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

`public` `class` `Dog{` `  ``int` `dogAge;` `  ``public` `Dog(String name){``   ``// 这个构造器仅有一个参数：name``   ``System.out.println(``"小狗的名字是 : "` `+ name );``  ``}` `  ``public` `void` `setAge(``int` `age) {``    ``dogAge = age;``  ``}` `  ``public` `int` `getAge(){``    ``System.out.println(``"小狗的年龄为 : "` `+ dogAge );``    ``return` `dogAge;``  ``}` `  ``public` `static` `void` `main(String[] args){``   ``/* 创建对象 */``   ``Dog dog = ``new` `Dog( ``"tommy"` `);``   ``/* 通过方法来设定age */``   ``dog.setAge( ``2` `);``   ``/* 调用另一个方法获取age */``   ``dog.getAge( );``   ``/*你也可以像下面这样访问成员变量 */``   ``System.out.println(``"变量值 : "` `+ dog.dogAge );``  ``}` `}`

编译并运行上面的程序，产生如下结果：

`小狗的名字是 : tommy``小狗的年龄为 : ``2``变量值 : ``2`

源文件声明规则

在本节的最后部分，我们将学习源文件的声明规则。当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。

• 一个源文件中只能有一个public类
• 一个源文件可以有多个非public类
• 源文件的名称应该和public类的类名保持一致。例如：源文件中public类的类名是Employee，那么源文件应该命名为Employee.java。
• 如果一个类定义在某个包中，那么package语句应该在源文件的首行。
• 如果源文件包含import语句，那么应该放在package语句和类定义之间。如果没有package语句，那么import语句应该在源文件中最前面。
• import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和final类等。这些将在访问控制章节介绍。

除了上面提到的几种类型，Java还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

Java包

包主要用来对类和接口进行分类。当开发Java程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。

Import语句

在Java中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。Import语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。

例如，下面的命令行将会命令编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类

`import` `java.util.*;`

一个简单的例子

在该例子中，我们创建两个类：Teacher和 TeacherTest。

首先打开文本编辑器，把下面的代码粘贴进去。注意将文件保存为 Teacher.java。

Teacher类有四个成员变量：name、age和salary。该类显式声明了一个构造方法，该方法只有一个参数。

`import` `java.util.*;` `public` `class` `Teacher{` `  ``String name;``  ``int` `age;``  ``double` `salary;` `  ``public` `Teacher(String _name){``   ``name = _name;``  ``}` `  ``public` `void` `setAge(``int` `_age){``   ``age = _age;``  ``}` `  ``public` `void` `setSalary(``double` `_salary){``   ``salary = _salary;``  ``}` `  ``public` `void` `printTeacher(){``   ``System.out.println(``"名字:"``+ name );``   ``System.out.println(``"年龄:"` `+ age );``   ``System.out.println(``"薪水:"` `+ salary);``  ``}``}`

程序都是从main方法开始执行。为了能运行这个程序，必须包含main方法并且创建一个实例对象。

下面给出TeacherTest类，该类实例化2个 Teacher类的实例，并调用方法设置变量的值。

将下面的代码保存在 TeacherTest.java文件中。

`import` `java.util.*;` `public` `class` `TeacherTest{` `  ``public` `static` `void` `main(String[] args){``   ``/* 使用构造器创建两个对象 */``   ``Teacher t1 = ``new` `Teacher(``"Nowcoder 1"``);``   ``Teacher t2 = ``new` `Teacher(``"Nowcoder 2"``);` `   ``// 调用这两个对象的成员方法``   ``t1.set(``26``);``   ``t1.setlary(``1000``);``   ``t1.printTeacher();` `   ``t2.sete(``21``);``   ``t2.setlary(``500``);``   ``t2.printTeacher();``  ``}``}`

编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类，可以看到如下结果：

`名字:Nowcoder ``1``年龄:``26``薪水:``1000.0``名字:Nowcoder ``2``年龄:``21``薪水:``500.0`