今天学习Java的类【认识类，并学习有关类的操作（1.定义和使用 2.实例化 3. this引用 4.构造对象和初始化对象）】
目录
1. 初步认知面向对象
1.1 面向对象的概念
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。
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。
1.1 面向对象和面向过程
以面向对象方式来进行处理，就不关注洗衣服的过程，具体洗衣机是怎么来洗衣服，如何来甩干的，用户不用去关心，只需要将衣服放进洗衣机，倒入洗衣粉，启动开关即可，通过对象之间的交互来完成的。
注意：面向过程和面相对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有好坏之分，都有其专门的应用场景。
2. 类定义和使用
面相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：洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识，
需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。
开发人员可以采用某种面相对象的编程语言来进行描述，
比如：Java语言，C++。
2.1 认识类
类是用来对一个实体(对象)来进行描述的，
主要描述该实体(对象)具有哪些属性(外观尺寸等)，哪些功能(用来干啥)，
描述完成后计算机就可以识别了。
比如：手机，在Java中可以将其看成是一个类别。
属性：产品品牌，cpu，相机，屏幕，电池，产品重量，外观尺寸，颜色...
功能：游戏，视频、拍照....
2.2 类的定义格式
在java中定义类时需要用到class关键字具体语法如下
// 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
}
class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体。
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。
class Student{
public double height;//身高
public double weight;//体重
public String clothes;//衣服
public String shoe;//鞋子
public String schoolbag;//书包
public void study(){//热爱学习
System.out.println("热爱学习");
}
public void exercise(){//锻炼身体
System.out.println("保持运动");
}
public void relax(){//劳逸结合
System.out.println("学会放松");
}
}
采用Java语言将一个学生在计算机中定义完成，
经过javac编译之后形成.class文件，在JVM的基础上计算机就可以识别了
注意事项
类名注意采用大驼峰定义（每个词的首字母大写）
成员前写法统一为public，后面会详细解释
此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释
2.3 练习
2.3.1 定义一个狗类
class PetDog{
public String name;//名字
public String color;//颜色
public void barks(){
System.out.println(name+":汪汪汪~~~");
}
public void wag(){
System.out.println(name+"摇尾巴~~~");
}
}
2.3.2 定义一个学生类
public class Student{
public String name;
public String gender;
public short age;
public double score;
public void DoClass(){}
public void DoHomework(){}
public void Exam(){}
}
注意事项：
- 一般一个文件当中定义一个类
- 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
- 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改
3. 类的实例化
3.1
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：PetDog类和Student类。
它们都是类(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。
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
s1.name = "HYZS";
s1.age = 19;
s1.gender = "girl";
s1.score = 100;
s1.DoClass();
s1.DoHomework();
s1.Exam();
s1.show();
Student s2 = new Student();
s2.name = "XiaoXin";
s2.gender = "boy";
s2.score = 59;
s2.age = 19;
s2.Exam();
s2.DoHomework();
s2.DoClass();
s2.show();
}
3.2 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 - 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
4. this引用
4.1 this引用的意义
public class ClassSchedule{
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
public ClassSchedule(){
this(4,2,"职业生涯规划");
}
public ClassSchedule(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "职业生涯规划";
}
public void setClass(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "linear algebra";
}
public void printClass(){
System.out.println("forenoom:"+this.forenoom+"\nafternoom:"+this.afternoom+"\nnight:"+this.night);
}
public static void main(String[] args) {
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule();
class1.setClass(4,2,"linear algebra");
class1.printClass();
}
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ClassSchedule类中的成员方法对对象进行设置和打印，
代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。
问题是：形参名不小心与成员变量名相同：
public void setClass(int forenoom,int afternoom,String night){
forenoom = forenoom;
afternoom = afternoom;
night = night;
}
三个对象都在调用setClass和printClass函数，
但是这两个函数中没有任何有关对象的说明，
setClass和printClass函数如何知道打印的是那个对象的数据呢？
4.2 this引用的概念
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。
public class Class {
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
public void setClass(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "linear algebra";
}
public void printClass(){
System.out.println("forenoom:"+this.forenoom+"\nafternoom:"+this.afternoom+"\nnight:"+this.night);
}
}
注意：this引用的是调用成员方法的对象。
public static void main(String[] args) {
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule();
class1.setClass(4,2,"linear algebra");
class1.printClass();
}
4.3 this引用的特性
- 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
- 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. 对象的构造和初始化
5.1 初始化对象的方法
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
public static void main(String[] args) {
int a;
System.out.println(a);
}
// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a
要让上述代码通过编译，非常简单，
只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可
对于对象呢？
public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
d.printDate();
d.setDate(2021,6,9);
d.printDate();
}
// 代码可以正常通过编译
需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。
通过上述例子发现两个问题：
- 每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，
比较麻烦，那对象该如何初始化？ - 局部变量必须要初始化才能使用，
为什么字段声明之后没有给值依然可以使用？
5.2 构造方法
5.2.1 概念
构造方法(也称为构造器)是一个特殊的成员方法
// 构造方法：
// 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
// 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
public ClassSchedule(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "职业生涯规划";
}
public static void main(String[] args) {
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule();
// 此处创建了一个ClassSchedule类型的对象，并没有显式调用构造方法
class1.setClass(4,2,"linear algebra");
class1.printClass();
}
注意：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。
5.2.2 特性
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)
public class ClassSchedule{
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
//无参构造方法
public ClassSchedule(){
this(4,2,"职业生涯规划");
}
//带有三个参数的构造方法
public ClassSchedule(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "职业生涯规划";
}
}
public void setClass(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "linear algebra";
}
public void printClass(){
System.out.println("forenoom:"+this.forenoom+"\nafternoom:"+this.afternoom+"\nnight:"+this.night);
}
}
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
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
public class ClassSchedule{
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
public void printClass(){
System.out.println("forenoom:"+this.forenoom+"\nafternoom:"+this.afternoom+"\nnight:"+this.night);
}
public static void main(String[] args) {
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule();
class1.setClass(4,2,"linear algebra");
class1.printClass();
}
}
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
注意：一旦用户定义，编译器则不再生成。
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;
}
public void printDate(){
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
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：编译器报错
Date d = new Date();
d.printDate();
}
}
/*
Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;
需要: int,int,int
找到: 没有参数
原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
*/
构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码
public class ClassSchedule{
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
// 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 ClassSchedule(){
// System.out.println("Xiaoxin");注释取消掉，会报错
this(4,2,"职业生涯规划");
}
// this.forenoom = 4;
// this.afternoom = 2;
// this.night = "linear algebra";
}
- 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
*/
绝大多数情况下使用public来修饰，
特殊场景下会被private修饰(后续单例模式时会遇到)
构造方法小结
- 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
- 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
- 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)
- 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 - 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码
- 绝大多数情况下使用public来修饰，
特殊场景下会被private修饰(后续单例模式时会遇到)
5.3 默认初始化
为什么局部变量在使用时必须要初始化，而成员变量可以不用
public class ClassSchedule{
public int forenoom;
public int afternoom;
public String night;
public ClassSchedule(){
this(4,2,"职业生涯规划");
}
public ClassSchedule(int forenoom,int afternoom,String night){
// 成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢？
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "职业生涯规划";
}
public static void main(String[] args) {
// int a;
// System.out.println(a);
// 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
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule();
class1.setClass(4,2,"linear algebra");
class1.printClass();
}
}
要搞清楚这个过程，就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情
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：
- 检测对象对应的类是否加载了，如果没有加载则加载
- 为对象分配内存空间
- 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 - 初始化所分配的空间
即：申请对象空间之后，对象中包含的成员已经设置好了初始值，
比如 byte的默认值是0
以下是其他数据类型的默认值
5. 设置对象头信息(关于对象内存模型后面会学习到)
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 ClassSchedule{
public int forenoom = 4;
public int afternoom = 2;
public String night = "linear algebra";
public ClassSchedule(){
this(4,2,"职业生涯规划");
}
public ClassSchedule(int forenoom,int afternoom,String night){
this.forenoom = 4;
this.afternoom = 2;
this.night = "职业生涯规划";
}
public void printClass(){
System.out.println("forenoom:"+this.forenoom+"\nafternoom:"+this.afternoom+"\nnight:"+this.night);
}
public static void main(String[] args) {
ClassSchedule class1 = new ClassSchedule(4,2,"linear algebra");
ClassSchedule calss2 = ();
}
}
注意：代码编译完成后，
编译器会将所有给成员初始化的语句添加到各个构造函数中
总结
认识了类的概念，以及有关类的操作（1. 定义和使用 2.类的实例化、3.this引用、4.对象的构造和初始化）
今天我们对类学习就先到这里了，下一篇文章继续学习类和对象（苦笑）（苦笑）（苦笑），如果感觉不错，希望可以给博主点个赞或者关注，感谢大家的支持，成为我继续分享的动力，还有什么问题和建议可以在评论区评论，拜拜。
