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java面向对象 + 内存解析

时间:2024-01-08 14:06:22浏览次数:37  
标签:调用 java 对象 zhangsan 面向对象 内存 sing 方法 public


这篇博客主要是重点讲解一些内存和一些规定的解释,对于定义我不会过多赘述,没有Java基础的话可以去翻看我之前的博客,学习完成之后再进行阅读。

面向对象可以说是Java中最重要的一部分了,这次复习我发现有几个点比较重要,这里分享给大家

引入:

小明今天想要一辆玩具车,他获取这辆玩具车有两个选择

1、自己准备,轮子,车架,电池等等原料进行拼接,然后组装起来就成了。

2、直接淘宝买一辆

这就是区别所在,如果选择方案一的话,你需要一步一步的完成这辆车,你需要做很多重复性的工作,组装,填充,打磨等等,但是我只是想要这辆车,我并不会组装怎么办呢?这时可以选择第二种方案直接买一辆。你只需要三个动作,淘宝搜索->选中购买->支付。是不是方便了很多?

面向对象就是说,我们不需要直到这个功能怎么实现的,正如我可以不知道玩具车怎么组装的但是并不妨碍我们使用他。只需要知道用的时候进行调用已封装好的方法即可。

代码实现

定义类:

类是一种用户自定义的数据类型,它包含了数据(属性)和操作数据的方法(行为)。通过定义类,我们可以创建具有相似特征和行为的对象(实例)。

以下是Java中类的一些关键概念:
 

public class Car {
    // 属性
    String brand;
    int year;

    // 方法
    public void start() {
        System.out.println("The car is starting...");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("The car is stopping...");
    }
}

创建对象:
对象的创建:通过类定义,我们可以创建一个或多个具有相同属性和方法的对象。对象是类的实例。例如:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Car类的对象
        Car car1 = new Car();
        Car car2 = new Car();
    }
}
  1. 属性:属性是类中的变量,用于存储对象的状态。在上述示例中,brandyearCar类的属性。
  2. 方法:方法是类中的函数,用于描述对象的行为。在上述示例中,start()stop()Car类的方法。
  3. 访问修饰符:Java中的访问修饰符用于控制类、属性和方法的可见性。常见的访问修饰符有:public(公共的,无限制访问)、private(私有的,仅在类内部访问)和protected(受保护的,仅在类及其子类中访问)。

构造函数:构造函数是一种特殊的方法,用于在创建对象时初始化对象的属性。构造函数的名称与类名相同,且没有返回类型。例如:

public class Car {
    String brand;
    int year;

    // 构造函数
    public Car(String brand, int year) {
        this.brand = brand;
        this.year = year;
    }
}

举例:

现在我们举一个基本的例子,我想要定义一个规定人的类,这个类有着唱歌,吃饭的方法。那么我应该怎么定义呢?

public class Person {
    String name ;
    int age;
    String gender;
    public Person(){

    }
    public Person(String name,int age,String gender){
        this.age = age;
        this.gender = gender;
        this.name = name;
    }

    public  void sing(){
        System.out.println(this.name+"唱歌");
    }
    public  void dance(){
        System.out.println(this.name+"跳舞");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age='" + age + '\'' +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                '}';
    }
}

使用这个类创建1个叫张三的人和1个叫李四的人。那么我们根据上面知识进行构造函数的调用。得到两个对象 lisi zhangsan 此时我们执行各自的sing和dance方法

class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Person zhangsan = new  Person("张三",18,"男");
        Person lisi = new  Person("李四",18,"女");
        zhangsan.sing();
        zhangsan.dance();
        lisi.sing();
        lisi.dance();
    }
}

得到结果

java面向对象 + 内存解析_开发语言

Java内存模型的简化视图:

  • 堆内存(Heap):存储所有的对象实例以及数组。无论是哪个线程创建的对象,都存储在堆内存中。
  • 栈内存(Stack):每个线程运行时都会创建自己的栈,用于存储局部变量(包括方法的参数)和控制方法调用的执行流。局部变量可能包括对堆内存中对象的引用。
  • 方法区(Method Area,在JDK 8及之后被称为元空间 Metaspace):存储每个类的结构信息,如运行时常量池、字段和方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容等。
  • 程序计数器(Program Counter):每个线程都有自己的程序计数器,是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
  • 本地方法栈(Native Method Stack):为虚拟机使用到的Native方法服务。

new 关键字的作用是调用构造方法

这个过程由虚拟机调用不需要手动调用,每创建一次对象,就会调用一次构造方法。

new关键字用于创建对象,它会在堆内存中分配一块空间来存放新创建的对象,并返回一个指向该对象的引用。

构造方法是一种特殊的方法,它与类同名且没有返回值,主要用于对象的初始化工作。

过程中的内存讲解

使用new关键字创建对象是将对象创建在堆中的,main方法中的zhangsan lisi是在栈中创建的,之所以可以调用zhangsan.sing()和lisi.sing()是因为,调用new Person()创建完成之后,会返回一个指向堆区中创建的这个对象信息的地址,将这个地址赋值给zhangsan lisi,此时就可以调用储存在堆中的属性和方法了

关系图:zhangsan.sing() === 001.sing()
zhangsan === 001

java面向对象 + 内存解析_java_02

创建一个对象的过程:

java面向对象 + 内存解析_Java_03

栈分析和垃圾回收:

在栈中,当main()方法加载的时候,此时main()方法进栈,进栈之后,在main方法中zhangsan lisi 被创建,两个变量进入main中。 此时zhangsan.sing()调用,sing()方法进栈,调用结束后后出栈,同理main()方法调用结束出栈。

垃圾回收:当main方法出栈之后,此时zhangsan lisi已经被销毁,堆区中的001内存 和002 内存没有任何变量指向,无法再被访问,此时jvm自动进行垃圾回收。

记住无引用,不能在被访问,就会被回收掉。

就近原则

了解完上面的栈操作,我们可以解释一下为什么变量调用遵循就近原则

在Java中,每当定义一个新的作用域(比如一个代码块、方法或者类),都会创建一个新的栈帧(stack frame)。栈帧是用来存储局部变量和方法调用相关信息的内存区域。

当程序执行到一个新的作用域时,会将该作用域中的局部变量和方法参数添加到栈帧中。当程序离开该作用域时,栈帧会被弹出,局部变量和方法参数也会被销毁。

由于栈的工作方式是"后进先出"(LIFO,Last-In-First-Out),所以在同一个作用域中,最后定义的变量会被放在栈的顶部,也就是离栈顶最近的位置。因此,当我们在同一个作用域中使用一个变量时,就近原则会选择离栈顶最近的那个变量。

这样设计的好处是可以有效地管理变量的生命周期,并且保证变量在正确的作用域内使用。同时,也减少了命名冲突的可能性,提高了代码的可读性和维护性。

this关键字的本质

this关键字本质上就是创建的堆空间的地址他的值就是返回给main中接受的变量如zhangsan lisi。

所以使用this关键字调用的方法就是对象的方法,调用的变量就是对象的属性。

public  void sing(){
    System.out.println(this.name);
    this.dance();
    System.out.println(this.name+"唱歌");
}

标签:调用,java,对象,zhangsan,面向对象,内存,sing,方法,public
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