类和对象的概念

6.2 类和对象的概念

• 6.2 类和对象的概念
  • 6.2.1 什么是类
  • 6.2.2 什么是对象
  • 6.2.3 成员变量（类的属性）
  • 6.2.4 成员方法（类的行为）
  • 6.2.5 对象实例化
    • 构造器
  • 6.2.6 对象的使用
    • 创建对象
    • 访问实例变量和方法
  • 6.2.7 对象的销毁（GC垃圾回收器）
    • 7.1 什么是GC
    • 7.2 Young GC和Full GC
    • 7.3 一次完整的GC流程
  • 6.2.8 匿名对象
    • 8.1 含义
    • 8.2 定义格式
    • 8.3 特点
    • 8.4 使用场景
    • 8.5 好处
    • 8.6 限制

6.2.1 什么是类

1、类（Class）：

• 定义对象的蓝图，包括属性和方法。
• 示例：public class Car { ... }

6.2.2 什么是对象

2、对象（Object）：

• 类的实例，具有状态和行为。
• 示例：Car myCar = new Car();

6.2.3 成员变量（类的属性）

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。

6.2.4 成员方法（类的行为）

成员方法（Member Method）是面向对象编程中的一个概念，它指的是定义在类内部的方法。成员方法属于类的一个实例或类本身，可以访问类的属性和其它成员方法。

6.2.5 对象实例化

构造器

构造器是类中非常特殊的一种方法，使用new关键字实例化对象的时候实际上就是调用的是该类的构造器，构造器的作用就是产生对象。

5.1 默认构造器

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。

public class Test{
    ....
        
}

5.2 有参构造器

public class Test{
    ....
    public Test(int a, int b, ...){
        ...
    }
}

注意：当类中存在显性构造器时，默认构造器将失效。

5.3 构造器重载

public class Test{
    ....
    public Test(int a, int b, ...){
        ...
    }
    public Test(){
        ...
    }
}

6.2.6 对象的使用

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 Puppy{
   public Puppy(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Puppy对象
      Puppy myPuppy = new Puppy( "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();

使用 Object 类型声明变量只能在编译时访问 Object 类中的方法和属性，但在运行时，你可以通过强制类型转换将其转换为特定类型，以便访问特定类型的方法和属性。

6.2.7 对象的销毁（GC垃圾回收器）

7.1 什么是GC

GC（Garbage Collection）是Java虚拟机（JVM）中的一项重要功能，用于自动管理堆内存中不再使用的对象，释放其占用的内存空间。GC通过标记和回收无效对象来实现内存的回收和释放，以避免内存泄漏和溢出。

下面是GC的主要工作原理和过程：

​ 1、对象的标记：GC首先标记出所有活动对象，即仍然被引用或可达的对象。它从一组根对象开始，逐步遍历对象图，将可达的对象标记为活动对象，未标记的对象则被认为是无效的。

​ 2、垃圾回收：在标记完成后，GC会对未标记的对象进行回收。具体的回收算法可以是不同的，常见的算法包括标记-复制算法、三色标记算法等。

​ 3、内存压缩和整理：某些垃圾回收算法在回收完对象后，可能会产生内存碎片。为了优化内存使用，GC可能会进行内存压缩和整理操作，使得分配的对象在内存中连续存放，减少内存碎片的影响。

​ GC的优点是可以自动管理内存，减少了手动内存管理的复杂性，避免了内存泄漏和溢出的问题。但是，GC也会带来一定的性能开销。因此，在开发Java应用程序时，需要合理配置GC的参数和调整垃圾回收策略，以平衡性能和内存的使用。

7.2 Young GC和Full GC

Young GC和Full GC是Java虚拟机（JVM）中的两种垃圾回收（GC）方式，用于回收堆内存中的无效对象。

1、Young GC（Minor GC）：Young GC主要针对新生代进行垃圾回收。

Young GC的目标是尽快回收新生代中的垃圾对象，以便为新对象的分配腾出更多的空间
由于新生代中的对象生命周期较短，因此Young GC的频率通常比较高，但每次回收的对象数量相对较少，GC的开销也较小
2、Full GC（Major GC）：Full GC是对整个堆内存（包括新生代和老年代）进行垃圾回收的过程。

Full GC的触发会导致较长时间的停顿，因为它需要扫描和回收整个堆内存，对大量对象进行标记和清除
Full GC的开销相对较大，相应的STW时间较长，应该尽量避免频繁触发
STW是Stop-The-Word机制的简称，是指在执行垃圾回收过程中，暂停应用程序的执行，即停止所有应用线程的运行。STW是为了确保垃圾回收器能够安全地进行操作，不受应用程序的影响。

7.3 一次完整的GC流程

在JDK 8版本下，一次完整的GC流程大致如下图所示：

一般来说，GC的触发是在对象分配过程中，当一个对象在创建时，他会根据他的大小决定是进入年轻代或者老年代。如果他的大小超过 -xx:PretenureSizeThreshold 就会被认为是大对象，直接进入老年代，否则就会在年轻代进行创建。

在年轻代创建对象时，会先判断Eden区的空间是否充足。如果充足，则直接在Eden区分配内存创建对象；如果不足，则会尝试触发一次Young GC。

在触发Young GC之前，会先进行一次空间分配担保（后续讲解）。如果担保成功，则执行Young GC；如果担保失败了，说明老年代内存空间可能也不足，此时会触发一次Full GC。

6.2.8 匿名对象

8.1 含义

没有名字的对象 。以常规的创建对象的方法：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(100000);
 
格式： 类名 变量名 = new 类名();
这样就完成了对象的创建。注意：（）内可以无参数，也可以有参数
类是模板，通过一个类，是可以创建N多个对象的。
new是一个运算符。专门负责对象的创建。
java中所有的“类”都属于引用数据类型。
 
但其实，创建对象的过程，也可以理解为以下两步：
类名 对象名称(或变量名) = null;
对象名称(或变量名) = new 类名();

现在没有名字，就是没有"变量名"，既然没有变量名，那前边也不需要变量的类型，即"类名"。

8.2 定义格式

new 类名；

8.3 特点

一个匿名对象，只能使用一次。再次调用，就是一个新对象 。

8.4 使用场景

1. 如果一个对象只用一次可以尝试使用匿名对象,这样可以节省一些内存,没有东西指向它,优先被GC回收。

​ "只创建一次或少次"，这个条件受使用场景限制，具体情况具体分析，不做举例。

2. 可以当做某个方法的实参进行传递。

3. 可以作为方法的返回值进行返回。

8.5 好处

节省内存，容易被GC回收，匿名对象可以对属性赋值但毫无意义，但凡是引用数据类型能使用的，匿名对象也能使用。

8.6 限制

由8.3的特点和8.4的使用场景来看，当创建对象次数比较少时，使用匿名对象比较方便。也就是说，如果你需要频繁调用或创建对象，那就是不适合的，会造成过多的垃圾对象，造成效率降低。

​