Java 对象和类

心已赠人 2024-04-03 12:45 89阅读 0赞

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。

**男孩（boy）**、**女孩（girl）**为**类（class）**，而具体的每个人为该类的**对象（object）**：

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### 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。

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### 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：

> 1.  `public class Puppy{`
> 2.  `public Puppy(){`
> 3.  `}`
> 4.  
> 5.  `public Puppy(String name){`
> 6.  `// 这个构造器仅有一个参数：name`
> 7.  `}`
> 8.  `}`

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### 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：

> 1.  `public class Puppy{`
> 2.  `public Puppy(String name){`
> 3.  `//这个构造器仅有一个参数：name`
> 4.  `System.out.println("小狗的名字是 : " + name );`
> 5.  `}`
> 6.  `public static void main(String[] args){`
> 7.  `// 下面的语句将创建一个Puppy对象`
> 8.  `Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );`
> 9.  `}`
> 10. `}`

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：

> 1.  `小狗的名字是 : tommy`

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### 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：

> 1.  `/* 实例化对象 */`
> 2.  `Object referenceVariable = new Constructor();`
> 3.  `/* 访问类中的变量 */`
> 4.  `referenceVariable.variableName;`
> 5.  `/* 访问类中的方法 */`
> 6.  `referenceVariable.methodName();`

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### 实例 ###

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

> 1.  `public class Puppy{`
> 2.  `int puppyAge;`
> 3.  `public Puppy(String name){`
> 4.  `// 这个构造器仅有一个参数：name`
> 5.  `System.out.println("小狗的名字是 : " + name );`
> 6.  `}`
> 7.  
> 8.  `public void setAge( int age ){`
> 9.  `puppyAge = age;`
> 10. `}`
> 11. 
> 12. `public int getAge( ){`
> 13. `System.out.println("小狗的年龄为 : " + puppyAge );`
> 14. `return puppyAge;`
> 15. `}`
> 16. 
> 17. `public static void main(String[] args){`
> 18. `/* 创建对象 */`
> 19. `Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );`
> 20. `/* 通过方法来设定age */`
> 21. `myPuppy.setAge( 2 );`
> 22. `/* 调用另一个方法获取age */`
> 23. `myPuppy.getAge( );`
> 24. `/*你也可以像下面这样访问成员变量 */`
> 25. `System.out.println("变量值 : " + myPuppy.puppyAge );`
> 26. `}`
> 27. `}`

编译并运行上面的程序，产生如下结果：

> 1.  `小狗的名字是 : tommy`
> 2.  `小狗的年龄为 : 2`
> 3.  `变量值 : 2`

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### 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。

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### 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

> 1.  `import java.io.*;`

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### 一个简单的例子 ###

在该例子中，我们创建两个类：**Employee** 和 **EmployeeTest**。

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 Employee.java。

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

### Employee.java 文件代码： ###

> 1.  `import java.io.*;`
> 2.  
> 3.  `public class Employee{`
> 4.  `String name;`
> 5.  `int age;`
> 6.  `String designation;`
> 7.  `double salary;`
> 8.  `// Employee 类的构造器`
> 9.  `public Employee(String name){`
> 10. `this.name = name;`
> 11. `}`
> 12. `// 设置age的值`
> 13. `public void empAge(int empAge){`
> 14. `age = empAge;`
> 15. `}`
> 16. `/* 设置designation的值*/`
> 17. `public void empDesignation(String empDesig){`
> 18. `designation = empDesig;`
> 19. `}`
> 20. `/* 设置salary的值*/`
> 21. `public void empSalary(double empSalary){`
> 22. `salary = empSalary;`
> 23. `}`
> 24. `/* 打印信息 */`
> 25. `public void printEmployee(){`
> 26. `System.out.println("名字:"+ name );`
> 27. `System.out.println("年龄:" + age );`
> 28. `System.out.println("职位:" + designation );`
> 29. `System.out.println("薪水:" + salary);`
> 30. `}`
> 31. `}`

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EmployeeTest类，该类实例化2个 Employee 类的实例，并调用方法设置变量的值。

将下面的代码保存在 EmployeeTest.java文件中。

### EmployeeTest.java 文件代码： ###

> 1.  `import java.io.*;`
> 2.  `public class EmployeeTest{`
> 3.  
> 4.  `public static void main(String[] args){`
> 5.  `/* 使用构造器创建两个对象 */`
> 6.  `Employee empOne = new Employee("dandelioncloud1");`
> 7.  `Employee empTwo = new Employee("dandelioncloud2");`
> 8.  
> 9.  `// 调用这两个对象的成员方法`
> 10. `empOne.empAge(26);`
> 11. `empOne.empDesignation("高级程序员");`
> 12. `empOne.empSalary(1000);`
> 13. `empOne.printEmployee();`
> 14. 
> 15. `empTwo.empAge(21);`
> 16. `empTwo.empDesignation("程序员");`
> 17. `empTwo.empSalary(500);`
> 18. `empTwo.printEmployee();`
> 19. `}`
> 20. `}`

编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类，可以看到如下结果：

> 1.  `$ javac EmployeeTest.java`
> 2.  `$ java EmployeeTest`
> 3.  `名字:dandelioncloud1`
> 4.  `年龄:26`
> 5.  `职位:高级程序员`
> 6.  `薪水:1000.0`
> 7.  `名字:dandelioncloud2`
> 8.  `年龄:21`
> 9.  `职位:程序员`
> 10. `薪水:500.0`