【Java 类】002-类、属性、方法、代码块

Love The Way You Lie 2023-09-24 22:17 60阅读 0赞

## 【Java 类】002-类、属性、方法、代码块 ##

#### 文章目录 ####

*  【Java 类】002-类、属性、方法、代码块
 *  一、类
 *   *  1、类与对象
     *  2、类的作用
     *  3、创建与使用类
     *   *  类结构
         *  创建类
         *  调用类
         *  运行结果
     *  4、Java 类的执行过程
     *  5、封装、继承、多态、抽象类、内部类、接口、枚举、记录、注解等
 *  二、属性
 *   *  1、概述
     *  2、类型
     *  3、定义属性
     *  4、修改与访问属性
     *  5、成员变量和局部变量的区别
     *  6、静态属性
 *  三、方法
 *   *  1、概述
     *  2、方法的内容
     *  3、定义方法
     *  4、调用方法
     *  5、静态方法、方法重载、方法重写
 *  四、代码块
 *   *  1、概述
     *  2、代码块顺序

## 一、类 ##

### 1、类与对象 ###

在面向对象编程中，类（Class）是一种**用户定义的数据类型**，用于描述对象的**属性和方法**。它是**面向对象编程**的基本概念之一，可以看做是一种**模板或蓝图**，用于创建**对象**。

类定义了**对象**的**属性和方法**，属性表示对象的**特征或状态**，方法表示对象的**行为或功能**。在 Java 中，类是一种**引用类型**，它定义了一组**属性和方法**，并且可以通过关键字 `new` 创建多个对象。

### 2、类的作用 ###

Java 类是**面向对象编程的基本单位**，它的作用包括：

1.  **封装数据和行为**：类可以将**数据和行为**封装在一起，形成一个**独立的模块**。封装可以**隐藏对象的实现细节**，提高代码的**可维护性和安全性**。
2.  **继承**：类可以通过**继承**现有类的属性和方法来扩展自己的功能。继承可以减少代码的重复，提高代码的**可复用性和可维护性**。
3.  **多态**：类可以通过**多态**来实现**同一种行为具有不同的表现形式**。多态可以提高代码的**灵活性和扩展性**。
4.  **对象的创建和销毁**：类是创建对象的**模板**，通过类可以创建多个对象。同时，类也可以定义对象的**销毁方式**，通过**垃圾回收机制**自动回收不再使用的对象。
5.  **数据类型扩展**：Java 提供了**基本数据类型**，但是有时候需要使用**自定义的数据类型**，类可以用来**定义自定义数据类型**，扩展 Java数据 类型的能力。

### 3、创建与使用类 ###

#### 类结构 ####

public class ClassName {
        
        // 类的成员变量
        // 类的构造方法
        // 类的成员方法
        // ...
    }

#### 创建类 ####

package main;
    
    public class Person {
        
        // 成员变量
        private String name;
        private int age;
    
        // 在有带参的构造方法时，一个无参的构造方法是必不可少的
        public Person() {
        }
    
        // 构造方法
        public Person(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        // 成员方法
        public void sayHello() {
        
            System.out.println("Hello, my name is " + name + ", I'm " + age + " years old.");
        }
    }

#### 调用类 ####

package main;
    
    /**
     * @author zibo
     * @date 2023/3/5 12:35
     * @slogan 真正的大师永远怀着一颗学徒的心。——易大师
     */
    public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 调用带参构造，创建对象
            Person person = new Person("zibo", 26);
            // 通过对象调用方法
            person.sayHello();
        }
    }

#### 运行结果 ####

Hello, my name is zibo, I'm 26 years old.

### 4、Java 类的执行过程 ###

Java 类的**执行过程**主要包括以下几个阶段：

1.  **加载（Loading）**：通过**类加载器**（ClassLoader）将类的**字节码文件**（.class 文件）加载到 **JVM 内存**中，生成一个对应的 **Class 对象**。
2.  **验证（Verification）**：对**字节码文件**进行校验，以确保符合 **JVM 规范**，例如是否有**不合法的指令或常量池中的常量引用不存在**等。
3.  **准备（Preparation）**：为类的静态变量分配**内存空间**，并设置**默认值**（0、false、null 等）。
4.  **解析（Resolution）**：将类中的**符号引用**转化为**直接引用**，例如将**方法调用转化为方法实际地址的映射**。
5.  **初始化（Initialization）**：对类进行**初始化**，包括**静态变量的显式初始化和静态代码块的执行**等。在初始化过程中，如果发现该类有父类，则先执行**父类的初始化**。
6.  **使用（Usage）**：正式使用该类，例如创建对象、调用方法等。

需要注意的是，**类的加载和初始化只会执行一次，即使创建多个对象也不会重新加载和初始化**。而**验证、准备和解析**则可能会重复执行，例如在运行时通过**反射机制**获取某个类的信息时就会触发**验证、准备和解析**过程。在类加载过程中，还会根据一定的策略将类分为不同的**类加载器**（ClassLoader），以方便对不同类之间的**依赖关系**进行管理。

### 5、封装、继承、多态、抽象类、内部类、接口、枚举、记录、注解等 ###

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## 二、属性 ##

### 1、概述 ###

类的**属性**也被称为类的**成员变量**或**字段**，它们用于**存储**对象的**状态信息**。

### 2、类型 ###

类的属性可以是以下类型之一：

1.  基本数据类型：例如 int、double、boolean 等。
2.  引用类型：例如字符串、数组、自定义类等。
3.  特殊类型：例如枚举类型等。

### 3、定义属性 ###

package main;
    
    /**
     * @author zibo
     * @date 2023/3/7 14:53
     * @slogan 真正的大师永远怀着一颗学徒的心。——易大师
     */
    public class Person {
        
        /**
         * 名字
         */
        public String name;
    }

### 4、修改与访问属性 ###

package main;
    
    /**
     * @author zibo
     * @date 2023/3/5 12:55
     * @slogan 真正的大师永远怀着一颗学徒的心。——易大师
     */
    public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 1. 创建一个Person对象
            Person person = new Person();
            // 2. 修改 Person 对象的 name 属性
            person.name = "zibo";
            // 3. 打印 Person 对象的 name 属性
            System.out.println(person.name);
        }
    }

### 5、成员变量和局部变量的区别 ###

1.  **定义位置**不同：成员变量定义在**类**中，而局部变量定义在**方法或语句块**中。
2.  **生命周期**不同：成员变量的生命周期和**对象**相同，即当对象创建时，成员变量也会被创建，在对象销毁时，成员变量也会被销毁；而局部变量的生命周期只存在于**方法或语句块**的执行过程中，执行完后就会被销毁。
3.  **初始化方式**不同：成员变量可以在**定义时**初始化，也可以在**构造方法中**初始化；而局部变量必须在**定义时**初始化，否则无法使用。
4.  **访问方式**不同：成员变量可以通过**对象**访问，也可以通过**类名**访问（静态变量）；而局部变量只能在所在的**方法或语句块中**使用，无法从外部访问。
5.  **作用域**不同：成员变量的作用域是**整个类**，而局部变量的作用域仅限于所在的**方法或语句块**。

### 6、静态属性 ###

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## 三、方法 ##

### 1、概述 ###

类的方法定义了可以对对象执行的**操作**。方法可以看作是类的**行为或功能**的具体实现。

### 2、方法的内容 ###

Java 类的方法可以包括以下内容：

1.  **方法名**：方法的**名称**，用于在程序中调用方法。
2.  **参数列表**：方法接受的输入**参数**，可以是**零个或多个**。
3.  **返回类型**：方法的返回值类型，可以是任何 Java 数据类型，包括基本数据类型、对象类型和数组类型。
4.  **访问修饰符**：控制方法在哪些位置可以被访问，包括 public、protected、private 和默认。
5.  **方法体**：方法的具体实现代码。

### 3、定义方法 ###

public class Calculator {
        
        
        // 将两个数字相加并返回结果
        public int add(int num1, int num2) {
        
            return num1 + num2;
        }
    }

### 4、调用方法 ###

System.out.println(new Calculator().add(100, 100)); // 200

### 5、静态方法、方法重载、方法重写 ###

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## 四、代码块 ##

### 1、概述 ###

Java 类中的代码块是指在类中使用大括号 `{}` 括起来的一段代码，它们可以是**静态的或非静态的**，并且可以分为多个不同类型。

1.  **静态代码块**（Static Blocks）：用 `static { }` 来定义，只在类加载时**执行一次**，且只能访问静态成员变量和方法。
2.  **实例初始化块**（Instance Initialization Blocks）：用 `{ }` 来定义，**每次创建新实例时都会执行**，且在**构造函数之前**执行。
3.  **构造代码块**（Constructor Blocks）：用 `{ }` 来定义，与构造函数一起构成了对象的构造过程，每次创建新实例时都会执行，且在构造函数之前执行。

使用代码块的好处是可以将多个方法中**共同的部分提取出来**，统一进行处理，从而提高代码的**重用性和可维护性**。比如在静态代码块中可以对静态成员变量进行**初始化**，或者对数据库连接进行初始化；在实例初始化块中可以对非静态成员变量进行初始化，或者执行一些必要的预处理操作；在构造代码块中可以对所有构造函数中共同的初始化操作进行**封装**，以避免重复代码。

### 2、代码块顺序 ###

**类被加载时（调用静态变量或静态方法）执行静态代码块；**

**第一次创建对象时：执行静态代码块——执行普通代码块——执行构造函数；**

**第二次及之后再创建对象时：执行普通代码块——执行构造函数。**