Java面向对象从0到1(上)

浅浅的花香味﹌ 2023-10-12 11:26 97阅读 0赞

> 用Java编写类的教程。

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### 什么是类 ###

类是我们面向对象语言代码的构建块，因为我们的程序是作为类系统编写的。类本质上是创建类似对象的蓝图。例如，你可以有一个类“fruit”，然后有那个类的实例来表示“apple”和“orange”。

### 类定义数据 ###

类让我们定义复杂的数据类型来表示我们程序中的事物，我们如何做到这一点的一部分是通过属性。属性就像让我们存储值的内部变量。对象是有状态的，这意味着它们包含的值可以在不创建全新对象的情况下进行修改。这方面的一个例子是，如果你有一个“汽车”类，你可以有像“速度”、“品牌”和“型号”这样的属性

### 类定义行为 ###

类不只是定义数据，与作为简单数据点的原始类型不同，类封装数据和行为。这意味着对象可以拥有数据，并且还可以在内部使用该数据进行操作。在编写类时，我们将这些编写为方法；它们本质上是让我们使用或修改对象内部状态的函数。因此，如果您有一个“汽车”类，您可以使用“加速”和“制动”等方法来表示汽车可以做的事情。

### 类的语法 ###

类是使用 class 关键字定义的，属性和方法可以按任何顺序定义，但这是标准的

class Example {
        // attributes
        int x = 3;
        int y = 2;
    
        // methods
        public int sum() {
            return x+y;
        }
    
        public int difference() {
            return x-y;
        }
    }

### 类的属性 ###

属性是类的重要组成部分，因为它们定义了我们处理的数据，而属性是非常基本的并且类似于变量，但它们有一些应该注意的重要区别。属性必须有定义的类型，但它可以是泛型类型，它们总是在它们定义的类中的任何地方都可以访问，但是可以使用许多修饰关键字修改行为。

### 公共和私有属性 ###

两个最常见的属性修饰符是 public 和 private。这些概念非常简单，但非常重要。使用公共属性，任何外部对象都可以访问该值，例如，如果我有一个具有属性“a”的对象，任何其他对象都可以读取或更改“a”的值这通常是不可取的，因为我们想要封装我们的状态远离程序的其余部分。由于这个原因，java 中的大多数属性都应该是私有的，我们通常会编写方法来根据需要读取和更改这些属性。这可以防止可能危及安全或导致不良影响的意外行为。

### 静态属性 ###

常规属性属于从类创建的对象，而静态属性属于类本身。通过这种方式，您可以获得在同一类型的所有对象之间同步的值。例如，如果你想给特定类型的每个对象一个唯一的 ID，你可以为 ID 设置一个静态属性，然后在创建该类型的对象时使用它并递增它。这样每个对象都会有一个唯一的 ID，没有间隙或重叠。

### 最终属性 ###

最终属性是 Java 版本的不可变属性。虽然普通属性可以被分配任意次数，但最终属性在对象的生命周期内只能分配一次。例如，如果你想要一个唯一的 ID，你会希望它是一个最终变量，因为该对象的 ID 应该永远不会改变。值得一提的是，final 变量仍然可以指向可变对象，例如，如果您有一个 final ArrayList，该 List 中的值仍然可以更改，您只是不能将其分配给一个全新的对象。（由于我生锈的背景，我倾向于默认将我的所有属性写为 final 以防止不必要的行为，但这在 java 社区中并未被普遍接受。）

### 属性的语法 ###

public class Example {
        // this variable can be accessed by the outside freely
        public int a = 5;
    
        // this variable can never be reassigned
        private final String b = "Something";
    
        // this attribute is the same across all objects of this type
        private static double c = 19.2;
    
        // modifiers can be combined to enrich behavior
        // except private and public which are mutually exclusive
        public static final boolean d = true;
    }

### 方法 ###

Java 中的方法使类特别有用，在 C 和 Go 等其他语言中，我们有称为结构的复杂类型，但它们只是数据类型。通过定义方法，我们能够为我们的对象添加内置行为，允许它们对我们定义的数据进行操作。方法允许一些不同的东西，比如参数和返回值，这使我们能够将它们扩展为非常灵活。与属性一样，方法可以是公共的、私有的或静态的。还有一些称为构造函数的特殊方法，用于在从类初始化对象时运行代码。

### 方法参数 ###

有时我们想在我们的方法中使用对象属性以外的数据，我们通过使用方法参数来实现，参数允许我们传入一个值以供方法临时使用，这是通过以下语法完成的：

class MyClass {
        // this is the syntax for a method
        public void doSomething(String word) {
            // do something with the word parameter
            System.out.println(word);
        }
    }
    
    // the parameter is passed into the parameters
    new MyClass().doSomething("cat");

### 方法返回值 ###

方法在调用时也可以返回值，这使我们能够从对象中获取信息。返回值必须在方法声明中指定，如果返回值不是“void”，那么所有可能的执行路径都必须返回一个值，即使它是 Null。您可以在此处查看方法返回的语法：

class MyClass {
        // the int type in front of the method name states the return value
        // if this is void there is no return value
        public int getSomething() {
            return 5; // the return statement returns the value
        }
    }
    
    // we can get the value by calling the method on an object
    int myInt = new MyClass().getSomething();

### 访问器和修改器 ###

因为属性通常是私有的，我们需要一些方法来继续使用它们，这是通过方法完成的，称为访问器和修改器，访问器是一种从类内部获取一些信息并将其提供给调用者的方法，以及修改器是一种改变对象内部状态的方法。两种最简单的访问器和修改器称为 getter 和 setter，其中 getter 只是获取属性值并将其返回给调用者，而 setter 将值作为参数并将内部属性设置为该值。以下是 getter 和 setter 的示例：

class Example {
        // this private attribute cannot be accessed
        private int a = 5;
    
        // this is a getter accessor
        public int getA() {
            return a;
        }
    
        // this is a setter mutator
        public void setA(int newValue) {
            a = newValue
        }
    }

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