学Java必备的知识--类与对象

朱雀 2020-05-12 12:34 921阅读 0赞

## 学Java必备的知识--类与对象
## 类声明与对象创建

## 类与对象的关系

- 类是对一类对象的描述
- 对象是类的具体实例

## 类声明

- 方括号中的内容为可选项

```java
[public] [abstract| final] class类名称 [extends父类名称][implements接口名称列表]
{
	数据成员声明及初始化;
	方法声明及方法体;
}
```

**class**

- 表明其后声明的是一个类

**extends**

- 如果所声明的类是从某一父类派生而来，那么，父类的名字应写在extends之后

**implements**

- 如果所声明的类要实现某些接口, 那么,接口的名字应写在
  implements之后

- public

表明此类为公有类

- abstract

指明此类为抽象类

- final

指明此类为终结类，不可被继承

钟表类：

```java
public class Clock {
    //变量成员
    int hour ;
    int minute ;
    int second ;
    //方法成员
    public void setTime(int newH, int newM, int newS){
        hour= newH ;
        minute= newM ;
        second= newS ;
    }
    public void showTime() {
        System.out.println(hour+ "." + minute+"." +second);
    }
}
```

其中`hour`,`minute`,`second`为钟表类的属性，`setTime`,`showTime`为钟表类的行为。

## 对象引用声明

- 语法
  类名 引用变量名;
- 例
  Clock是已经声明的类名,声明引用变量aclock ,用于存储该类对象的引用: Clock aclock;
- 声明一个引用变量时并没有生成对象。

## 对象的创建

- 语法形式:
  new <类名>()

- 例如:

aclock=new Clock()

- new的作用是:

1. 在内存中为Clock类型的对象分配内存空间;
  2. 返回对象的引用。

- 引用变量可以被赋以空值
  例如: aclock=null;

# 数据成员

- 数据成员
  1.表示对象的状态
  2.可以是任意的数据类型

## 数据成员声明

- 语法形式

```java
[public | protected | private]
[static][ final][transient] [volatile]
数据类型变量名1[=变量初值]，变量名2[=变量初值];
```

- 说明
  1.public、 protected、 private 为访问控制符。
  2.static指明这是一 个静态成员变量(类变量)。
  3.final指明变量的值不能被修改。
  4.transient指明变量是不需要序列化的.
  5.volatile知名变量是一个共享变量

## 实例变量

1.没有static修饰的变量(数据成员)称为实例变量;
2.存储所有实例都需要的属性，不同实例的属性值可能不同;
3.可通过下面的表达式访问

- 实例属性的值<实例名> < 实例变量名 >

## 类变量(静态变量)

1.用static修饰。
2.在整个类中只有一一个值。
3.类初始化的同时就被赋值。

- 适用情况
  类中所有对象都相同的属性。
  经常需要共享的数据。
  系统中用到的一 些常量值。
- 引用格式
  <类名|实例名>. <类变量名>

例：

```java
public class Circle{
	static double PI = 3.1415926
	int redius;
}
```

其中PI为类变量。

# 方法成员

## 语法形式

```java
[public | protected | private][static] [final][abstract] [native] [synchronized]
返回类型方法名([参数列表]) [throws exceptionList]
{
	方法体
}
```

1. `public`、`protected`、 `private` 控制访问权限。
2. `static`指明这是一个类方法(静态方法)。
3. `final`指明这是一一个终结方法。
4. `abstract`指明这是一个抽象方法。
5. `native`用来集成java代码和其它语言的代码(本课程不涉及)。
6. `synchronized`用来控制多个并发线程对共享数据的访问。

- 返回类型
  - 方法返回值的类型,可以是任意的Java数据类型;
  - 当不需要返回值时,返回类型为void。
- 参数类型

- - 简单数据类型、引用类型(数组、类或接口) ;
  - 可以有多个参数,也可以没有参数,方法声明时的参数称为形式参数。
- 方法体
  - 方法的实现;
  - 包括局部变量的声明以及所有合法的Java语句;
  - 局部变量的作用域只在该方法内部。

throws exceptionList

- 抛出异常列表。

## 实例方法

- 表示特定对象的行为;
- 声明时前面不加static修饰符;
- 实例方法调用
  给对象发消息,使用对象的某个行为/功能:调用对象的某个方法。

- 实例方法调用格式
  <对象名>.<方法名> ( [参数列表] )
  <对象名>为消息的接收者。
- 参数传递
  值传递:参数类型为基本数据类型时
  引用传递:参数类型为对象类型或数组时

具有实例方法的圆类：

```java
public class Circle {
    static double PI = 3.1415926;
    int radius;
    public double circumference(){ //求圆周长
        return 2*PI*radius;
    }
    public void enlarge(int factor){ //把圆扩大factor倍
        radius = radius*factor;
    }
    public boolean fitsInside (Rectangle r) { //判断能否被长方形包围
        return (2 *radius < r.width) && (2* radius < r.height);
    }
}
```

其中有三个实例方法，`fitsInside`方法的参数类型为对象。

## 类方法

- 也称为静态方法,声明时前面需加static修饰。
- 不能被声明为抽象的。
- 可以类名直接调用，也可用类实例调用。

例：将摄氏温度(centigrade)转换成华氏温度(fahrenheit)

- 转换公式为fahrenheit = centigrade *	9 /5 + 32，除了摄氏温度值及公式中需要的常量值，此功能不依赖于具体的类实例的属性值，因此可声明为类方法
-  转换方法`centigrade ToFahrenheit`放在类`Converter`中

```java
public class Converter {
    public static int centigradeToFahrenheit(int cent)
    { 
        return (cent*9/ 5 + 32);
    }  
}
```

方法调用
`Converter.centigradeToFahrenheit(40)`

# 包

- 包是一组类的集合。
- 一个包可以包含若干个类文件，还可包含若干个包。

## 包的作用

- 将相关的源代码文件组织在一起。
- 类名的空间管理，利用包来划分名字空间可以避免类名冲突。
- 提供包一级的封装及存取权限。

## 包的命名

- 每个包的名称必须是"独一无二”的。
- Java中包名使用小写字母表示。
- 命名方式建议
  - 将机构的Internet域名反序,作为包名的前导;
  - 若包名中有任何不可用于标识符的字符，用下划线替代;
  - 若包名中的任何部分与关键字冲突，后缀下划线;
  - 若包名中的任何部分以数字或其他不能用作标识符起始的字符开头，前缀下划线。

## 编译单元

- 一个Java源代码文件称为一一个编译单元,由三部分组成:
  - 所属包的声明(省略,则属于默认包);
  - Import (引入)包的声明，用于导入外部的类;
  - 类和接口的声明。

一个编译单元中只能有一个public类，该类名与文件名相同，编译单元中的其他类往往是public类的辅助类，经过编译，每个类都会产生一个class文件。

## 包的声明

- 命名的包( Named Packages )
  例如: package Mypackage;
- 默认包(未命名的包)
  不含有包声明的编译单元是默认包的一部分。

## 包与目录

- 包名就是文件夹名,即目录名;
- 目录名并不一定是包名;
  假如我建了一个com.sd.db的包
  ![](/images/1589286783009.png)

那么就会自动生成一个com>sd>db的目录
![](/images/1589286756966.png)

## 引入包

- 为了使用其它包中所提供的类，需要使用import语句引入所需要的类。
- Java编译 器为所有程序自动引入包java.lang。
- import语句的格式:

```java
import package1[.packae...]. (classname |*);
```

1.package1[.package…]表明包的层次，对应于文件目录;
2.classname指明所要引入的类名;
3.如果要引入一个包中的所有类，可以使用星号(*)来代替类名。

# 类的访问权限控制

- 类的访问权限控制

| 类型         | 无修饰（默认） | public |
| ------------ | -------------- | ------ |
| 同一包中的类 | 是             | 是     |
| 不同包中的类 | 否             | 是     |

## 类的成员访问权限控制

- 公有(public)
  可以被其他任何方法访问(前提是对类成员所属的类有访问权限)

- 保护(protected)

只可被同一类及其子类的方法访问

- 私有(private)
  只可被同一类的方法访问
- 默认(default)
  仅允许同一个包内的访问;又被称为“包( package)访问权限”

## 类成员在不同范围是否可以被访问

| 类型             | private | 无修饰 | protected | public |
| ---------------- | ------- | ------ | --------- | ------ |
| 同一类           | 是      | 是     | 是        | 是     |
| 同一包中的子类   | 否      | 是     | 是        | 是     |
| 同一包中的非子类 | 否      | 是     | 是        | 是     |
| 不同包中的子类   | 否      | 否     | 是        | 是     |
| 不同包中的非子类 | 否      | 否     | 否        | 是     |

例：圆类

```java
public Class Circle {
	static double PI = 3.14159265;
	private int radius;
	public doyble circumference() {
		return 2 * PI * radius;
	}
}
```

其他的public类中无法访问该类中的`radius`属性。
如果想要访问：

- get方法
  功能是取得属性变量的值。get方法名以`get` 开头,后面是实例变量的名字
  例如:

```java
public int getRadius(){
	return radius;
}
```

- set方法
  功能是修改属性变量的值。set方法名以`set`开头,后面是实例变量的名字
  例如:

```java
public void setRadius(int r){
	radius = r;
}
```

## this关键字

- 如果方法内的局部变量(包括形参)名与实例变量名相同，则方法体内访问实例变量时需要this关键字。
  例如:

```java
public void setRadius(int radius){
	this.radius = radius;
}
```

# 对象初始化

- 对象初始化
  系统在生成对象时,会为对象分配内存空间，并自动调用构造方法对实例变量进行初始化
- 对象回收
  对象不再使用时,系统会调用垃圾回收程序将其占用的内存回收

## 构造方法

- 方法名与类名相同;
- 不定义返回类型;
- 通常被声明为公有的(public) ;
- 可以有任意多个参数;
- 主要作用是完成对象的初始化工作;
- 不能在程序中显式的调用;
- 在生成一个对象时 ，会自动调用该类的构造方法为新对象初始化;若末显式声明构造方法，编译器隐含生成默认的构造方法。

## 默认构造方法

- 没有参数(内部类除外),方法体为空;
- 使用默认的构造方法初始化对象时，如果在类声明中没有给实
  例变量赋初值,则对象的属性值为零或空;

## 自定义构造方法与方法重载

- 在生成对象时给构造方法传送初始值，为对象进行初始化。
- 构造方法可以被重载
  一个类中有两个及以上同名的方法,但参数表不同,这种情况就被称为方法重载。在方法调用时,可以通过参数列表的
  不同来辨别应调用哪一个方法。
- 只要显式声明了构造方法，编译器就不再生成默认的构造方法。
- 也可以显式声明无参数的造方法，方法体中可以定义默认初始
  化方式。

例：

```java
public class BankAccount {
    
    String ownerName;
    int accountNumber;
    float balance;

//为BankAccount声明一个有三个参数的构造方法
    public BankAccount(String initName, int initAccountNumber, float initBalance) {
        ownerName = initName;
        accountNumber = initAccountNumber;
        balance = initBalance;
    }
    //假设一个新帐号的初始余额可以为0，则可增加一个带有两个参数的构造方法
    public BankAccount(String initName, int initAccountNumber) {
        ownerName = initName;
        accountNumber = initAccountNumber;
        balance = 0.0f;
    }
    //无参数的构造方法自定 义默认的初始化方式
    public BankAccount() {
        ownerName =" ";
        accountNumber = 999999;
        balance = 0.0f;
    }
}
```

一共定义了三种构造方法,可以看出名字都相同，但是由于参数不同，实现的功能也不同。