day07【類與對象、封裝、構(gòu)造方法】

今日內(nèi)容

面向?qū)ο?/p>

類與對象

三大特征——封裝

構(gòu)造方法

教學(xué)目標(biāo)

能夠知道類和對象的關(guān)系

能夠完成類的定義及使用

能夠知道對象在內(nèi)存中的初始化過程

能夠知道局部變量和成員變量的區(qū)別

能夠知道private關(guān)鍵字的特點(diǎn)

能夠知道this關(guān)鍵字的作用

能夠知道構(gòu)造方法的格式和注意事項(xiàng)

能夠完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類代碼的編寫及測試

第1章 面向?qū)ο笏枷?/h1>

1.1 面向?qū)ο笏枷敫攀?/h2>

概述

Java語言是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，而面向?qū)ο笏枷胧且环N程序設(shè)計(jì)思想，我們在面向?qū)ο笏枷氲闹敢拢褂肑ava語言去設(shè)計(jì)、開發(fā)計(jì)算機(jī)程序。這里的對象泛指現(xiàn)實(shí)中一切事物，每種事物都具備自己的屬性和行為。面向?qū)ο笏枷刖褪窃谟?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)過程中，參照現(xiàn)實(shí)中事物，將事物的屬性特征、行為特征抽象出來，描述成計(jì)算機(jī)事件的設(shè)計(jì)思想。它區(qū)別于面向過程思想，強(qiáng)調(diào)的是通過調(diào)用對象的行為來實(shí)現(xiàn)功能，而不是自己一步一步的去操作實(shí)現(xiàn)。

面向?qū)ο笏枷肟偨Y(jié):

?? 1.面向過程:當(dāng)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能時(shí),需要親力親為,處理每個(gè)細(xì)節(jié)

?? 2.面向?qū)ο?當(dāng)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能時(shí),不關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)步驟,只關(guān)心結(jié)果,找一個(gè)具有該功能的類,幫我們做事

?? 3.面向?qū)ο蟮乃枷?/p>

? ? ?? (1)面向?qū)ο笫腔诿嫦蜻^程的編程思想.

? ? ?? (2)面向過程:強(qiáng)調(diào)的是每一個(gè)功能的步驟

? ? ?? (3)面向?qū)ο?強(qiáng)調(diào)的是對象,然后由對象去調(diào)用功能

?? 4.特點(diǎn)

? ? ?? (1)是一種更符合我們思考習(xí)慣的思想

? ? ?? (2)可以將復(fù)雜的事情簡單化

? ? ?? (3)角色發(fā)生了轉(zhuǎn)換,將我們從執(zhí)行者變成了指揮者

舉例

洗衣服:

面向過程：把衣服脫下來-->找一個(gè)盆-->放點(diǎn)洗衣粉-->加點(diǎn)水-->浸泡10分鐘-->揉一揉-->清洗衣服-->擰干-->晾起來

面向?qū)ο螅喊岩路撓聛?->打開全自動(dòng)洗衣機(jī)-->扔衣服-->按鈕-->晾起來

區(qū)別:

面向過程：強(qiáng)調(diào)步驟。

面向?qū)ο螅簭?qiáng)調(diào)對象，這里的對象就是洗衣機(jī)。

特點(diǎn)

面向?qū)ο笏枷胧且环N更符合我們思考習(xí)慣的思想，它可以將復(fù)雜的事情簡單化，并將我們從執(zhí)行者變成了指揮者。面向?qū)ο蟮恼Z言中，包含了三大基本特征，即封裝、繼承和多態(tài)。

1.2 類和對象

環(huán)顧周圍，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多對象，比如桌子，椅子，同學(xué)，老師等。桌椅屬于辦公用品，師生都是人類。那么什么是類呢？什么是對象呢？

什么是類

類：是一組相關(guān)屬性和行為的集合?？梢钥闯墒且活愂挛锏哪０?，使用事物的屬性特征和行為特征來描述該類事物。

現(xiàn)實(shí)中，描述一類事物：

屬性：就是該事物的狀態(tài)信息。

行為：就是該事物能夠做什么。

舉例：小貓。

屬性：名字、體重、年齡、顏色。

行為：走、跑、叫。

什么是對象

對象：是一類事物的具體體現(xiàn)。對象是類的一個(gè)實(shí)例（對象并不是找個(gè)女朋友），必然具備該類事物的屬性和行為。

現(xiàn)實(shí)中，一類事物的一個(gè)實(shí)例：一只小貓。

舉例：一只小貓。

屬性：tom、5kg、2 years、yellow。

行為：溜墻根走、蹦跶的跑、喵喵叫。

類與對象的關(guān)系

類是對一類事物的描述，是抽象的。

對象是一類事物的實(shí)例，是具體的。

類是對象的模板，對象是類的實(shí)體。

1.3 類的定義

事物與類的對比

現(xiàn)實(shí)世界的一類事物：

**屬性**：事物的狀態(tài)信息。

**行為**：事物能夠做什么。

Java中用class描述事物也是如此：

**成員變量**：對應(yīng)事物的**屬性**

**成員方法**：對應(yīng)事物的**行為**

類的定義格式

publicclassClassName{

//成員變量

//成員方法

}

定義類：就是定義類的成員，包括成員變量和成員方法。

成員變量：和以前定義變量幾乎是一樣的。只不過位置發(fā)生了改變。在類中，方法外。

成員方法：和以前定義方法幾乎是一樣的。只不過把static去掉，static的作用在面向?qū)ο蠛竺嬲n程中再詳細(xì)講解。

類的定義格式舉例：

publicclassStudent{

? //成員變量

? Stringname；//姓名

intage；//年齡

//成員方法

//學(xué)習(xí)的方法

publicvoidstudy() {

System.out.println("好好學(xué)習(xí)，天天向上");

? }

//吃飯的方法

publicvoideat() {

System.out.println("學(xué)習(xí)餓了要吃飯");

? }

}

1.4 對象的使用

對象的使用格式

創(chuàng)建對象：

類名對象名=new類名();

使用對象訪問類中的成員:

對象名.成員變量；

對象名.成員方法()；

對象的使用格式舉例:

public class Test01_Student {

? public static void main(String[] args) {

? ? //創(chuàng)建對象格式：類名 對象名 = new 類名();

? ? Student s = new Student();

? ? System.out.println("s:"+s); //cn.itcast.Student@100363

? ? //直接輸出成員變量值

? ? System.out.println("姓名："+s.name); //null

? ? System.out.println("年齡："+s.age); //0

? ? System.out.println("----------");

? ? //給成員變量賦值

? ? s.name = "趙麗穎";

? ? s.age = 18;

? ? //再次輸出成員變量的值

? ? System.out.println("姓名："+s.name); //趙麗穎

? ? System.out.println("年齡："+s.age); //18

? ? System.out.println("----------");

? ? //調(diào)用成員方法

? ? s.study(); // "好好學(xué)習(xí)，天天向上"

? ? s.eat(); // "學(xué)習(xí)餓了要吃飯"

? }

}

成員變量的默認(rèn)值

數(shù)據(jù)類型默認(rèn)值

基本類型整數(shù)（byte，short，int，long）0

浮點(diǎn)數(shù)（float，double）0.0

字符（char）'\u0000'

布爾（boolean）false

引用類型數(shù)組，類，接口null

1.5 類與對象的練習(xí)

定義手機(jī)類：

public class Phone {

? // 成員變量

? String brand; //品牌

? int price; //價(jià)格

? String color; //顏色

? // 成員方法

? //打電話

? public void call(String name) {

? ? System.out.println("給"+name+"打電話");

? }

? //發(fā)短信

? public void sendMessage() {

? ? System.out.println("群發(fā)短信");

? }

}

定義測試類：

public class Test02Phone {

? public static void main(String[] args) {

? ? //創(chuàng)建對象

? ? Phone p = new Phone();

? ? //輸出成員變量值

? ? System.out.println("品牌："+p.brand);//null

? ? System.out.println("價(jià)格："+p.price);//0

? ? System.out.println("顏色："+p.color);//null

? ? System.out.println("------------");

? ? //給成員變量賦值

? ? p.brand = "錘子";

? ? p.price = 2999;

? ? p.color = "棕色";

? ? //再次輸出成員變量值

? ? System.out.println("品牌："+p.brand);//錘子

? ? System.out.println("價(jià)格："+p.price);//2999

? ? System.out.println("顏色："+p.color);//棕色

? ? System.out.println("------------");

? ? //調(diào)用成員方法

? ? p.call("紫霞");

? ? p.sendMessage();

? }

}

1.6 對象內(nèi)存圖

一個(gè)對象，調(diào)用一個(gè)方法內(nèi)存圖

通過上圖，我們可以理解，在棧內(nèi)存中運(yùn)行的方法，遵循"先進(jìn)后出，后進(jìn)先出"的原則。變量p指向堆內(nèi)存中的空間，尋找方法信息，去執(zhí)行該方法。

但是，這里依然有問題存在。創(chuàng)建多個(gè)對象時(shí)，如果每個(gè)對象內(nèi)部都保存一份方法信息，這就非常浪費(fèi)內(nèi)存了，因?yàn)樗袑ο蟮姆椒ㄐ畔⒍际且粯拥摹Ｄ敲慈绾谓鉀Q這個(gè)問題呢？請看如下圖解。

兩個(gè)對象，調(diào)用同一方法內(nèi)存圖

對象調(diào)用方法時(shí)，根據(jù)對象中方法標(biāo)記（地址值），去類中尋找方法信息。這樣哪怕是多個(gè)對象，方法信息只保存一份，節(jié)約內(nèi)存空間。

1.7 成員變量和局部變量區(qū)別

變量根據(jù)定義位置的不同，我們給變量起了不同的名字。如下圖所示：

在類中的位置不同 重點(diǎn)

成員變量：類中，方法外

局部變量：方法中或者方法聲明上(形式參數(shù))

作用范圍不一樣 重點(diǎn)

成員變量：類中

局部變量：方法中

初始化值的不同 重點(diǎn)

成員變量：有默認(rèn)值

局部變量：沒有默認(rèn)值。必須先定義，賦值，最后使用

在內(nèi)存中的位置不同 了解

成員變量：堆內(nèi)存

局部變量：棧內(nèi)存

生命周期不同 了解

成員變量：隨著對象的創(chuàng)建而存在，隨著對象的消失而消失

局部變量：隨著方法的調(diào)用而存在，隨著方法的調(diào)用完畢而消失

局部變量和成員變量的區(qū)別

1.在類中的位置不同【重點(diǎn)】

成員變量：類中，方法外

局部變量：方法中或者方法聲明上(形式參數(shù))

2.在內(nèi)存中的位置不同（了解）

成員變量：堆內(nèi)存

局部變量：棧內(nèi)存

3.生命周期不同（了解）

成員變量：隨著對象的創(chuàng)建而存在，隨著對象的消失而消失

局部變量：隨著方法的調(diào)用而存在，隨著方法的調(diào)用完畢而消失

4.初始化值的不同【重點(diǎn)】

成員變量：有默認(rèn)值

局部變量：沒有默認(rèn)值。必須先定義，賦值，最后使用

5.作用范圍不一樣【重點(diǎn)】

成員變量：類中

局部變量：方法中

第2章 封裝

2.1 封裝概述

概述

面向?qū)ο缶幊陶Z言是對客觀世界的模擬，客觀世界里成員變量都是隱藏在對象內(nèi)部的，外界無法直接操作和修改。封裝可以被認(rèn)為是一個(gè)保護(hù)屏障，防止該類的代碼和數(shù)據(jù)被其他類隨意訪問。要訪問該類的數(shù)據(jù)，必須通過指定的方式。適當(dāng)?shù)姆庋b可以讓代碼更容易理解與維護(hù)，也加強(qiáng)了代碼的安全性。

原則

將屬性隱藏起來，若需要訪問某個(gè)屬性，提供公共方法對其訪問。

2.2 封裝的步驟

使用 private 關(guān)鍵字來修飾成員變量。

對需要訪問的成員變量，提供對應(yīng)的一對 getXxx方法 、setXxx 方法。

2.3 封裝的操作——private關(guān)鍵字

private的含義

private是一個(gè)權(quán)限修飾符，代表最小權(quán)限。

可以修飾成員變量和成員方法。

被private修飾后的成員變量和成員方法，只在本類中才能訪問。

private的使用格式

private 數(shù)據(jù)類型 變量名 ；

使用 private 修飾成員變量，代碼如下：

public class Student {

? private String name;

? private int age;

}

提供 getXxx方法 / setXxx 方法，可以訪問成員變量，代碼如下：

public class Student {

? private String name;

? private int age;

? public void setName(String n) {

? ? name = n;

? }

? public String getName() {

? ? return name;

? }

? public void setAge(int a) {

? ? age = a;

? }

? public int getAge() {

? ? return age;

? }

}

2.4 封裝優(yōu)化1——this關(guān)鍵字

我們發(fā)現(xiàn) setXxx 方法中的形參名字并不符合見名知意的規(guī)定，那么如果修改與成員變量名一致，是否就見名知意了呢？代碼如下：

public class Student {

? private String name;

? private int age;

? public void setName(String name) {

? ? name = name;

? }

? public void setAge(int age) {

? ? age = age;

? }

}

經(jīng)過修改和測試，我們發(fā)現(xiàn)新的問題，成員變量賦值失敗了。也就是說，在修改了setXxx() 的形參變量名后，方法并沒有給成員變量賦值！這是由于形參變量名與成員變量名重名，導(dǎo)致成員變量名被隱藏，方法中的變量名，無法訪問到成員變量，從而賦值失敗。所以，我們只能使用this關(guān)鍵字，來解決這個(gè)重名問題。

this的含義

this代表所在類的當(dāng)前對象的引用（地址值），即對象自己的引用。

記住 ：方法被哪個(gè)對象調(diào)用，方法中的this就代表那個(gè)對象。即誰在調(diào)用，this就代表誰。

this使用格式

this.成員變量名；

使用 this 修飾方法中的變量，解決成員變量被隱藏的問題，代碼如下：

public class Student {

? private String name;

? private int age;

? public void setName(String name) {

? ? //name = name;

? ? this.name = name;

? }

? public String getName() {

? ? return name;

? }

? public void setAge(int age) {

? ? //age = age;

? ? this.age = age;

? }

? public int getAge() {

? ? return age;

? }

}

小貼士：方法中只有一個(gè)變量名時(shí)，默認(rèn)也是使用 this 修飾，可以省略不寫。

2.5 封裝優(yōu)化2——構(gòu)造方法

當(dāng)一個(gè)對象被創(chuàng)建時(shí)候，構(gòu)造方法用來初始化該對象，給對象的成員變量賦初始值。

小貼士：無論你與否自定義構(gòu)造方法，所有的類都有構(gòu)造方法，因?yàn)镴ava自動(dòng)提供了一個(gè)無參數(shù)構(gòu)造方法，一旦自己定義了構(gòu)造方法，Java自動(dòng)提供的默認(rèn)無參數(shù)構(gòu)造方法就會(huì)失效。

構(gòu)造方法的定義格式

修飾符 構(gòu)造方法名(參數(shù)列表){

// 方法體

}

構(gòu)造方法的寫法上，方法名與它所在的類名相同。它沒有返回值，所以不需要返回值類型，甚至不需要void。使用構(gòu)造方法后，代碼如下：

public class Student {

? private String name;

? private int age;

? // 無參數(shù)構(gòu)造方法

? public Student() {}

? // 有參數(shù)構(gòu)造方法

? public Student(String name,int age) {

? ? this.name = name;

? ? this.age = age;

? }

}

注意事項(xiàng)

如果你不提供構(gòu)造方法，系統(tǒng)會(huì)給出無參數(shù)構(gòu)造方法。

如果你提供了構(gòu)造方法，系統(tǒng)將不再提供無參數(shù)構(gòu)造方法。

構(gòu)造方法是可以重載的，既可以定義參數(shù)，也可以不定義參數(shù)。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)代碼——JavaBean

JavaBean 是 Java語言編寫類的一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。符合JavaBean 的類，要求類必須是具體的和公共的，并且具有無參數(shù)的構(gòu)造方法，提供用來操作成員變量的set 和get 方法。

public class ClassName{

? //成員變量

? //構(gòu)造方法

? //無參構(gòu)造方法【必須】

? //有參構(gòu)造方法【建議】

? //成員方法

? //getXxx()

? //setXxx()

}

編寫符合JavaBean 規(guī)范的類，以學(xué)生類為例，標(biāo)準(zhǔn)代碼如下：

public class Student {

? //成員變量

? private String name;

? private int age;

? //構(gòu)造方法

? public Student() {}

? public Student(String name,int age) {

? ? this.name = name;

? ? this.age = age;

? }

? //成員方法

? publicvoid setName(String name) {

? ? this.name = name;

? }

? public String getName() {

? ? return name;

? }

? publicvoid setAge(int age) {

? ? this.age = age;

? }

? publicint getAge() {

? ? return age;

? }

}

測試類，代碼如下：

public class TestStudent {

? public static void main(String[] args) {

? ? //無參構(gòu)造使用

? ? Student s= new Student();

? ? s.setName("柳巖");

? ? s.setAge(18);

? ? System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());

? ? //帶參構(gòu)造使用

? ? Student s2= new Student("趙麗穎",18);

? ? System.out.println(s2.getName()+"---"+s2.getAge());

? }

}