Java创建对象之显示创建与隐式创建

2023-05-20 05:05:32 创建对象显示

一. 对象简介

1. 概念

在之前的文章中，其实已经给大家解释过对象的概念了。在面向对象的编程规范中，“一切皆对象”，对象就是面向对象编程的核心。现实世界中的每一个物体都是对象！当然，这个“对象”不是你怀里撒娇的男/女朋友，而是指某个“类”的一个实例。

比如，“人”是一个“整体”的概念，它不是“个体”的概念，所以“人”是“类别(模板)”，而不是对象。但是在人这个“类别”中，有法外狂徒张三这个个体，张三就是一个具体的“对象”。每个对象都有自己的状态和行为，比如张三的状态有：身高、体重、爱好；行为有：吃、喝、piao、du、抽，坑、蒙、拐、骗、偷等。

2. 行为和特征

一个对象主要包括行为和特征(状态、属性)两个核心要素。

行为：一般是动词，指的是方法，代表一个对象能干什么，具有哪些功能或能力，例如人可以吃饭、睡觉、说话、工作等；在Java中，一般是用方法来表明对象所具有的行为。

特征：也可以叫做状态，一般是名词，指的是属性，代表一个对象有什么特点或参数，例如每个人的姓名、年龄、性别、体重等。在Java中，一般是用变量来表明对象的状态。

3. 对象的创建方式(重点)

对象就是类的实例化，也就是根据类来创建一个具体的对象，就好比我们使用一个手机壳模具制造出一个具体的手机壳。接下来就给大家讲一下，在Java中创建对象的两种主要方式：显式创建与隐式创建。

3.1 显式创建

其中显式创建对象时，又有以下4种具体的创建方式：

使用new关键字创建对象；
使用newlnstance()实例方法创建对象；
使用clone()方法创建对象；
使用ObjectlnputStream对象的readObject()方法创建对象。

3.2 隐式创建

隐式创建对象主要是包括以下几种方式：

给String字符串变量赋值；
“+”号拼接多个字符串；
JVM虚拟机加载类时隐式创建类对象。

接下来分别给大家讲解一下这几种创建对象的方式。受限于篇幅，今天主要是给大家讲解通过new关键字创建对象的方式，其他的方式我们以后再细讲。

二. 显式创建

1. 使用new关键字创建对象

1.1 new简介

我们知道，new是"新的"的意思。在Java中，new是一个关键字，它用于创建一个新的类实例，即新的类对象。所以在Java中，创建新对象也可以叫做实例化对象。 对于引用类型来说，如果该类型没有进行实例化，也就是没有进行对象的创建，那么该对象的属性、方法等在内存中都是不存在的。只有使用new关键字创建了对象之后，这个对象在内存中才会存在，才能使用。

1.2 new作用

当一个引用类型的变量被声明以后，如果没有进行初始化，那么它就不指向任何对象，我们也就没办法使用该变量。所以我们就可以通过new关键字对该变量进行初始化，具体地来说，new关键字的作用如下：

为新对象及对象中的各实例变量分配内存空间；
将新对象中的各实例变量自动初始化成对应类型的默认值；
初始化对象，并给各实例变量赋予正确的初始值；
调用引用类型对应的构造方法；
返回对象的引用。

1.3 基本语法

new关键字创建对象的语法格式如下：

类名对象名 = new 类名()；

1.4 代码案例

为了让大家更好地理解new的用法，给大家设计了如下代码案例。


public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
	// new关键字
	Person p1 = new Person();
    }
}

在这段简单的代码中，Person p1=new Person();，前半部分Person p1，表示是在内存中分配一个Person类型的变量p1。后半部分new Person();，表示利用new关键字和构造方法来创建一个Person类型的对象，Person()是构造方法的名字。当构造方法执行完，这个Person类型的对象就建造出来了，也就为其分配了对应的内存。

虽然p1是引用类型的变量，但p1自身会存储在栈内存中。而使用new关键字创造出来的对象，则被存储在堆内存(heap)中。且在new关键字真正创建出引用类型的对象之后，会把这个对象在内存中的地址返回给p1变量进行引用，这样我们就可以通过调用p1找到对内存中的Person对象。

所以Person p1=new Person();这行代码的作用就是，把Person对象在内存中的地址赋值给变量p1。在Java中，我们可以把p1变量叫做引用变量，或者简称为引用。又因为p1变量中存放的是引用类型的内存地址值，我们也可以把p1的值叫做引用地址。

2. newlnstance()方法

除了使用new关键字创建对象之外，我们还可以使用newInstance()方法创建对象。该方法是java.lang.Class 或 java.lang.reflect.Constuctor类中的实例方法，其语法格式如下：

java.lang.Class 类对象名称 = java.lang.Class.forName(要实例化的类全称);

类名对象名 = (类名)Class类对象名称.newInstance();

我们在调用java.lang.Class类中的forName()方法时，需要将待实例化类的全限定名(如 com.yyg.Person)作为参数传递进来，然后再调用 java.lang.Class类对象的newInstance()方法创建对象。


public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
	//newInstance()方法创建对象
	try {
            Class<?> clazz = Class.forName("com.yyg.Person");
            Person p2 = (Person) clazz.newInstance();
	} catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
	}
    }
}

因为这一块的内容涉及到了反射的知识点，后面会专门讲解反射，这一块的内容大家先有所了解即可。

3. clone()方法

第三种显式创建对象的方法，就是利用实例对象的clone()方法进行对象的复制，也可以创建一个新对象出来。clone()方法创建对象时，不会调用类的构造方法，它会创建一个复制的对象，这个对象和原来的对象具有不同的内存地址，但它们的属性值却相同。

另外clone()方法是Java Object对象中被protected修饰的方法，可供子类调用以实现子类的克隆逻辑，但不能直接调用。并且我们使用该方法创建对象时，还要求待实例化的类必须实现 java.lang.Cloneable接口，否则会抛出 java.lang.CloneNotSupportedException异常，比较麻烦，所以该方法并不常用。 clone()方法创建对象的语法格式如下：

类名对象名 = (类名)已创建好的类对象名.clone();

4. readObject()方法

我们还可以使用java.io.ObjectlnputStream对象的readObject()方法来创建一个新对象。ObjectlnputStream是IO流中的内容，以后会详细讲解Java中的IO流，大家对此先有一个大致的印象即可。

5. 小结

在上面给大家提到了4种显式创建对象的方式，在此我们进行一个小小的总结：

new关键字是最常用的创建对象方式；
使用 new关键字或 Class对象的newInstance()方法创建对象时，都会调用类的构造方法；
使用 Class类的newInstance()方法创建对象时，会调用类的默认构造方法，即无参构造方法；
使用 Object类的clone()方法创建对象时，不会调用此类的构造方法，只会创建一个复制出的对象，该对象和原来的对象具有不同的内存地址，但它们的属性值相同；
如果类没有实现Cloneable接口却调用它的clone()方法，会抛出 java.lang.CloneNotSupportedException异常。

三. 隐式创建

在Java中，除了可以显式地创建对象之外，还可以隐式地创建对象。隐式创建对象主要是通过以下几种方式：

给String字符串变量赋值；
“+”号拼接多个字符串；
JVM虚拟机加载类时隐式创建类对象。

1. 给String字符串变量赋值

我们经常给一个字符串变量赋值，如下所示：

String str = "Hello，壹哥";

上面的str变量，其实就是一个String对象，该对象会由JVM虚拟机隐式地创建出来。

2. “+”号拼接多个字符串

我们知道，“+”运算符有两个基本作用：加法运算和字符串拼接。当进行字符串拼接时，其运算的结果是一个新的 String对象，示例如下：

String str1 = "Hello";
String str2 = "一一哥";
String str3 = str1+str2;    // str3引用一个新的String对象

通过上面的语句，JVM会隐式地创建出第3个String对象。

3. JVM虚拟机加载类时隐式创建类对象

当Java的JVM虚拟机加载一个类时，会隐式地创建出一个可以描述这个类的Class实例对象。类的加载是指把类的.class字节码文件读到内存中，把它存放到运行时数据区的方法区中，然后会在堆区创建一个 java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

4. 小结

无论我们是釆用显式或是隐式方式创建对象，Java虚拟机都会在创建对象时包含以下步骤：

给对象分配内存；
将对象的实例变量自动初始化成该变量类型的默认值；
初始化对象，给实例变量赋予正确的初始值。

四. 对象的使用

1. 简介

我们在通过一系列方式创建好对象之后，那么这个对象该怎么用呢？我们知道对象中有状态和行为两个核心要素，那怎么来调用一个对象的行为和状态呢？Java中，一个普通的实例对象调用它的行为和状态，基本的语法格式如下：

//调用状态

对象.属性名；

//调用方法

对象.方法名();

接下来我们通过一个小案例给大家展示一下。

2. 使用


public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 对象的使用
	//先创建一个对象
	Person p1=new Person();
		
	//调用对象的属性(该属性不能是私有的,否则别的类中无法看到)--状态.
	String name = p1.name;
		
	//调用对象的方法
	p1.eat();
	p1.speak("一一哥", "男", 18);
    }
}

大家要注意，当我们在A类中调用B类对象时，B类对象的属性或方法不能是私有的，否则在A类中会无法看到该属性或方法。

五. 创建对象的内存分析(重点)

1. 内存简介

Java程序在运行时，操作系统会给程序分配三块主要的内存空间：栈内存、堆内存、方法区。

栈内存: 栈内存也叫做虚拟机栈，可以存放基本类型的数据和引用类型的地址，主要是局部变量。 这些 局部变量存放了编译期可知长度的各种基本数据类型和对象引用，方法执行完就会自动释放。栈内存具有先进后出、占用空间比较小、存取速度相对较快的特点。
堆内存: 堆内存中可以存放各对象实例(所有new出来的对象都是)和数组都在堆中存放，即堆中存放的是引用类型的实际数据。 堆内存占用的空间比较大，存取速度相对较慢。
方法区: 方法区主要用于存储类信息、常量、静态变量，静态代码块、即时编译器(JIT Compiler)编译后的代码数据等 ，简单言之就是存储类的结构信息。类的结构信息包括类的名称、方法信息、字段信息等。在方法区中，有一块空间叫做常量池(串池)，用来存放字符串常量。还有一块空间叫做静态区，用来存储静态变量等静态数据。但在jdk 7之后，常量池、静态区作为堆中的一个子部分，方法区的概念被弱化。

2. 内存分析


public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 对象的使用
	//先创建一个Person对象
	Person p1=new Person();
        p1.name="一一哥";
        p1.age=18;
        p1.sex="男";

        //创建p2对象
        Person p2=new Person();
    }
}

在上述代码中，我们定义的Person类型p1变量实际上是一个引用，它会被存放在栈内存中，而存放实际数据的Person对象则存放在堆内存中。如下图所示：

根据上面的内存分析图可知：

Person类中包含了name、age、sex三个属性，它们分别是String、int、String类型。我们知道，它们的默认值分别是null、0、null。
我们创建一个p1对象之后，p1会被存放在栈区，然后p1会通过堆中Person对象的内存地址，去找到该对象被实例化的内容(即name、age、sex等)。
Java代码中刚创建出来的对象属性都是采用默认值(null、0、null)，等我们通过"对象.属性"的方式对属性进行重新赋值后，堆内存中存储的才是赋值后的内容。
我们创建的另一个对象p2，p2依然在栈区，但并没有对p2进行初始化，所以p2的属性在堆内存中都是默认值。
堆内存中的每一个对象，都有一个独立的内存空间。

六. 结语

至此，就给大家把Java的对象介绍完毕了，现在你知道几种创建对象的方式呢？最后再跟大家说一下，不管我们用哪种方式创建出来的对象，每个对象都是相互独立的。这些不同的对象在内存中会占有独立的内存地址，且每个对象都具有自己的生命周期。当一个对象的生命周期结束时，对象就变成了垃圾，这些垃圾对象会被JVM虚拟机自带的GC垃圾回收机制来处理。

以上就是Java创建对象之显示创建与隐式创建的详细内容，更多关于Java创建对象的资料请关注其它相关文章！

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