Java重点梳理类与对象核心原理

2022-11-13 12:11:58 原理 对象 梳理

前言

在前面的篇章中，对Java语言的简单数据类型、数组、运算符和表达式以及流程控制的方法做了详细介绍。从本章开始，我们正式介绍面向对象的程序设计方法！

面向对象的编程思想是力图使在计算机语言中对事物的描述与现实世界中该事物的本来面目尽可能一致。在面向对象的程序设计中，类和对象是面向对象程序设计方法中最核心的概念。

一、类与对象的基本关系

对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。

类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

下图中男孩（boy）、女孩（girl）为 类（class），而具体的每个人为该类的 对象（object）：

下图中汽车为类（class），而具体的每辆车为该汽车类的对象（object），对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。

二、类与对象的使用

1.类的定义

类可以看成是创建 Java 对象的模板。

通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：

public class Dog {
    String breed;
    int size;
    String colour;
    int age;
    void eat() {
    }
    void run() {
    }
    void sleep(){
    }
    void name(){
    }
}

2.对象的创建

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

① 声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。

② 实例化：使用关键字 new 来创建一个对象。

③ 初始化：使用 new 创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子：

public class Dog{
   public Puppy(String name){
      //这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
   public static void main(String[] args){
      // 下面的语句将创建一个Dog对象
      Puppy myDog = new Dog( "小黑" );
   }
}

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：

小狗的名字是 : 小黑

3.对象的使用

创建对象后，就可以对对象的成员进行访问。通过对象来引用对象成员的格式如下：

对象名.对象成员

例如，将对象circle的半径赋值为1.2，其代码为：

circle.radius=2.8;

4.在类定义内调用方法

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

public class Dog{
   int dogAge;
   public Dog(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
   public void setAge( int age ){
       dogAge = age;
   }
   public int getAge( ){
       System.out.println("小狗的年龄为 : " + dogAge ); 
       return dogAge;
   }
   public static void main(String[] args){
      
      dog myDog = new Dog( "小黑" );
      
      mydog.setAge( 2 );
      
      mydog.getAge( );
      
      System.out.println("变量值 : " + myDog.dogAge ); 
   }
}

以上程序运行结果为 ：

小狗的名字是 : 小黑
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2

三、参数传递

从上面所介绍的方法的语法格式可以看出，方法既可以有返回值也可以有参数。

1.以变量为参数调用方法

调用方法并传递参数时，参数其实就是方法的自变量，所以参数要放在括号内来进行传递。括号内的参数可以是数值型、字符串型、甚至是对象。

我们就用一个圆柱体类Cylinder介绍变量的调用方法：

public class Demo{
    public static void main(String[] args){
        Cylinder volu = new Cylinder();
        volu.setCylinder(2.5,5,3.14);
        System.out.println("底面半径"+volu.radius);
        System.out.println("圆柱的高"+volu.height);
        System.out.println("圆周率"+volu.pi);
        System.out.println("底面积"+volu.area());
        System.out.println("园柱的体积"+volu.voluem());
    }
}
class Cylinder{
    double radius;
    int height;
    double pi;
     void  setCylinder(double r, int h, double p){//这是具有三个参数的方法
        pi = p;
        radius = r;
        height = h;
     }
        double area() {
            return pi*radius*radius;
        }
        double voluem(){
            return area()*height;
        }
    }

程序运行结果为：

底面半径2.5

圆柱的高5

圆周率3.14

底面积19.625

园柱的体积98.125

2.以数组为参数或返回值的方法调用

①数组作为调用方法的参数

三要素：
     返回值类型：只是打印而已，不需要进行计算，也没有结果，用void
     方法名称：prinArray
     参数列表：必须给我数组，我才能打印其中的元素,int[]array

举例：

public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        int[]array={10,20,30,40,50};
        printArray(array);
        System.out.println("AAAAAA");
    }
    public static void printArray(int[]array){ //必须有参数列表
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
            }
        }
    }

程序运行结果为：

10
20
30
40
50
AAAAAA

②数组作为返回值类型

  • 一个方法有0、1多个参数，但是只能有0个或者1个返回值，不能有多个返回值
  • Q：如果希望一个方法当中产生了多个数据进行返回，怎么办？
  • A：可以写入一个数组里面
  • 任何数据类型都能作为方法的参数类型，或着返回值类型。
  • 数组作为方法的参数，传进去的是其实是数组的地址值。
  • 数组作为方法的返回值，返回其实也是数组的地址值。

举例：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] result=caculate(10,20,30);
        System.out.println("main方法接收到的返回值是");
        System.out.println(result);//地址值
        System.out.println("总和是"+result[0]);
        System.out.println("平均数是"+result[1]);
    }
    public static   int[] caculate(int a,int b,int c){
        int sum=a+b+c;//总和
        int avg=sum/3;//平均数
        //两个结果都希望进行返回
        //需要一个数组，也就是一个塑料兜，数组可以保存多个信息
        int []array={sum,avg};
        System.out.println("caculate方法内部的数组是");
        System.out.println(array);//地址值
        return array;
    }
}

程序运行结果为：

caculate方法内部的数组是
[I@776ec8df
main方法接收到的返回值是
[I@776ec8df
总和是60
平均数是20

四、匿名对象

当一个对象被创建之后，在调用该对象方法时，可以不定义对象的引用变量，而直接调用这个方法的对象，这样的对象叫做匿名对象。

例如将上面 圆柱体类Cylinder 介绍变量的代码段中

Cylinder volu = new Cylinder();

volu.setCylinder(2.5,5,3.14);

改写为：

new Cylinder().setCylinder(2.5,5,3.14);

则new Cylinder()就是匿名对象。这个语句没有声明任何对象，而是直接用new运算符创建了Cylinder类的对象并直接调用了它的setCylinder()方法。这个语句的执行结果与改写前的执行相同。当这个方法执行完后，这个对象也就成为了垃圾。

匿名对象使用场景：

1：当对方法只进行一次调用的时候，可以使用匿名对象。

2：当对象对成员进行多次调用时，不能使用匿名对象。必须给对象起名字。

例如将匿名对象作为一个参数传递给一个方法，如：

public void getPerson(Person p);{
......
}

可以用下面的语句调用这个方法:

getPerson(new Person());

五、本篇总结

1.“类”是把事物的数据与相关的功能封装在一起,形成的一种特殊结构,用来表达现实世界的一种抽象概念。

2.同一个Java程序内,若定义了多个类,则最多只能有一个类声明为public,这种情文件名称必须与声明成public的类名称相同。

3.Java 语言把数据成员称为“成员变量" ,把函数成员称为“成员方法”,成员方法简为“方法”。

4.“封装”是指把变量和方法包装在一个类内,以限定成员的访问,从而达到保护数据的一种技术。

5.由类所创建的对象称为“实例”。

6.创建属于某类的对象,可以通过下面两个步骤来完成: (1)声明指向“由类所创建的对象”的变量; (2)利用new运算符创建新的对象,并用步骤(1)所创建的变量来指向它。

7.要访问到对象里的某个成员变量时,可以通过“对象名.成员变量名"的形式来实现若要调用封装在类内的方法时,则可以使用“对象名.方法名()”的语法形式来完成。

8.如果要强调“对象本身的成员”,可以在成员名前加上this 关键字。即“this. 成员名”,此时的this即代表调用该成员的对象。

9.若方法本身没有返回值,则必须在方法定义的前面加上关键字void.

10.类外部可访问到的类内部的公共成员。

11.方法的参数可以是任意类型的数据,其返回值也可是任意类型。

12.所谓匿名对象,就是当一个对象被创建之后，在调用该对象的方法时,不定义对象的引用变量,而直接调用这个对象的方法,这样的对象叫做匿名对象。

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