Java類——類的組成成員、定義、創建和使用

一、定義類

$\quad$定義類的簡單語法如下：

• 在上面的語法格式中，修飾符可以是public和final中的一個，或者不要也可以。
• 類可以包含三種最常見的成員：構造器、屬性和方法，三種成員都可以定義0個或多個
• 類中各成員間可以相互調用，但static修飾的成員不能訪問沒有static修飾的成員
• 屬性用於定義類或類的實例中所包含的數據，方法則用於定義類或類的實例的行爲特徵或功能實現
• 構造器用於構造該類的實例，通過new關鍵字來調用構造器，從而返回該類的實例。構造器是一個類創建對象的根本途徑，如果一個類沒有構造器，這個類通常無法創建實例。因此，Java語言提供了一個功能：如果程序沒有爲類編寫構造器，則系統會爲該類提供一個默認的構造器

$\quad$以上幾條介紹了類的組成的基本情況。接下來介紹類裏面3大基本成員的具體語法格式

1、屬性

$\quad$屬性用於定義類或類的實例中所包含的數據，其語法格式如下：

[修飾符] 屬性類型 屬性名 [=默認值]

• 修飾符：可以省略，也可以是public, protected, private, static, final，其中public, protected, private三個最多隻能出現一個，可以與static, final組合起來修飾屬性。例如

public int a = 0;
protected double f;
float e = 1.0;
public static int d = 2;

• 屬性類型：可以是Java語言允許的任何數據類型，包括8個基本類型和引用類型(數組、類等)
• 屬性名：合法的標識符即可
• 默認值：可以給定一個合法的默認值，也可以不給定，在創建具體實例時按情況給定

$\quad$屬性是一種比較傳統、也比較符合漢語習慣的說法，在Java官方說法裏面，屬性被稱爲Field，因此有的地方也將屬性翻譯爲字段

2、方法

$\quad$定義方法的語法格式如下：

[修飾符] 方法返回值類型 方法名(形參列表)
{
	// 由0條到多條可執行語句組成的方法體
}

• 修飾符：可以省略，也可以是public, protected, private, static, final，其中public, protected, private三個最多隻能出現一個，可以與static, final組合起來修飾屬性。例如

public static void main(String[] args)
static int getMax(int a, int b)
private float getMax(float a, float b)

• 方法的返回值類型：可以是ava語言允許的任何數據類型，包括8個基本類型和引用類型(數組、類等)；如果聲明瞭方法的返回值類型，則方法體內必須有return語句返回一個變量或者表達式，且這個變量或者表達式的類型必須與方法聲明的類型匹配。若一個方法沒有返回值，則須使用void來聲明
• 形參列表：用於定義該方法可以接受的參數，多個參數間需用,隔開

$\quad$static是一個特殊的關鍵字，它可以用於修飾方法、屬性等成員。static修飾的成員表明它是這個類共有的，而不是屬於該類的某個實例，因此通常把static修飾的屬性和方法也稱爲類屬性、類方法；不適用其修飾的方法和屬性稱爲實例屬性和實例方法。

3、構造器

$\quad$構造器語法格式如下：

[修飾符]  構造器名(形參列表)
{
	// 由0條到多條可執行語句組成的構造器執行體
}

• 修飾符：可以省略，也可以是public, protected, private中的一個
• 構造器名：必須與類名相同
• 形參列表：同方法的形參列表

$\quad$需注意：構造器不能定義返回值類型聲明，也不能使用void定義構造器沒有返回值。
$\quad$以上，我們就介紹完了Java中類的定義，都是文字不易理解，接下來我們通過簡單的程序例子進行講解。
$\quad$首先我們定義一個Person類：

public class Person {
    public int age;
    public double height;
    public void info()
    {
        System.out.println("我的年齡是: " + age + ", 我的身高是: " + height);
    }
}

$\quad$顯然，這個類不含構造函數，則系統會給他提供一個默認的構造函數，系統提供的構造函數是沒有參數的。調用的時候使用new關鍵字，這樣調用即可：

Person Cheng = new Person();

$\quad$static修飾的方法或屬性，既可以通過類來調用，也可以通過實例來調用，沒有使用static修飾的方法或屬性，則只能通過實例調用。上面的程序中屬性和方法均沒有用static修飾，我們可以用Cheng這個實例來調用：

Person Cheng = new Person();
Cheng.age = 23;
Cheng.height = 172.0;
Cheng.info();

$\quad$運行這個程序，就可以得到如下輸出：

我的年齡是: 23, 我的身高是: 172.0

4、對象的this引用

$\quad$Java提供了一個this關鍵字，是一個對象的默認引用，this關鍵字總指向調用該方法的對象。根據this出現的位置不同，分爲兩種情形：

• 構造器中使用this
  下面給出一個實例

public class Person {
    public int age;
    public double height;
    public Person(int age, int height)
    {
        this.age = age;
        this.height = height;
    }
    public void info()
    {
        System.out.println("我的年齡是: " + age + ", 我的身高是: " + height);
    }
}

在調用的時候，可以在構造函數內直接傳入age和height值進行初始化，下面即爲其調用示例：

 Person Cheng = new Person(22, 172);
 Cheng.info();

• 方法中使用this

public class Person {
    public int age;
    public double height;
    public Person(int age, int height)
    {
        this.age = age;
        this.height = height;
    }
    public void info()
    {
        System.out.println("我的年齡是: " + age + ", 我的身高是: " + height);
    }
    public void say()
    {
        this.info();
        System.out.println("這就是我");
    }
}

上述程序在say方法內調用info方法，這種情況下直接使用this即可，而不需要通過創建對象再調用info方法，這樣的話可以避免重複創建同一對象，且寫法更簡潔。
$\quad$在現實世界裏，對象的一個方法依賴於另一個方法的情況很常見，因此，Java允許對象的一個成員直接調用另一個成員，可以省略this，即上述程序中say方法中省略this也是可以的。
$\quad$對於static修飾的方法而言，則可以直接使用類來直接調用該方法。如果在static修飾的方法中使用this關鍵字，則這個關鍵字就無法指向合適的對象，所以，static修飾的方法中不能使用this引用。由於static修飾方法中不能使用this引用，所以static修飾方法中不能訪問不適用static修飾的普通成員，例如面的程序就會出錯：

public class test {
    public void info()
    {
        System.out.println("測試下啦~");
    }
    public static void main(String[] args){
        info();
    }
}

$\quad$如果確實需要在靜態方法中訪問另一個普通方法，則只能重新創建一個對象。

public class test {
    public void info()
    {
        System.out.println("測試下啦~");
    }
    public static void main(String[] args){
        test t = new test();
        t.info();
    }
}

$\quad$當this作爲對象的默認引用使用時，程序可以像訪問普通引用變量一樣來訪問這個this引用，甚至可以把this當成普通方法的返回值，如下程序：

public class test {
    public int age = 20;
    public test grow()
    {
        age++;
        return this;
    }
    public static void main(String[] args){
        test t = new test();
        t.grow().grow().grow();
        System.out.println("我現在已經"+ t.age + "歲啦~");
    }
}

我現在已經23歲啦~