JavaSE基础之面向对象和封装(六)

文章目录

(一)面向对象思想的概述
(二)面向对象思想的举例
(三)类和对象的关系
(四)类的定义
(五)对象的创建及其使用
(六)练习：定义一个手机类
(七)一个对象的内存图
(八)两个对象使用同一个方法的内存图
(九)两个引用指向同一个对象的内存图
(十)使用对象类型作为方法的参数
(十一)使用对象类型作为方法的返回值
(十二)成员变量和局部变量的区别
(十三)面向对象三大特征之封装性
(十四)private关键字的作用及使用
(十五)练习：使用private关键字定义学生类
(十六)this关键字的作用
(十七)构造方法
(十八)定义一个标准的类

(一)面向对象思想的概述

• 面向过程：当需要实现一个功能的时候，每一个具体的步骤都要亲力亲为，详细处理每一个细节
• 面向对象：当需要实现一个功能的时候，不关心具体的步骤，而是找一个已经具有该功能的人来帮我做事儿

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者

面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态

(二)面向对象思想的举例

public class Demo01PrintArray {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 10, 20, 30, 40, 50, 60 };

        // 要求打印格式为：[10, 20, 30, 40, 50]
        // 使用面向过程，每一个步骤细节都要亲力亲为。
        System.out.print("[");
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (i == array.length - 1) { // 如果是最后一个元素
                System.out.println(array[i] + "]");
            } else { // 如果不是最后一个元素
                System.out.print(array[i] + ", ");
            }
        }
        System.out.println("==============");

        // 使用面向对象
        // 找一个JDK给我们提供好的Arrays类，
        // 其中有一个toString方法，直接就能把数组变成想要的格式的字符串
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

}

(三)类和对象的关系

类：是一组相关属性和行为的集合。
可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物
属性：就是该事物的状态信息
行为：就是该事物能够做什么

举例：小猫
属性：名字、体重、年龄、颜色
行为：走、跑、叫

对象：是一类事物的具体体现
对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为

举例：一只小猫
属性：tom、5kg、2 years、yellow
行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫

类与对象的关系：

• 类是对一类事物的描述，是抽象的
• 对象是一类事物的实例，是具体的
• 类是对象的模板，对象是类的实体

(四)类的定义

• 现实世界的一类事物：
  属性：事物的状态信息
  行为：事物能够做什么
• Java中用class描述事物也是如此：
  成员变量：对应事物的属性
  成员方法：对应事物的行为

public class Student {
	//成员变量
	String name；//姓名
	int age；//年龄
	//成员方法
	//学习的方法
	publicvoid study() {
	System.out.println("好好学习，天天向上");
	} /
	/吃饭的方法
	publicvoid eat() {
	System.out.println("学习饿了要吃饭");
	}
}

(五)对象的创建及其使用

创建对象：类名 对象名 = new 类名();
使用对象访问类中的成员：对象名.成员变量;和对象名.成员方法();

(六)练习：定义一个手机类

Phone.java：

public class Phone {

    // 成员变量
    String brand; // 品牌
    double price; // 价格
    String color; // 颜色

    // 成员方法
    public void call(String who) {
        System.out.println("给" + who + "打电话");
    }

    public void sendMessage() {
        System.out.println("群发短信");
    }
}

Demo01PhoneOne.java：

public class Demo01PhoneOne {

    public static void main(String[] args) {
        // 根据Phone类，创建一个名为one的对象
        // 格式：类名称 对象名 = new 类名称();
        Phone one = new Phone();
        System.out.println(one.brand); // null
        System.out.println(one.price); // 0.0
        System.out.println(one.color); // null
        System.out.println("=========");

        one.brand = "苹果";
        one.price = 8388.0;
        one.color = "黑色";
        System.out.println(one.brand); // 苹果
        System.out.println(one.price); // 8388.0
        System.out.println(one.color); // 黑色
        System.out.println("=========");

        one.call("乔布斯"); // 给乔布斯打电话
        one.sendMessage(); // 群发短信
    }

}

(七)一个对象的内存图

首先把.class相关的放入方法区，如下：

接着main方法入栈，如下：

开始逐行运行main方法，首先在堆中创建一个Phone对象，如下：
注意：对于堆中的对象，每一个对象的成员变量可以是不同的，但是他们的成员方法是一样的，所以它们只需要存成员方法的内存地址即可

对于创建完对象后执行的三条打印语句就不展示了，下面展示改变对象属性的值，如下：
注意：通过one，找到one对应的堆内存地址，然后就可以修改了

接着执行成员方法，如下：
注意：通过one找到堆内存的地址，再在堆中找到方法对应的方法区内存地址
注意：入栈之所以也被称为压栈，是因为先进后出，新入栈就好像是压进去的一样

方法执行完就要出栈，也被称为弹栈，如下：

call()方法被销毁后，main()方法重见天日，继续执行下一个方法，如下：

执行完之后同样会被销毁（出栈），如下：

最后main()方法也被销毁，如下：

至此，程序执行完毕

(八)两个对象使用同一个方法的内存图

首先依然是.class相关的信息进入方法区，接着main()方法入栈，接着在堆中创建第一个对象，如下：

然后方法入栈之后出栈，这里不一一展示了，如下:

接着在堆中创建第二个对象，如下：
注意：它们都是指向同一个方法区中的方法

执行第二个对象相关的方法，如下：

最后main()方法也被销毁，如下：

至此，程序执行完毕

(九)两个引用指向同一个对象的内存图

两个对象引用指向同一个对象空间

(十)使用对象类型作为方法的参数

先把.class相关的信息存入方法区，main方法入栈，在堆中创建对象，如下：

method(one)方法首先拿到0x666地址值，再把该地址值传递（赋值）给param，从而调用相关方法
注意：当一个对象作为参数，传递到方法当中时，实际上传递进去的是对象的地址值

方法执行完被销毁就不画图了，跟之前差不多

(十一)使用对象类型作为方法的返回值

注意：当使用一个对象类型作为方法返回值时，返回值其实就是对象的地址值

方法执行完被销毁就不画图了，跟之前差不多

(十二)成员变量和局部变量的区别

定义的位置不一样【重点】

• 局部变量：在方法的内部
• 成员变量：在方法的外部，直接写在类当中

作用范围不一样【重点】

• 局部变量：只有方法当中才可以使用，出了方法就不能再用
• 成员变量：整个类全都可以通用

默认值不一样【重点】

• 局部变量：没有默认值，如果要想使用，必须手动进行赋值
• 成员变量：如果没有赋值，会有默认值，规则和数组一样

内存的位置不一样（了解）

• 局部变量：位于栈内存
• 成员变量：位于堆内存

生命周期不一样（了解）

• 局部变量：随着方法进栈而诞生，随着方法出栈而消失
• 成员变量：随着对象创建而诞生，随着对象被垃圾回收而消失

public class Demo01VariableDifference {

    String name; // 成员变量

    public void methodA() {
        int num = 20; // 局部变量
        System.out.println(num);
        System.out.println(name);
    }

    public void methodB(int param) { // 方法的参数就是局部变量
        // 参数在方法调用的时候，必然会被赋值的。
        System.out.println(param);

        int age; // 局部变量
//        System.out.println(age); // 没赋值不能用

//        System.out.println(num); // 错误写法！
        System.out.println(name);
    }

}

(十三)面向对象三大特征之封装性

面向对象三大特征：封装、继承、多态

封装性在Java当中的体现：

1. 方法就是一种封装
2. 关键字private也是一种封装（后面会介绍）

封装就是将一些细节信息隐藏起来，对于外界不可见

public class Demo02Method {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {5, 15, 25, 20, 100};

        int max = getMax(array);
        System.out.println("最大值：" + max);
    }

    // 给我一个数组，我还给你一个最大值
    public static int getMax(int[] array) {
        int max = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            if (array[i] > max) {
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }

}

(十四)private关键字的作用及使用

问题描述：定义Person的年龄时，无法阻止不合理的数值被设置进来
解决方案：用private关键字将需要保护的成员变量进行修饰

一旦使用了private进行修饰，那么本类当中仍然可以随意访问
但是！超出了本类范围之外就不能再直接访问了

间接访问private成员变量，就是定义一对儿Getter/Setter方法

必须叫setXxx或者是getXxx命名规则
对于Getter来说，不能有参数，返回值类型和成员变量对应
对于Setter来说，不能有返回值，参数类型和成员变量对应

public class Person {

    String name; // 姓名
    private int age; // 年龄

    public void show() {
        System.out.println("我叫：" + name + "，年龄：" + age);
    }

    // 这个成员方法，专门用于向age设置数据
    public void setAge(int num) {
        if (num < 100 && num >= 9) { // 如果是合理情况
            age = num;
        } else {
            System.out.println("数据不合理！");
        }
    }

    // 这个成员方法，专门私语获取age的数据
    public int getAge() {
        return age;
    }

}

public class Demo03Person {

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.show();

        person.name = "赵丽颖";
//        person.age = -20; // 直接访问private内容，错误写法！
        person.setAge(20);
        person.show();
    }

}

(十五)练习：使用private关键字定义学生类

对于基本类型当中的boolean值，Getter方法一定要写成isXxx的形式，而setXxx规则不变

public class Student {

    private String name; // 姓名
    private int age; // 年龄
    private boolean male; // 是不是爷们儿

    public void setMale(boolean b) {
        male = b;
    }

    public boolean isMale() {
        return male;
    }

    public void setName(String str) {
        name = str;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int num) {
        age = num;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Demo04Student {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();

        stu.setName("鹿晗");
        stu.setAge(20);
        stu.setMale(true);

        System.out.println("姓名：" + stu.getName());
        System.out.println("年龄：" + stu.getAge());
        System.out.println("是不是爷们儿：" + stu.isMale());
    }

}

(十六)this关键字的作用

当方法的局部变量和类的成员变量重名的时候，根据“就近原则”，优先使用局部变量
如果需要访问本类当中的成员变量，需要使用格式：this.成员变量名

public class Person {

    String name; // 我自己的名字

    // 参数name是对方的名字
    // 成员变量name是自己的名字
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println(name + "，你好。我是" + this.name);
        System.out.println(this);
    }

}

public class Demo01Person {

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        // 设置我自己的名字
        person.name = "王健林";
        person.sayHello("王思聪"); //王思聪，你好。我是王健林

        System.out.println(person); // 地址值
    }

}

(十七)构造方法

构造方法是专门用来创建对象的方法，当我们通过关键字new来创建对象时，其实就是在调用构造方法
格式：

public 类名称(参数类型 参数名称) {
    方法体
}

注意事项：

1. 构造方法的名称必须和所在的类名称完全一样，就连大小写也要一样
2. 构造方法不要写返回值类型，连void都不写
3. 构造方法不能return一个具体的返回值
4. 如果没有编写任何构造方法，那么编译器将会默认赠送一个构造方法，没有参数、方法体什么事情都不做
5. 一旦编写了至少一个构造方法，那么编译器将不再赠送
6. 构造方法也是可以进行重载的
   重载：方法名称相同，参数列表不同

public class Student {

    // 成员变量
    private String name;
    private int age;

    // 无参数的构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法执行啦！");
    }

    // 全参数的构造方法
    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("全参构造方法执行啦！");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // Getter Setter
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

}

public class Demo02Student {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student(); // 无参构造
        System.out.println("============");

        Student stu2 = new Student("赵丽颖", 20); // 全参构造
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + "，年龄：" + stu2.getAge());
        // 如果需要改变对象当中的成员变量数据内容，仍然还需要使用setXxx方法
        stu2.setAge(21); // 改变年龄
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + "，年龄：" + stu2.getAge());

    }

}

(十八)定义一个标准的类

一个标准的类通常要拥有下面四个组成部分：

1. 所有的成员变量都要使用private关键字修饰
2. 为每一个成员变量编写一对儿Getter/Setter方法
3. 编写一个无参数的构造方法
4. 编写一个全参数的构造方法

这样标准的类也叫做Java Bean

public class Student {

    private String name; // 姓名
    private int age; // 年龄

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class Demo01Student {

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("迪丽热巴");
        stu1.setAge(20);
        System.out.println("姓名：" + stu1.getName() + "，年龄：" + stu1.getAge());
        System.out.println("=================");

        Student stu2 = new Student("古力娜扎", 21);
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + "，年龄：" + stu2.getAge());
        stu2.setAge(22);
        System.out.println("姓名：" + stu2.getName() + "，年龄：" + stu2.getAge());
    }

}