杨校老师课堂之Java类与对象、封装、构造方法

本篇文章内容如下：

面向对象
类与对象
三大特征——封装
构造方法

教学目标

能够理解面向对象的思想
能够明确类与对象关系
能够掌握类的定义格式
能够掌握创建对象格式，并访问类中的成员
能够完成手机类的练习
能够理解对象的内存图
能够说出成员变量和局部变量的区别
能够理解private关键字的含义
能够说出this关键字可以解决的问题
能够理解构造方法的含义
能够用封装的思想定义一个标准类

第1章面向对象思想

1.1 面向对象思想概述

概述

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下，使用Java语言去设计、开发计算机程序。这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算机事件的设计思想。它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。

举例

洗衣服:

面向过程：把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾起来
面向对象：把衣服脱下来-->打开全自动洗衣机-->扔衣服-->按钮-->晾起来

区别:

面向过程：强调步骤。
面向对象：强调对象，这里的对象就是洗衣机。

特点

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

1.2 类和对象

环顾周围，你会发现很多对象，比如桌子，椅子，同学，老师等。桌椅属于办公用品，师生都是人类。那么什么是类呢？什么是对象呢？

什么是类

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。

现实中，描述一类事物：

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。

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。

1.3 类的定义

事物与类的对比

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

类的定义格式

     public class ClassName {     //成员变量     //成员方法    }

定义类：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
成员变量：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
成员方法：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉，static的作用在面向对象后面课程中再详细讲解。

类的定义格式举例：

 public class Student {//成员变量String name；//姓名int age；//年龄//成员方法//学习的方法public void 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");}}

1.4 对象的使用

对象的使用格式

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；对象名.成员方法()；

对象的使用格式举例:

 package cn.javabs;/***注意开发规范：*  包名~全部小写 |类名称~单词首字母大写 | 方法名称或变量名称~第一个单词小写、多个单词时，从第二个单词开始首字母代写|常量~全部大写**开发命名规范：*  包名~倒域名+项目名称+包名：举个栗子： cn.javabs.demo.entity； |cn.javabs：这是我的网站域名倒着写的 | .demo：是演示项目名称 | entity：实体包*  类名、接口名称、方法名称、变量名称 要做到 见名知意**@author：Mryang**/ public class TestStudent {public static void main(String[] args) {// 1. 创建对象格式：类名 对象名 = new 类名();Student s = new Student();System.out.println("对象的哈希值是:"+s); //cn.javabs.Student@100989 | s 是一个对象// 2. 直接输出成员变量值System.out.println("姓名："+s.name); //null | s是一个对象 | s.name 表示的是 对象s中的name属性是什么？System.out.println("年龄："+s.age); //0 | s是一个对象 | s.age 表示的是 对象s中的age属性是什么？System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");// 3. 给成员变量赋值 | 将数据封装到对象中去  s.name = "旺财";//  s.name= "旺财"  表示的是 对象s中的name属性是旺财  | 需注意 name属性是一个字符串类型 、因此旺财需要引号引起来s.age = 8;//  s.age= 8  表示的是 对象s中的age属性是8  | 需注意 age属性是一个整数类型 、因此只需要写数字即可//--------至此  对象s中有的两个属性都已经有了相对性的值--------// 4. 再次输出成员变量的值System.out.println("姓名："+s.name); //旺财System.out.println("年龄："+s.age); //8System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");// 5. 调用成员方法 | study 是行为  | 可以理解为是s对象的功能 | 比如：学生有学习功能...s.study(); // "好好学习，天天向上"s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
     }}

成员变量的默认值

	数据类型	默认值
基本类型	整数（byte，short，int，long）	0
	浮点数（float，double）	0.0
	字符（char）	'\u0000'
	布尔（boolean）	false
引用类型	数组，类，接口	null

1.5 类与对象的练习

定义手机类：

public class Phone {/**成员变量*/String brand; //品牌double price; //价格String color; //颜色/**成员方法*//***打电话*@Param name 人名*/public void call(String name) {System.out.println("给"+name+"打电话");}/***发短信*/public void sendMessage() {System.out.println("群发短信");}
}

定义测试类：

public class TestPhone {public static void main(String[] args) {// 1. 创建对象Phone p = new Phone();// 2. 输出成员变量值 | 对象中属性初始化值System.out.println("品牌："+p.brand);//nullSystem.out.println("价格："+p.price);//0.0System.out.println("颜色："+p.color);//nullSystem.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");// 3. 给成员变量赋值 p.brand = "华为";p.price = 2699.88;p.color = "曜石黑";// 4. 再次输出成员变量值System.out.println("品牌："+p.brand);//华为System.out.println("价格："+p.price);//2699.88System.out.println("颜色："+p.color);//曜石黑System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");// 5. 调用成员方法p.call("小强");p.sendMessage();}}

1.6 对象内存图

一个对象，调用一个方法内存图

暂略后补

两个对象，调用同一方法内存图

暂略后补

一个引用，作为参数传递到方法中内存图

暂略后补

1.7 成员变量和局部变量区别

在类中的位置不同 ^重点
- 成员变量：类中，方法外
- 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
作用范围不一样 ^重点
- 成员变量：类中
- 局部变量：方法中
初始化值的不同 ^重点
- 成员变量：有默认值
- 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
在内存中的位置不同 ^了解
- 成员变量：堆内存
- 局部变量：栈内存
生命周期不同 ^了解
- 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
- 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

第2章封装

2.1 封装概述

概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

原则

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

2.2 封装的步骤

使用 private 关键字来修饰成员变量。
对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法、setXxx 方法。

2.3 封装的操作——private关键字

private的含义

private是一个权限修饰符，代表最小权限。

可以修饰成员变量和成员方法。
被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

private的使用格式

private 数据类型 变量名 ；

使用private 修饰成员变量，代码如下：

 public class Student {private String name;private int age;}

提供 getXxx 方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量，代码如下：

 package cn.javabs.studentmanager.entity;/*** *@author:Mryang*快捷键-小贴士：* 在 IDEA 开发工具中 可以使用 Alt+Insert 组合键进行生成Getters和Setters方法* 在 Eclipse 开发工具中 可以使用 Alt+Shift+S 组合键进行生成Getters和Setters方法**/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 封装优化1——this关键字

我们发现 setXxx 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？代码如下：

public class Student {private String name;private int age;public void setName(String name) {name = name;}public void setAge(int age) {age = age;}}

经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了 setXxx() 的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。

this的含义

this.成员变量名；

使用 this 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题，代码如下：

package cn.javabs.studentmanager.entity;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;}
}

小贴士：方法中只有一个变量名时，默认也是使用 this 修饰，可以省略不写。

2.5 封装优化2——构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

权限修饰符 构造方法名(参数列表){ // 方法体 }

构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。它没有返回值，所以不需要返回值类型，甚至不需要void。使用构造方法后，代码如下：

public class Student {private String name;private int age;// 无参数构造方法public Student() {}// 有参数构造方法public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age;}
}

注意事项

如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。

2.6 标准代码——JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。

public class ClassName{//成员变量//构造方法//无参构造方法【必须】//有参构造方法【建议】//成员方法//getXxx()//setXxx()
}

编写符合JavaBean规范的类，以学生类为例，标准代码如下：

public class Student {//成员变量private String name;private int age;//构造方法public Student() {}public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age;}//成员方法
    publicvoid setName(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}publicvoid setAge(int age) {this.age = age;}publicint getAge() {return age;}
}

测试类，代码如下：

public class TestStudent {public static void main(String[] args) {// 因为使用了无参构造方法 故而可以这么newStudent s= new Student();s.setName("旺财");s.setAge(8);System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());//因为使用了有参构造方法 故而可以这么newStudent s2= new Student("小强",6);System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge());}
}

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