1. 类和对象

1.1 面向过程和面向对象

面向过程和面向对象都是对软件分析、设计和开发的一种思想。

机器语言
汇编语言
高级语言
- 面向过程：C、Fortran。。。
- 面向对象：C++、Java、C#

先有面向过程的思想，随着软件规模扩大，问题复杂性的提高，出现了面向对象的思想。软件的分析、设计、开发就演化成了面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）和面向对象编程（OOP）

示例1：开车和造车

① 面向过程思想：首先要思考”怎么按步骤实现？“，将步骤对应方法，一步一步，最终实现（重点关注如何执行）

点火，发动 ==》挂挡 ==》踩油门 ==》 gogogo

② 面向对象的思想：如果要造一辆车呢？面向过程的思想显然就不适合了，我们需要使用面向对象的思想进行思考，首先要思考的是”怎么设计这个事物？“，例如，”车怎么设计？“

要设计车，我们得先从”车由什么组成“开始思考，车主要由以下对象组成：

车：轮胎、发动机、车壳、座椅、玻璃。具体到轮胎的生产，又是流水线似的，面向过程的思想

示例2：蛋炒饭和盖浇饭

面向过程的思想：蛋炒饭，鸡蛋和米饭混合在一起，高度耦合，如果想换成鸭蛋炒米饭，将会非常麻烦

面向对象的思想：盖浇饭，米饭和菜分离，可以西红柿盖饭，不满意可以将西红柿换成红烧肉，低耦合

总结：

面向过程是一种“执行者思维”，可以解决简单的问题
面向对象是一种“设计者思维”，解决复杂、需要协作的问题
面向对象离不开面向过程：从宏观上使用面向对象进行整体设计，在微观上，面向过程执行和处理数据。

1.2 理解类和对象

总结一类事物具有什么样的特征的过程，就是抽象的过程

类：模板，包含了同一类事物共有的属性、方法 == 》汽车的图纸
对象（实例）：由模板制造的具体事物 ==》汽车

示例1：英雄联盟中的类和对象

英雄就是一个类，具体的英雄，盖伦、提莫就是对象。

细致解析：

类的基本组成：成员变量（属性field）和成员方法（method）
- 成员变量：[修饰符] 数据类型属性名 = [默认值]；
  
  变量都具备默认值（整型：0，浮点型：0.0，字符型：‘\u0000’，引用类型：null，布尔型：false）
- 成员方法： [修饰符] 方法返回值类型方法名 ( 形参列表 ) { // TODO }
  
  方法具有封装、重用代码
对象的操作：创建对象、操作属性、调用方法
- 创建对象：类名引用名 = new 类名()； // 构造方法
- 操作属性：
  
  p1.name = “张三”; // 赋值
  
  String name = p1.name; // 取值
- 调用方法：对象名.方法名(实参列表) p1.work(“学校”);

具体的代码示例：模拟人的行为，吃饭工作和休息

面向对象分析 OOA

从张三、李四、王五中提取出共同内容，抽象成一个“人” 类 Person，包含静态的属性和动态的行为
- 静态的属性：姓名、年龄、性别、住址
- 动态的行为：eat、rest、work
面向对象设计 OOD
- 类：Person
- 对象：zhangsan、lisi 然后让对象完成功能（吃饭、工作、休息）

面向对象编程 OOP

public class Person {// 静态特征 -- 成员变量 fieldString name;int age;// 动态行为 -- 成员方法 methodpublic void eat() {System.out.println("啊呜啊呜");}public void work(String str) {System.out.println(name + "在" + str + "工作");}
}// 测试类
class TestPerson {public static void main(String[] args) {// 创建一个对象Person zhangsan = new Person();// 操作属性zhangsan.name = "张三";zhangsan.age = 25;zhangsan.eat();zhangsan.work("办公室");// 创建另一个对象Person lisi = new Person();lisi.age = 18;lisi.eat();}
}

对象内存分配图：

每个线程（调用 main() 就开辟一个新的线程）会有单独的一个栈，每次调用方法，就会开辟一个栈帧。方法执行完后，栈帧弹出。先进后出。和垃圾回收没有关系
堆内存是共享的空间，不管多少线程，都共享同一块堆内存。真正对象的内容是存在堆内存中的。如果对象失去了指向，对象就变成了垃圾。等待垃圾回收器来回收。

2. 局部变量和成员变量

public class Calculator {// 成员变量  静态特征String brand; // 品牌double size; // 尺寸// 成员方法  动态行为public int add(int num1, int num2) { // num1, num2, res 局部变量int res;res = num1 + num2;return res;}public static void main(String[] args) {// 使用类创建一个计算器对象Calculator calc = new Calculator();  // calc 成员变量int res = calc.add(10, 20);   // res 局部变量System.out.println(res);}
}

代码分析：

栈内存：存放各个方法的局部变量
- 基本类型：num1, num2, res
- 引用类型：calc
堆内存：存放对象的具体数据，成员变量

局部变量和成员变量的区别：

成员变量：在类中定义的变量

局部变量：在方法中定义的变量，包括方法的参数，代码块中定义的变量

	成员变量	局部变量
代码中位置不同	类中定义的变量	方法或代码块中定义的变量
内存中位置不同	堆内存	栈内存
是否有默认值	有	没有
代码作用范围（空间）	当前类的方法	当前的一个方法或代码块
作用时间不同	当前对象从创建到销毁	定义变量到所属方法或代码块执行完毕

3. 构造方法及其重载

什么叫重载？

在同一个类中，相同：方法名，不同：参数的类型或者个数，方法的返回类型、修饰符可以相同也可不同

3.1 构造方法

对于一个类，一般有 3 种常见的成员：属性 field、方法 method、构造器 constructor，这 3 个成员都可以定义 0 个或多个。

构造器是一个创建对象时被自动调用的特殊方法，目的是对象的初始化。构造器的名称应与类名一致。Java通过 new 关键字来调用构造器，从而返回该类的实例。

[修饰符] 类名(形参列表) { //TODO; }

public class Computer {// 成员变量private String cpu;private String mainBoard;// 默认构造方法，不声明的话方法体就是空的public Computer() {System.out.println("默认的构造方法，使用new Computer()就会调用");}// 构造函数的重载// 如果提供了有参数的构造方法，无参数的构造方法将不再默认提供。需要显式写出public Computer(String cpu, String mainBoard) {// 局部变量和成员变量同名时，局部变量优先级别高，需要使用 this 来区别成员变量this.cpu = cpu;this.mainBoard = mainBoard;}// 成员方法public void start() {System.out.println("----------starting------------");}public static void main(String[] args) {// 调用默认构造方法Computer c = new Computer();// 调用成员方法c.start();// 操作成员变量c.cpu = "intel";// 调用带参的构造方法Computer computer = new Computer("M1", "金士顿");System.out.println(computer.cpu);}
}

构造器4个要点：

和类同名，没有返回值类型，作用：完成创建对象的初始化操作
构造器通过 new 关键字调用
构造器不能定义返回值类型
每个类都默认提供一个无参的构造方法，如果显式的进行了定义，则编译器不会再创建默认的。

对象的创建完全是由构造方法实现的吗？

不完全是。创建一个对象共分4步：

分配对象空间，并将对象成员变量初始化为 0 或 null
执行属性值的显式初始化

=== 前两步，由虚拟机完成 ===
执行构造方法
返回对象的地址给相关的变量

3.2 对象数组

Computer[] arr = new Computer[2];
arr[0] = new Computer("intel", "金士顿");
arr[1] = new Computer("AMD", "三星");

4. 方法调用

方法调用时，参数的传递分为两种：基本数据类型的调用，引用数据类型的调用

4.1 基本数据类型的方法调用 – 值调用

public static void main(String[] args) {// 定义两个变量并赋值int num1 = 10;int num2 = 20;// 输出交换之前变量的值System.out.println("交换前：num1=" + num1 + "，num2=" + num2);// 进行交换swap(num1, num2);  // 将值拷贝一份，只是交换了拷贝的内容。// 输出交换之后的值System.out.println("交换后：num1=" + num1 + "，num2=" + num2);
}public static void swap(int num1, int num2) {int tmp = num1;num1 = num2;num2 = tmp;
}

4.2 引用数据类型的方法调用 – 地址传递

地址传递本质上也是值传递

class Point {int x;int y;// 默认构造方法public Point() {}// 重载构造方法public Point(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}
}/* ----------------------- 测试类 -----------------------*/
public class TestRefArgs {public static void main(String[] args) {// 定义两个变量并赋值Point p = new Point(10, 20);// 输出交换之前变量的值System.out.println("交换前：p.x = " + p.x + ", p.y = " + p.y);// 进行交换swap(p);  // 此处为地址传递// 输出交换之后的值System.out.println("交换后：p.x = " + p.x + ", p.y = " + p.y);}public static void swap(Point p) {int tmp = p.x;p.x = p.y;p.y = tmp;}
}

5. this关键字

this 的作用

每创建一个对象，都会有一个 this 的引用变量，指向当前对象（创建了 10 个对象，就会有 10 个 this）。
- 在类的内部可以使用 this 来访问类的成员

this 的使用 —— this 用来访问类的成员

this.name = name；调用成员变量 ==》如果局部变量和成员变量同名，需要使用 this 来区分
this(sno, name); 调用构造方法 ==》在构造方法中必须是第一条语句
this.show(); 调用成员方法 ==》 this 可以省略

this 关键字不能用于 static 方法中

public class Student {int sno;String name;int age;// 默认构造方法public Student() {}// 重载构造方法public Student(int sno, String name) {this.sno = sno;   // 1. 调用成员变量this.name = name;}public Student(int sno, String name, int age) {this(sno, name);  // 2. 调用构造方法}public void show() {System.out.println("My name is " + name);}public void study() {this.show();  // 3. 调用成员方法System.out.println("good good study!");}public static void main(String[] args) {Student stu = new Student();stu.sno = 1;stu.name = "张三";stu.study();Student stu1 = new Student(2, "李四");stu1.show();}
}

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