第六章面向对象、对象和类以及封装

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第六章面向对象、对象和类以及封装
一、面向对象
- 1.概念
- 2.面向对象的三大特征
二、对象和类
- 1.基本概念
- 2.Java中的对象
- 3.Java 中的类
- 4.创建对象
- 5.访问实例变量和方法
- 6.源文件声明规则
- 7.匿名类
- 8.内部类
四、封装
- 1.概念
- 2.封装的优点
- 3.实现Java封装的步骤

一、面向对象

1.概念

面向过程
面向过程是一种编程思想，意思是我们要做任何事，都需要亲力亲为，强调的是过程
比如,把大象装冰箱,一共分3步：

打开冰箱门
把大象放进去
关上冰箱门

面向对象
面向对象也是一种编程思想，相对于面向过程，我们可以由原来问题的执行者变为指挥者，进而把生活中很多复杂的问题变得简单化
把大象装进冰箱里，面向过程强调的是过程。而面向对象强调的是结果：

什么样的冰箱?
什么样的大象?
谁负责把大象装进去?

我们可以看到，干活的主体并不是自己，自己变成了一个指挥者

再比如，当我们想吃一道菜的时候，我们不用考虑这道菜是怎么做的，怎么送达的，只需要点菜即可。传菜和做菜都有具体的对象来完成具体的功能，我们不需要关注实现的过程，只需要关注结果就好

这就是我们所说的面向对象的编程思想（OOP，Object Oriented Programming）

2.面向对象的三大特征

封装：把相关的数据封装成一个”类”组件
继承: 是子类自动共享父类属性和方法，这是类之间的一种关系
多态: 增强软件的灵活性和重用性

二、对象和类

1.基本概念

对象
对象是类的一个实例，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

2.Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为
拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑
对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似
软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现
在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成

3.Java 中的类

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(){}
}

一个类可以包含以下类型变量：

局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁
成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问
类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法

4.创建对象

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：

声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型
实例化：使用关键字 new 来创建一个对象
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 Puppy{public Puppy(String name){//这个构造器仅有一个参数：nameSystem.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Puppy对象Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );}
}

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 : tommy

创建对象时，内存经历了如下过程：

在栈内存中开辟一块空间，存放引用类型变量 p，并把 p 压入栈底
在堆内存中开辟一块空间，存放 Phone 对象
完成对象的初始化，并赋予默认值
给初始化完毕的对象赋予唯一的地址值
把地址值交给引用类型变量 p 来保存

5.访问实例变量和方法

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：

/* 实例化对象 */
Object referenceVariable = new Constructor();
/* 访问类中的变量 */
referenceVariable.variableName;
/* 访问类中的方法 */
referenceVariable.methodName();

6.源文件声明规则

当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则：

一个源文件中只能有一个 public 类
一个源文件可以有多个非 public 类
源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如：源文件中 public 类的类名是 Employee，那么源文件应该命名为Employee.java
如果一个类定义在某个包中，那么 package 语句应该在源文件的首行
如果源文件包含 import 语句，那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该在源文件中最前面
import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等
除了上面提到的几种类型，Java 还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类

7.匿名类

Java 中可以实现一个类中包含另外一个类，且不需要提供任何的类名直接实例化。
主要是用于在我们需要的时候创建一个对象来执行特定的任务，可以使代码更加简洁。
匿名类是不能有名字的类，它们不能被引用，只能在创建时用 new 语句来声明它们。
匿名类语法格式：

class outerClass {// 定义一个匿名类object1 = new Type(parameterList) {// 匿名类代码};
}

8.内部类

Java 一个类中可以嵌套另外一个类，语法格式如下：

class OuterClass {   // 外部类// ...class NestedClass { // 嵌套类，或称为内部类// ...}
}

要访问内部类，可以通过创建外部类的对象，然后创建内部类的对象来实现。
嵌套类有两种类型：

非静态内部类
静态内部类

一个非静态内部类的实例：

class OuterClass {int x = 10;class InnerClass {int y = 5;}
}public class MyMainClass {public static void main(String[] args) {OuterClass myOuter = new OuterClass();OuterClass.InnerClass myInner = myOuter.new InnerClass();System.out.println(myInner.y + myOuter.x);}
}

由于内部类嵌套在外部类中，因此必须首先实例化外部类，然后创建内部类的对象来实现

四、封装

1.概念

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法
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外部类定义的代码随机访问
要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制
封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段
适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性

2.封装的优点

良好的封装能够减少耦合
类内部的结构可以自由修改
可以对成员变量进行更精确的控制
隐藏信息，实现细节

3.实现Java封装的步骤

1）修改属性的可见性来限制对属性的访问（一般限制为private），例如：

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

这段代码中，将 name 和 age 属性设置为私有的，只能本类才能访问，其他类都访问不了，如此就对信息进行了隐藏。

2）对每个值属性提供对外的公共方法访问，也就是创建一对赋取值方法，用于对私有属性的访问，例如：

public class Person{private String name;private int age;
public int getAge(){return age;}
public String getName(){return name;}
public void setAge(int age){this.age = age;}
public void setName(String name){this.name = name;}
}

采用 this 关键字是为了解决实例变量（private String name）和局部变量（setName(String name)中的name变量）之间发生的同名的冲突

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2.Java中的对象

3.Java 中的类

4.创建对象

5.访问实例变量和方法

6.源文件声明规则

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