Java中的类与对象

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Java中的类与对象。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

面向对象

设计对象并使用

  • 类: 是共同特征的描述(设计图)

  • 对象: 是真实存在的具体实例

  • Javabean类: 用来描述一类事物的类,在Javabean类里是不写main方法的

    1. 注意: 类名首字母要大写,见名知意,(驼峰模式)

    2. 注意: 在实际开发中,建议一个文件定义一个class类

      代码:

      package com.xiaonan.Demo01;
      
      public class GirlFriend {
         //属性
         String name;
         int age;
         String gender;
      
         //行为
         public void eat(){
             System.out.println("在吃饭");
         }
      
         public void sleep(){
             System.out.println("在睡觉");
         }
      }
package com.xiaonan.Demo01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个女朋友对象
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();

        //赋值
        gf1.age = 18;
        gf1.gender = "女";
        gf1.name = "小琪";

        //输出
        System.out.println(gf1.age);
        System.out.println(gf1.gender);
        System.out.println(gf1.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();

        System.out.println("--------------------");
        //new第二个对象
        GirlFriend gf2 = new GirlFriend();
        //赋值
        gf2.age = 18;
        gf2.gender = "女";
        gf2.name = "小青";

        //输出
        System.out.println(gf2.age);
        System.out.println(gf2.gender);
        System.out.println(gf2.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();
    }
}

封装

  • 是面向对象三大特征 (封装 继承 多态)

  • 对象代表什么,就得封装对应的数据,并提供数据对应的行为

    案例:

    人关门

    这个门是自己关的,人只是给门一个作用力

private关键字

  • 是一个权限修饰符

  • 可以修饰成员(成员变量 和成员方法)

  • 被private(私有的)修饰的成员只能在本类中才能访问

    例子:

package com.xiaonan.test;

public class Test {
    private int age; // private:私有的

    //set 赋值
    public void setAge(int a){
        if(a>=10 && a<= 50){
            age = a;
        }else{
            System.out.println("非法数据");
        }
    }

    //get(获取)
    public int getAge(){
        return age;
    }
}
  • 针对private修饰的成员变量,如果需要被其他的类使用,要提供相应的操作

  • 提供"setXxx(参数)" 方法,用于给成员变量赋值,方法用public修饰

  • 提供"getXxx()" 方法,用于获取成员变量的值,方法用public(公共的)修饰

就近原则和this关键字

示例代码:

package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriend {

    //成员变量
    private int age;

    public void method() {
        //局部变量 (方法变量)
        int age = 10;
        //System.out.println(age); //就近原则(谁离我近,我就用谁)
        System.out.println(this.age); //this关键字 这里的age是 成员变量的age
    }
}
package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个 GirlFriend对象
        //格式: 类名 对象名 = new 类名();
        //例子
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();
        gf1.method();
    }
}

this关键字的作用

  • 区分成员变量和局部变量

构造方法

在Java中,构造方法是用于创建对象并初始化对象的特殊方法。构造方法具有以下注意事项:

  1. 构造方法的名称必须与类名完全相同,且没有返回类型(包括void),它们不能被显式地调用,而是在创建对象时自动调用。

  2. 如果在类中没有定义任何构造方法,Java编译器会自动生成一个默认的无参构造方法。如果在类中定义了构造方法,编译器将不会自动生成默认构造方法。

  3. 可以定义多个构造方法,它们可以具有不同的参数列表(参数个数、类型或顺序不同),这被称为方法的重载(overloading)。

  4. 构造方法可以有访问修饰符(如public、private、protected)来控制对构造方法的访问权限。一般情况下,构造方法应该使用public修饰符,以便其他类可以实例化对象。

  5. 在构造方法中可以使用关键字super调用父类的构造方法,以便在创建子类对象时初始化父类的成员变量。

  6. 构造方法可以使用this关键字调用同一个类中的其他构造方法,以便在构造方法之间进行重用。

  7. 构造方法可以抛出异常,但通常不建议在构造方法中抛出受检异常,而应该在构造方法中处理异常或使用非受检异常。

  8. 构造方法可以执行任意的初始化操作,例如初始化对象的成员变量、调用其他方法等。

需要注意的是,构造方法的主要目的是在创建对象时进行初始化操作,因此应该避免在构造方法中执行过多的逻辑或复杂的计算。如果需要进行复杂的初始化操作,可以考虑使用静态工厂方法或其他设计模式来替代构造方法。

标准的JavaBean

  • 类名要见名知意

  • 成员变量使用private修饰

  • 提供至少两个构造方法

    1. 无参构造方法

    2. 带全部参数的构造方法

  • 成员方法

    1. 提供每一个成员变量对应的setXxx()与getXxx()

    2. 如果还有其他的行为也要写上

快捷键

// alt + insert (快速生成JavaBean标准类的 构造无参与全部参数的方法 和set方法和get方法)

插件

PTG 一秒生成标准的JavaBean

对象内存图

一个对象内存图

当在Java中创建一个对象时,它会在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。下面是一个更详细的Java对象的内存图示例:

  1. Object Header:对象头是用于存储对象的元数据的部分。它通常包含以下信息:

    • 类型指针(Type Pointer):指向对象所属的类的元数据。
    • 哈希码(Hash Code):对象的哈希码,用于支持对象的哈希表操作。
    • 锁信息(Lock Information):用于支持对象的同步和并发操作。
  2. Instance Variables:实例变量,也称为成员变量或字段,是对象的数据部分。它们是在类中定义的变量,用于存储对象的状态和属性。每个实例变量占用一定的内存空间,具体大小取决于变量的类型和对齐要求。

创建对象时,Java虚拟机会执行以下步骤:

  1. 分配内存:Java虚拟机在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。

  2. 初始化对象头:Java虚拟机会将对象头的字段初始化为默认值,如类型指针、哈希码和锁信息。

  3. 初始化实例变量:Java虚拟机会将实例变量的值初始化为默认值,如数值类型为0,布尔类型为false,引用类型为null。

  4. 执行构造方法:Java虚拟机会调用对象的构造方法来执行进一步的初始化操作,可以在构造方法中设置实例变量的具体值。

    注意:上述内存图和步骤是基于Java的传统对象模型,具体实现可能会因Java虚拟机的不同实现而有所不同。此外,Java还有其他的内存区域,如栈内存、方法区等,用于存储不同类型的数据和执行程序的其他操作。

    两个引用指向同一个对象

    在Java中,可以通过将两个引用变量指向同一个对象来实现这种情况。当两个引用指向同一个对象时,它们实际上引用了相同的内存地址,因此它们可以访问和修改相同的对象数据。

    下面是一个示例代码,演示了如何在Java中创建两个引用指向同一个对象:

    public class Main {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个对象
         MyClass obj = new MyClass();
    
         // 创建两个引用指向同一个对象
         MyClass ref1 = obj;
         MyClass ref2 = obj;
    
         // 修改对象的数据
         obj.setData("Hello, World!");
    
         // 通过两个引用访问和修改相同的对象数据
         System.out.println(ref1.getData());  // 输出: Hello, World!
         System.out.println(ref2.getData());  // 输出: Hello, World!
     }
    }
    
    class MyClass {
     private String data;
    
     public void setData(String data) {
         this.data = data;
     }
    
     public String getData() {
         return data;
     }
    }

    在上面的示例中,ref1ref2是两个引用变量,它们都指向obj所引用的同一个MyClass对象。通过这两个引用变量,我们可以访问和修改相同的对象数据。

    需要注意的是,当一个对象没有任何引用指向它时,它将成为Java中的垃圾对象,并由垃圾收集器回收内存。因此,在使用多个引用指向同一个对象时,需要小心确保在不需要引用时及时将其置为null,以便垃圾收集器可以回收不再使用的对象。

    基本数据类型与引用数据类型的区别

  5. 存储方式:基本数据类型的值直接存储在变量中,而引用数据类型的变量存储的是对象的引用(内存地址)。

  6. 大小和默认值:基本数据类型具有固定的大小和默认值,而引用数据类型的大小取决于对象的大小,且默认值为null。

    • 基本数据类型的大小是固定的,不受具体平台的影响。例如,int类型始终占用4个字节。
    • 引用数据类型的大小取决于所引用对象的大小。例如,一个引用变量可能指向一个很小的对象或一个很大的对象。
    • 基本数据类型的默认值是根据其类型确定的。例如,int类型的默认值为0,boolean类型的默认值为false。
    • 引用数据类型的默认值为null,表示该引用变量当前未指向任何对象。
  7. 传递方式:基本数据类型在方法参数传递时是按值传递的,而引用数据类型在方法参数传递时是按引用传递的。

    • 当将基本数据类型作为方法参数传递时,传递的是实际的值的副本。在方法内部对参数进行修改不会影响原始值。
    • 当将引用数据类型作为方法参数传递时,传递的是引用的副本。在方法内部对参数进行修改会影响原始对象。
  8. 内存管理:基本数据类型的变量直接存储数据值,内存管理由编译器或解释器处理;而引用数据类型的变量存储对象的引用,对象的创建和销毁由开发人员手动管理或由垃圾回收器自动处理。

    • 基本数据类型的变量在栈上分配内存,其生命周期由程序控制。
    • 引用数据类型的对象在堆上分配内存,其生命周期由开发人员手动管理或由Java的垃圾回收器自动处理。

    需要注意的是,Java中的基本数据类型包括boolean、byte、short、int、long、float、double和char,而其他所有的类型都属于引用数据类型,包括类、接口、数组和枚举等。

    this关键字的内存原理

    作用: 用于区分局部变量和成员变量

    this的本质: 所在方法调用者的地址值

    在Java中,this关键字表示当前对象的引用。它可以在实例方法和构造方法中使用,用于引用当前正在执行方法的对象。

    this关键字的内存原理如下:

  9. 当创建一个对象时,Java虚拟机会在堆上为该对象分配内存空间,并将对象的实例变量存储在该内存空间中。

  10. 当调用对象的实例方法时,Java虚拟机会将当前对象的引用作为隐藏参数传递给方法。这个隐藏参数就是this关键字所表示的当前对象的引用。

  11. 在方法内部,可以使用this关键字来访问当前对象的实例变量和实例方法。通过this关键字,可以明确地指定当前对象的成员,避免与局部变量或参数发生命名冲突。

  12. 当方法执行完毕后,this关键字的作用也就结束了。它不会占用额外的内存空间,而是在方法调用结束后被释放。

需要注意的是,每个实例方法都有一个隐含的this参数,但它并不会显式地出现在方法的参数列表中。编译器会自动将this参数添加到方法的参数列表中,以便在方法内部使用。

总结起来,this关键字在Java中用于引用当前对象,它并不占用额外的内存空间,而是作为方法的隐含参数传递给实例方法。通过this关键字,可以访问当前对象的实例变量和实例方法。

成员变量和局部变量的区别

在Java中,成员变量(也称为实例变量)和局部变量是两种不同类型的变量,它们有以下区别:

  1. 作用域:成员变量定义在类中,可以在整个类中的各个方法中访问。而局部变量定义在方法、代码块或构造函数中,仅在其所在的作用域内有效。

  2. 生命周期:成员变量的生命周期与对象的生命周期相同,当对象创建时被初始化,直到对象被销毁。而局部变量的生命周期仅限于其所在的作用域,在离开作用域后,局部变量将被销毁。

  3. 默认值:成员变量会被赋予默认值,例如,整数类型的成员变量默认值为0,布尔类型的成员变量默认值为false。而局部变量没有默认值,必须在使用之前显式初始化。

  4. 访问修饰符:成员变量可以使用不同的访问修饰符(如public、private、protected)进行访问控制,以控制其可见性。而局部变量不能使用访问修饰符,它们的可见性仅限于其所在的作用域内。

  5. 内存分配:成员变量在对象创建时分配内存空间,每个对象都有一份成员变量的拷贝。而局部变量在方法调用或代码块执行时分配内存空间,每次调用或执行都会创建一个新的局部变量。

需要注意的是,成员变量和局部变量可以同名,但在同一作用域内,局部变量会覆盖同名的成员变量。如果需要访问成员变量,可以使用关键字"this"来引用当前对象的成员变量。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-842757.html

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