【JAVASE】学习类与对象的创建和实例化

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【JAVASE】学习类与对象的创建和实例化,JAVASE,学习,java

✅作者简介:大家好,我是橘橙黄又青,一个想要与大家共同进步的男人😉😉

🍎个人主页:再无B~U~G-CSDN博客

目标:

1. 掌握类的定义方式以及对象的实例化
2. 掌握类中的成员变量和成员方法的使用
3. 掌握对象的整个初始化过程

1. 面向对象的初步认知

打个比方:

1. 传统洗衣服过程
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传统的方式: 注重的是洗衣服的过程 ,少了一个环节可能都不行。

2. 现代洗衣服过程 

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面向对象方式来进行处理,就不关注洗衣服的过程 ,具体洗衣机是怎么来洗衣服,如何来甩干的,用户不用去关心,只需要将衣服放进洗衣机,倒入洗衣粉,启动开关即可,通过对象之间的交互来完成的

2. 类定义和使用

面相对象程序设计关注的是对象,而对象是现实生活中的实体,比如:洗衣机。但是洗衣机计算机并不认识,需要开发人员告诉给计算机什么是洗衣机。

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上图左侧就是 对洗衣机简单的描述,该过程称为对洗衣机对象 ( 实体 ) 进行抽象 ( 对一个复杂事物的重新认知 ) ,但是这些简化的抽象结果计算机也不能识别,开发人员可以采用某种面相对象的编程语言来进行描述,比如:Java 语言。

2.1 简单认识类

类是用来对一个实体 ( 对象 ) 来进行描述的 ,主要描述该实体 ( 对象 ) 具有哪些属性 ( 外观尺寸等 ) ,哪些功能 ( 用来干啥) ,描述完成后计算机就识别了。
比如:洗衣机,它是一个品牌,在 Java 中可以将其看成是一个类别。
属性:产品品牌,型号,产品重量,外观尺寸,颜色 ...
功能:洗衣,烘干、定时......
Java 语言中,如何对上述的洗衣机类来进行定义呢?

2.2 类的定义格式

 java中定义类时需要用到class关键字,具体语法如下

// 创建类
class ClassName {
        field ; // 字段 ( 属性 ) 或者 成员变量
        method ; // 行为 或者 成员方法
}

 class定义类的关键字,ClassName为类的名字,{}中为类的主体。

类中包含的内容称为类的成员。属性主要是用来描述类的,称之为类的成员属性或者类成员变量。方法主要说明类 具有哪些功能,称为类的成员方法。
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采用 Java 语言将洗衣机类在计算机中定义完成,经过 javac 编译之后形成 .class 文件,在 JVM 的基础上计算机就可以识别了。
注意事项
  1. 类名注意采用大驼峰定义
  2. 成员前写法统一为public,后面会详细解释
  3. 此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释

 2.3 课堂练习

2.3.1 定义一个狗类

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class PetDog {
    public String name;//名字
    public String color;//颜色
    // 狗的属性
    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
    }
    // 狗的行为
    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
    }
}

 2.3.2 定义一个学生类

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public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;
    //类成员方法
    public void DoClass(){}
    public void DoHomework(){}
    public void Exam(){}
}
注意事项:
1. 一般一个文件当中只定义一个类
2. main方法所在的类一般要使用public修饰(注意:Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
3. public修饰的类必须要和文件名相同
4. 不要轻易去修改 public 修饰的类的名称,如果要修改,通过开发工具修改

3. 类的实例化  

3.1 什么是实例化

定义了一个类,就相当于在计算机中定义了一种新的类型 ,与 int double 类似,只不过 int double java 语言自带的内置类型,而类是用户自定义了一个新的类型,比如上述的:PetDog 类和 Student 类。它们都是类 ( 一种新定义的类型) 有了这些自定义的类型之后,就可以使用这些类来定义实例 ( 或者称为对象 )。
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化 ,在 java 中采用 new 关键字,配合类名来实例化对象。

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代码:

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog(); //通过new实例化对象
        dogh.name = "阿黄";
        dogh.color = "黑黄";
        dogh.barks();
        dogh.wag();
        PetDog dogs = new PetDog();
        dogs.name = "阿黄";
        dogs.color = "黑黄";
        dogs.barks();
        dogs.wag();
    }
}
//输出结果:
//阿黄: 旺旺旺~~~
//阿黄: 摇尾巴~~~
//赛虎: 旺旺旺~~~
//赛虎: 摇尾巴~~~
注意事项
new 关键字用于创建一个对象的实例 .
使用 . 来访问对象中的属性和方法 .
同一个类可以创建对个实例

 3.2 类和对象的说明

1. 类只是 一个 模型 一样的东西,用来对一个实体进行描述,限定了类有哪些成员 .
2. 类是一种自定义的类型 ,可以用来定义变量 .
3. 一个类可以实例化出多个对象, 实例化出的对象 占用实际的物理空间,存储类成员变量
4. 做个比方。 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子,类就像是设计图 ,只设计出需要什么东西,但是并没有实体的建筑存在,同样类也只是一个设计,实例化出的对象才能实际存储数据,占用物理空间。
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4. this引用

4.1 为什么要有this引用

1. 形参名不小心与成员变量名相同

public void setDay(int year, int month, int day){
    year = year;
    month = month;
    day = day;
}
那函数体中到底是谁给谁赋值?成员变量给成员变量?参数给参数?参数给成员变量?成员变量参数?估计自己都搞不清楚了。
2. 三个对象都在调用 setDate printDate 函数,但是这两个函数中没有任何有关对象的说明, setDate printDate 函数如何知道打印的是那个对象的数据呢?
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一切让this引用来揭开这层神秘的面纱。

 4.2 什么是this引用

this 引用指向当前对象 ( 成员方法运行时调用该成员方法的对象 ) ,在成员方法中所有成员变量的操作,都是通过该 引用去访问 。只不过所有的操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }
}
注意: this引用的是调用成员方法的对象
public static void main(String[] args) {
    Date d = new Date();
    d.setDay(2020,9,15);
    d.printDate();
}

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4.3 this引用的特性

1. this 的类型: 对应类类型引用,即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型
2. this 只能在 " 成员方法 " 中使用
3. " 成员方法 " 中, this 只能引用当前对象,不能再引用其他对象
4. this 成员方法 第一个隐藏的参数,编译器会自动传递,在成员方法执行时,编译器会负责将调用成员方法对象的引用传递给该成员方法,this 负责来接收。

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 5. 对象的构造及初始化

5.1 如何初始化对象

通过前面知识点的学习知道,在Java方法内部定义一个局部变量时,必须要初始化,否则会编译失败。

案例:

public static void main(String[] args) {
int a;
System.out.println(a);
}
// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变变量

5.2 构造方法

构造方法作用:给类成员变量初始化

5.2.1 概念

构造方法 ( 也称为构造器 ) 是一个特殊的成员方法, 名字必须与类名相同,在创建对象时,由编译器自动调用,并且在整个对象的生命周期内只调用一次。
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 构造方法:
    // 名字与类名相同,没有返回值类型,设置为void也不行
    // 一般情况下使用public修饰
    // 在创建对象时由编译器自动调用,并且在对象的生命周期内只调用一次
    public Date(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 此处创建了一个Date类型的对象,并没有显式调用构造方法
        Date d = new Date(2021,6,9); // 输出Date(int,int,int)方法被调用了
        d.printDate(); // 2021-6-9
    }
}
注意:构造方法的作用就是对对象中的成员进行初始化,并不负责给对象开辟空间。

5.2.2 特性

1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型,设置为void也不行
3. 创建对象时由编译器自动调用,并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生,每个人只能出生一次)
4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
5. 如果用户没有显式定义,编译器会生成一份默认的构造方法,生成的默认构造方法一定是无参的
6. 构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码

如:

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 无参构造方法
    public Date(){
        this.year = 1900;
        this.month = 1;
        this.day = 1;
    }
    // 带有三个参数的构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}
上述两个构造方法:名字相同,参数列表不同,因此构成了方法重载。
5. 如果用户没有显式定义,编译器会生成一份默认的构造方法,生成的默认构造方法一定是无参的。
代码:
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.printDate();
    }
}
上述 Date 类中,没有定义任何构造方法,编译器会默认生成一个不带参数的构造方法。
注意:一旦用户定义,编译器则不再生成。
6. 构造方法中,可以通过 this 调用其他构造方法来简化代码
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注意:
this(...)必须是构造方法中第一条语句

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如果注释掉 ,恢复正常

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不能形成环 

public Date(){
    this(1900,1,1);
}
public Date(int year, int month, int day) {
    this();
}
无参构造器调用三个参数的构造器,而三个参数构造器有调用无参的构造器,形成构造器的递归调用。
编译报错: Error:(19, 12) java: 递归构造器调用

7. 绝大多数情况下使用public来修饰,特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)。 

5.3 默认初始化 

在上文中提出的第二个问题:为什么局部变量在使用时必须要初始化,而成员变量可以不用呢?
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public Date(int year, int month, int day) {
        // 成员变量在定义时,并没有给初始值, 为什么就可以使用呢?
        System.out.println(this.year);
        System.out.println(this.month);
    System.out.println(this.day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 此处a没有初始化,编译时报错:
        // Error:(24, 28) java: 可能尚未初始化变量a
        // int a;
        // System.out.println(a);
        Date d = new Date(2021,6,9);
    }
}

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要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情:
在程序层面只是简单的一条语句,在 JVM 层面需要做好多事情,下面简单介绍下:
1. 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载
2. 为对象分配内存空间
3. 处理并发安全问题
比如:多个线程同时申请对象, JVM 要保证给对象分配的空间不冲突
4. 初始化所分配的空间
即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值,比如:
数据类型
默认值
byte 0
char
'\u0000'
short 0
int 0
long OL
boolean false
float 0.0f
double 0.0
reference null
5. 设置对象头信息 ( 关于对象内存模型后面会介绍 )

5.4 就地初始化 

在声明成员变量时,就直接给出了初始值。
案例:
public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
    public Date(){
    }
    public Date(int year, int month, int day) {
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date(2021,6,9);
        Date d2 = new Date();
    }
}
注意:代码编译完成后,编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中
好啦,今天的分享就到这里了,感谢观看。

到了这里,关于【JAVASE】学习类与对象的创建和实例化的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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