文章目录

• 类和对象
• • 1. 面对对象的初步认识
  • • 1.1 什么是面向过程？什么又是面向对象？
    • 1.2 对象、成员变量和成员方法的关系和理解
  • 2. 类的定义和使用
  • • 2.1 简单认识类
    • 2.2 类的定义格式
    • 2.3 小试身手
  • 3. 类的实例化
  • • 3.1 什么是实例化
    • 3.2 类和对象的说明
  • 4. this 引用
  • • 4.1 为什么要有this引用
    • 4.2 什么是this引用
    • 4.3 this引用的特性
  • 5. 对象的构造及初始化
  • • 5.1 如何初始化对象
    • 5.2 构造方法
    • • 5.2.1 概念
      • 5.2.2 特性
    • 5.3 默认初始化
    • 5.4 就地初始化
  • 6. 内部类
  • • 6.1 实例内部类
    • 6.2 静态内部类
    • 6.3 局部内部类

类和对象

1. 面对对象的初步认识

1.1 什么是面向过程？什么又是面向对象？

面向过程——步骤化

• 面向过程就是分析出实现需求所需要的步骤，通过函数（方法）一步一步实现这些步骤，接着依次调用即可。

面向对象——行为化

• 面向对象是把整个需求按照特点、功能划分，将这些存在共性的部分封装成类（类实例化后才是对象），创建了对象不是为了完成某一个步骤，而是描述某个事物在解决问题的步骤中的行为。
• Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，继承OOP)，在面向对象的世界里，一切皆为对象。面向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情。用面向对象的思想来涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

1.2 对象、成员变量和成员方法的关系和理解

类：一组相关的属性和行为的集合，是一个抽象的概念。

对象：该类事物的具体表现形式，具体存在的个体。

成员变量：事物的属性

成员方法：事物的行为

那么应该怎么理解这几个概念呢？
类就是对一些具有共性特征，并且行为相似的个体的描述。

比如小李和老张都有姓名、年龄、身高、体重等一些属性，并且两人都能够进行聊天、运动等相似的行为。
由于这两个人具有这些共性的地方，所以我们把它抽象出来，定义为一个类——人类，而小李、老王正是这个类中的个体（对象），而每一个个体才是真正具体的存在，光提到人类，你只知道应该有哪些属性行为，但你不知道他具体的一些属性值，比如你知道他属于 “人类” 所以他应该拥有姓名，年龄等属性，但你并不知道他具体叫什么，年龄多大了。而小李和老王这两个具体的对象，却能够实实在在的知道老王今年30岁了、身高175等值。

所以可以得出结果：类是对象的抽象，而对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而真正根据类实例化出具体的对象，就需要占用内存空间了。

2. 类的定义和使用

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。

上图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可以识别了。

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…

2.2 类的定义格式

在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为定义类的关键字
• 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。

class WashMachine{public String brand;  // 品牌public String type;   // 型号public double weight;  // 重量public double lenght;  // 长public double weidth;  // 宽public double height;  // 高public String color;  // 颜色public void WashClothes(){  // 洗衣服System.out.println("洗衣功能");}public void dryClothes(){   // 脱水System.out.println("脱水功能");}public void SetTime(){    // 定时System.out.println("定时功能");}
}

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。

2.3 小试身手

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 {// 狗的属性String breed;   //品种int size;   //大小String colour;   //颜色int age;   //年龄// 狗的行为void eat() {}void run() {}void sleep(){}void name(){}
}

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和double是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：WashMachine类和Dog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。

public class Test {public static void main(String[] args) {class Dog {// 狗的属性String breed;   //品种String size;   //大小String colour;   //颜色int age;   //年龄// 狗的行为void eat() {System.out.println(breed+"吃狗粮");}void run() {System.out.println(breed+"跑步");}}Dog dog1 = new Dog();     //通过new实例化对象dog1.breed = "斗牛犬";dog1.size = "大";dog1.colour = "浅灰色";dog1.age = 5;dog1.eat();dog1.run();Dog dog2 = new Dog();    //通过new实例化对象dog2.breed = "小猎犬";dog2.size = "大";dog2.colour = "橘色";dog2.age = 6;dog2.eat();dog2.run();}
}

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
• 同一个类可以创建多个实例

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（学过C语言的可以类比结构体）
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。
   

4. this 引用

4.1 为什么要有this引用

我们先看一个日期的例子

public class Date {public int year;public int month;public int day;public void setDay(int y, int m, int d){year = y;month = m;day = d;}public void printDate(){System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);}public static void main(String[] args) {// 构造三个日期类型的对象 d1 d2 d3Date d1 = new Date();Date d2 = new Date();Date d3 = new Date();// 对d1，d2，d3的日期设置d1.setDay(2022,10,22);d2.setDay(2022,10,23);d3.setDay(2022,10,24);// 打印日期中的内容d1.printDate();d2.printDate();d3.printDate();}
}

以上代码定义了一个日期类，然后main方法中创建了三个对象，并通过Date类中的成员方法对对象进行设置和打
印，代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。
我们仔细考虑一下这两个问题：

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？

2. 三个对象都在调用setDate和printDate函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明，setDate和
   printDate函数如何知道打印的是那个对象的数据呢？

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。

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. 在"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是“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

5. 对象的构造及初始化

5.1 如何初始化对象

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

public static void main(String[] args) {int a;System.out.println(a);
}

// Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a

要让上述代码通过编译，非常简单，只需在正式使用a之前，给a设置一个初始值即可。如果是对象：

public static void main(String[] args) {Date d = new Date();d.printDate();d.setDate(2022,10,22);d.printDate();
}

5.2 构造方法

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();   // 2022-10-22}
}

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)

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法public Date(){this.year = 2022;this.month = 10;this.day = 22;}// 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。

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。

public class Date {public int year;public int month;public int day;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) {// 如果编译器会生成，则生成的构造方法一定是无参的// 则此处创建对象是可以通过编译的// 但实际情况是：编译期报错Date d = new Date();d.printDate();}
}

/*
Error:(26, 18) java: 无法将类 extend01.Date中的构造器 Date应用到给定类型;需要: int,int,int找到: 没有参数原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
*/

• 构造方法中，可以通过this调用其他构造方法来简化代码

public class Date {public int year;public int month;public int day;// 无参构造方法--内部给各个成员赋值初始值，该部分功能与三个参数的构造方法重复// 此处可以在无参构造方法中通过this调用带有三个参数的构造方法// 但是this(1900,1,1);必须是构造方法中第一条语句public Date(){//System.out.println(year);  注释取消掉，编译会失败this(1900, 1, 1);//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;}
}

注意🔑：

• this(…)必须是构造方法中第一条语句
• 不能形成环

public Date(){this(2022,10,22);
}
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

5.3 默认初始化

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(2022,10,22);}
}

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：

Date d = new Date(2022,10,22);

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，下面简单介绍一下：

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：

5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法，给对象中各个成员赋值

5.4 就地初始化

就是在申明成员变量的时候，直接给出初始值。

public class Date {public int year = 2022;public int month = 10;public int day = 22;public Date(){}public Date(int year, int month, int day) {}public static void main(String[] args) {Date d1 = new Date(2022,10,10);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

6. 内部类

当一个事物的内部，还有一个部分需要一个完整的结构进行描述，而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服
务，那么整个内部的完整结构最好使用内部类。在 Java 中，可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部，
前者称为内部类，后者称为外部类。内部类也是封装的一种体现。

public class OutClass {class InnerClass{}
}
// OutClass是外部类
// InnerClass是内部类

注意🔑

1. 定义在class 类名{}花括号外部的，即使是在一个文件里，都不能称为内部类

public class A{}
class B{}

// A 和 B是两个独立的类，彼此之前没有关系

2. 内部类和外部类共用同一个java源文件，但是经过编译之后，内部类会形成单独的字节码文件

6.1 实例内部类

在外部类中，内部类定义位置与外部类成员所处的位置相同，因此称为成员内部类。

实例内部类就是未被static修饰的成员内部类。

public class OutClass {private int a;static int b;int c;public void methodA(){a = 10;System.out.println(a);}public static void methodB(){System.out.println(b);}// 实例内部类：未被static修饰class InnerClass{int c;public void methodInner(){// 在实例内部类中可以直接访问外部类中：任意访问限定符修饰的成员a = 100;b =200;methodA();methodB();// 如果外部类和实例内部类中具有相同名称成员时，优先访问的是内部类自己的c = 300;System.out.println(c);// 如果要访问外部类同名成员时候，必须：外部类名称.this.同名成员名字OutClass.this.c = 400;System.out.println(OutClass.this.c);}}public static void main(String[] args) {// 外部类：对象创建 以及 成员访问OutClass outClass = new OutClass();System.out.println(outClass.a);System.out.println(OutClass.b);System.out.println(outClass.c);outClass.methodA();outClass.methodB();// 要访问实例内部类中成员，必须要创建实例内部类的对象// 而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同，因此创建实例内部类对象时必须借助外部类// 创建实例内部类对象OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();// 上述语法比较怪异，也可以先将外部类对象先创建出来，然后再创建实例内部类对象OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();innerClass2.methodInner();}}

注意🔑:

1. 外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问
2. 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同，因此也受public、private等访问限定符的约束
3. 在实例内部类方法中访问同名的成员时，优先访问自己的，如果要访问外部类同名的成员，必须：外部类名
   称.this.同名成员 来访问
4. 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建
5. 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用
6. 外部类中，不能直接访问实例内部类中的成员，如果要访问必须先要创建内部类的对象。

6.2 静态内部类

被static修饰的内部成员类称为静态内部类。

public class OutClass {private int a;static int b;public void methodA(){a = 10;System.out.println(a);}public static void methodB(){System.out.println(b);}// 静态内部类：被static修饰的成员内部类static class InnerClass{public void methodInner(){// 在内部类中只能访问外部类的静态成员// a = 100;   // 编译失败，因为a不是类成员变量b =200;// methodA();  // 编译失败，因为methodB()不是类成员方法methodB();}}public static void main(String[] args) {// 静态内部类对象创建 & 成员访问OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();innerClass.methodInner();}
}

注意🔑:

1. 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员
2. 创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象

6.3 局部内部类

定义在外部类的方法体或者{}中，该种内部类只能在其定义的位置使用，一般使用的非常少，此处简单了解下语法
格式。

public class OutClass {int a = 10;public void method(){int b = 10;// 局部内部类：定义在方法体内部// 不能被public、static等访问限定符修饰class InnerClass{public void methodInnerClass(){System.out.println(a);System.out.println(b);}}// 只能在该方法体内部使用，其他位置都不能用InnerClass innerClass = new InnerClass();innerClass.methodInnerClass();}public static void main(String[] args) {// OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败}
}

注意🔑:

1. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用
2. 不能被public、static等修饰符修饰
3. 编译器也有自己独立的字节码文件，命名格式：外部类名字$内部类名字.class