## 类和对象

**面向过程与面向对象的思想对比**

**面向过程:** 是一种以`过程为中心`的编程思想，实现功能的每一步，都是自己操作完成。

**面向对象：** 是一种以`对象为中心`的编程思想，通过指挥对象来实现具体的功能。

### 类和对象的关系

`客观存在的事物皆为对象 `，所以我们也常常说`万物皆对象`。

* 类
  * 类的理解
    * 类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
    * 类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合
    * 简单理解：`类就是对现实事物的一种描述`
  * 类的组成
    * 属性：指`事物的特征`，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）
    * 行为：指`事物能执行的操作`，例如：手机事物（打电话，发短信）
* 类和对象的关系
  * 类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
  * 对象：现实生活中真实存在的事物，简单的说就是看得见摸得着的实体。
  * 简单理解：`类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物`

###  类的定义

类是由`属性和行为`两部分组成。

* **属性：** 在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
* **行为：** 在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

**类的定义步骤：**

>	① 定义类
>
>	② 编写类的成员变量
>
>	③ 编写类的成员方法

~~~java
public class Student {
    // 属性 : 姓名, 年龄
    // 成员变量: 跟之前定义变量的格式一样, 只不过位置发生了改变, 类中方法外
    String name;
    int age;

// 行为 : 学习
    // 成员方法: 跟之前定义方法的格式一样, 只不过去掉了static关键字.
    public void study(){
        System.out.println("学习");
    }
}
~~~

###  对象的创建和使用

* **创建对象的格式：**

> 类名 对象名 = new 类名();

* **调用成员的格式：**

> 对象名.成员变量
  >
  > 对象名.成员方法();

* **示例代码 : **

```java
public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 类名 对象名 = new 类名();
        Student stu = new Student();
        // 对象名.变量名
        // 默认初始化值
        System.out.println(stu.name);  // null
        System.out.println(stu.age);   // 0

stu.name = "张三";
        stu.age = 23;

System.out.println(stu.name);  // 张三
        System.out.println(stu.age);   // 23

// 对象名.方法名();
        stu.study();
        // com.itheima.object1.Student@b4c966a
        // 全类名(包名 + 类名)
        System.out.println(stu);
    }
}
```

### 案例-手机类的创建和使用

**需求 ：** 首先定义一个手机类，然后定义一个手机测试类，在手机测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

**分析 ：**

* 成员变量：品牌, 价格

* 成员方法：打电话, 发短信

* 示例代码：

~~~java
  public class Phone {
      // 品牌, 价格
      String brand;
      int price;
      // 打电话, 发短信
      public void call(String name){
          System.out.println("给"+name+"打电话");
      }
  
      public void sendMessage(){
          System.out.println("群发短信");
      }
  }
  ~~~

~~~java
  public class TestPhone {
      public static void main(String[] args) {
          // 1. 创建对象
          Phone p = new Phone();
          // 2. 给成员变量进行赋值
          p.brand = "大米";
          p.price = 2999;
          // 3. 打印赋值后的成员变量
          System.out.println(p.brand + "..." + p.price);
          // 4. 调用成员方法
          p.call("阿强");
          p.sendMessage();
      }
  }
  ~~~

## 对象内存图

### 单个对象内存图

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200808182636845.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1bnNoaW5lX01yX1N1bg==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

### 多个对象内存图

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200808182702296.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1bnNoaW5lX01yX1N1bg==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

* **总结：**

`多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份`

### 多个对象指向相同内存图

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200808182720345.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1bnNoaW5lX01yX1N1bg==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

* **总结 :**

`当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。`

## 成员变量和局部变量

| 区别           | 成员变量                                   | 局部变量                                       |
| -------------- | ------------------------------------------ | ---------------------------------------------- |
| 类中位置不同   | 在类中方法外                               | 方法声明上或者方法内部                         |
| 内存中位置不同 | 在堆内存                                   | 在栈内存                                       |
| 生命周期不同   | 随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失 | 随着方法的调用而存在，随着方法的调用结束而消失 |
| 初始化值不同   | 有默认初始化值                             | 没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用     |

## 封装

###  private关键字

**概述 :** private是一个修饰符，可以用来修饰成员`成员变量，成员方法`

**特点 :** `被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，	提供相应的操作`

提供`get变量名()`方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

提供`set变量名(参数)`方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

**示例代码：**

```java
/*
    学生类
 */
class Student {
    //成员变量
    String name;
    private int age;

//提供get/set方法
    public void setAge(int a) {
        if(a<0 || a>120) {
            System.out.println("你给的年龄有误");
        } else {
            age = a;
        }
    }

public int getAge() {
        return age;
    }

//成员方法
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //给成员变量赋值
        s.name = "林青霞";
        s.setAge(30);
        //调用show方法
        s.show();
    }
}
```

### private关键字的使用

* **需求：**

* 定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰
  * 并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法
  * 测试类中创建对象并使用，最终控制台输出  林青霞，30

* **示例代码：**

```java
  /*
      学生类
   */
  class Student {
      //成员变量
      private String name;
      private int age;
  
      //get/set方法
      public void setName(String n) {
          name = n;
      }
  
      public String getName() {
          return name;
      }
  
      public void setAge(int a) {
          age = a;
      }
  
      public int getAge() {
          return age;
      }
  
      public void show() {
          System.out.println(name + "," + age);
      }
  }
  /*
      学生测试类
   */
  public class StudentDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建对象
          Student s = new Student();
  
          //使用set方法给成员变量赋值
          s.setName("林青霞");
          s.setAge(30);
  
          s.show();
  
          //使用get方法获取成员变量的值
          System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
          System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
  
      }
  }
  ```

### this关键字

**概述 :** this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是`区分局部变量和成员变量的重名问题`

* 方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
* 方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

**什么时候使用this呢？**

`解决局部变量隐藏成员变量`

**代码实现 :**

```java
public class Student {
    private String name;
    private int age;

public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

public String getName() {
        return this.name;
    }

public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

public int getAge() {
        return age;
    }

public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
```

**注意：**

> this.name要好于直接写name，this.是直接到成员变量的位置寻找对应的成员变量，而直接写name它会先在方法内部找，如果找到就会使用，如果没有找到这个时候才会到成员变量的位置找。

### this内存原理

* **注意 :** `this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象`

* **图解 ：**

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200808182748613.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1bnNoaW5lX01yX1N1bg==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200808182807598.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1bnNoaW5lX01yX1N1bg==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

### 封装思想

1. **封装概述**
   是面向对象三大特征之一`封装，继承，多态`

`隐藏实现细节，仅对外暴露公共的访问方式。`

2. 是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的

3. **封装原则**
   将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问
   成员变量private，提供对应的getXxx()/setXxx()方法

4. **封装好处**
   通过方法来控制成员变量的操作，`提高了代码的安全性`
   把代码用方法进行封装，`提高了代码的复用性`

##  构造方法

### 构造方法的格式和执行时机

* **格式注意 :**

> *  方法名与类名相同，大小写也要一致
  > *  没有返回值类型，连void都没有
  > *  没有具体的返回值（不能由retrun带回结果数据）

* **执行时机 ：**

* 创建对象的时候调用，每创建一次对象，就会执行一次构造方法
  * 不能手动调用构造方法

* **示例代码：**

```java
class Student {
  
    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }
  
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
     
    }
}
```

### 构造方法的作用

* `用于给对象的数据（属性）进行初始化`

```java
package com.itheima.constructor;

public class Student {
    /*
        格式:

1. 方法名需要跟类名相同, 大小写也要一致
               2. 没有返回值类型, 连void都没有
               3. 没有具体的返回值(不能由return带回具体的结果)
     */

private String name;
    private int age;

// 1. 如果一个类中没有编写任何构造方法, 系统将会提供一个默认的无参数构造方法
    public Student(){}

// 2. 如果手动编写了构造方法, 系统就不会再提供默认的无参数构造方法了
    public Student(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("我是Student类的构造方法");
    }

public void show(){
        System.out.println(name + "..." + age);
    }
}
```

```java
package com.itheima.constructor;

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三",23);
        stu1.show();

Student stu2 = new Student();
    }
}
```

### 构造方法的注意事项

**构造方法的创建 :**

如果没有定义构造方法，系统将给出一个`默认的无参数构造方法`

如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

**构造方法的重载 :**

如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

**推荐的使用方式 :**

`无论是否使用，都手动书写无参数构造方法，和带参数构造方法`

### 标准类的代码编写和使用

**代码 :**

```java
package com.itheima.test3;

/*
    JavaBean类: 封装数据
 */
public class Student {
    private String name;
    private int age;

public Student() {
    }

public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

public String getName() {
        return name;
    }

public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

public int getAge() {
        return age;
    }

public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

public void show(){
        System.out.println(name + "..." + age);
    }
}

```

```java
package com.itheima.test3;

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 无参数构造方法创建对象, 通过setXxx方法给成员变量进行赋值
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("张三");
        stu1.setAge(23);
        stu1.show();

// 2. 通过带参数构造方法, 直接给属性进行赋值
        Student stu2 = new Student("李四",24);
        stu2.show();
    }
}

```

Java基础知识总结之面向对象

目录