【java教學】Java物件與類別

Java物件和類別

Java作為一種物件導向語言。支援以下基本概念：

多態

繼承

封裝

抽象

類

物件

物件：物件是類別的一個實例，有狀態和行為。例如，一隻狗是一個對象，它的狀態有：顏色、名字、品種；行為有：搖尾巴、叫、吃等。

類別：類別是一個模板，它描述一類物件的行為和狀態。

Java中的物件

現在讓我們深入了解什麼是物件。看看周圍真實的世界，會發現身邊有很多對象，車，狗，人等等。所有這些物件都有自己的狀態和行為。

拿一隻狗來舉例，它的狀態有：名字、品種、顏色，行為有：叫、搖尾巴和跑。

對比現實對象和軟體對象，它們之間十分相似。

軟體物件也有狀態和行為。軟體物件的狀態就是屬性，行為透過方法體現。

在軟體開發中，方法操作物件內部狀態的改變，物件的相互呼叫也是透過方法來完成。

Java中的類別

類別可以看成是創建Java物件的模板。

透過下面一個簡單的類別來理解下Java中類別的定義：

public class Dog{
   String breed;
   int age;
   String color;
   void barking(){
   }
   
   void hungry(){
   }
   
   void sleeping(){
   }
}

一個類別可以包含以下類型變數：

局部變數：在方法、建構方法或語句區塊中定義的變數稱為局部變數。變數宣告和初始化都是在方法中，方法結束後，變數就會自動銷毀。

成員變數：成員變數是定義在類別中，方法體之外的變數。這種變數在創建物件的時候實例化。成員變數可以被類別中方法、建構方法和特定類別的語句區塊存取。

類別變數：類別變數也聲明在類別中，方法體之外，但必須宣告為static類型。

一個類別可以擁有多個方法，在上面的例子中：barking()、hungry()和sleeping()都是Dog類別的方法。

構造方法

每個類別都有構造方法。如果沒有明確地為類別定義構造方法，Java編譯器將會為此類別提供一個預設構造方法。

在創建一個物件的時候，至少要呼叫一個建構方法。建構方法的名稱必須與類別同名，一個類別可以有多個建構方法。

下面是一個建構方法範例：

public class Puppy{
   public Puppy(){
   }

   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
   }
}

建立物件

物件是根據類別建立的。在Java中，使用關鍵字new來建立一個新的物件。建立對象需要以下三個步驟：

聲明：聲明一個對象，包括對象名稱和對象類型。

實例化：使用關鍵字new來建立一個物件。

初始化：使用new建立物件時，會呼叫建構方法初始化物件。

下面是一個創建物件的範例：

public class Puppy{
   public Puppy(String name){
      //这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("Passed Name is :" + 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" );
   }
}

編譯並運行上面的程序，會列印下面的結果：

Passed Name is :tommy

存取實例變數和方法

透過已建立的物件來存取成員變數和成員方法，如下所示：

/* 实例化对象 */
ObjectReference = new Constructor();
/* 访问其中的变量 */
ObjectReference.variableName;
/* 访问类中的方法 */
ObjectReference.MethodName();

實例

下面的例子展示如何存取實例變數和呼叫成員方法：

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("Passed Name is :" + name ); 
   }

   public void setAge( int age ){
       puppyAge = age;
   }

   public int getAge( ){
       System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge ); 
       return puppyAge;
   }

   public static void main(String []args){
      /* 创建对象 */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
      /* 通过方法来设定age */
      myPuppy.setAge( 2 );
      /* 调用另一个方法获取age */
      myPuppy.getAge( );
      /*你也可以像下面这样访问成员变量 */
      System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge ); 
   }
}

編譯並運行上面的程序，產生如下結果：

Passed Name is :tommy
Puppy's age is :2
Variable Value :2

源文件聲明

在本節的規則最後部分，我們將學習原始檔案的聲明規則。當在一個原始檔中定義多個類，並且還有import語句和package語句時，要特別注意這些規則。

一個原始檔只能有一個public類別

一個原始檔可以有多個非public類別

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。这些将在访问控制章节介绍。

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。

Java包

包主要用来对类和接口进行分类。当开发Java程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。

Import语句

在Java中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。Import语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。

例如，下面的命令行将会命令编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类

import java.io.*;

一个简单的例子

在该例子中，我们创建两个类：Employee和EmployeeTest。

首先打开文本编辑器，把下面的代码粘贴进去。注意将文件保存为Employee.java。

Employee类有四个成员变量：name、age、designation和salary。该类显式声明了一个构造方法，该方法只有一个参数。

import java.io.*;
public class Employee{
   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;
   // Employee 类的构造器
   public Employee(String name){
      this.name = name;
   }
   // 设置age的值
   public void empAge(int empAge){
      age =  empAge;
   }
   /* 设置designation的值*/
   public void empDesignation(String empDesig){
      designation = empDesig;
   }
   /* 设置salary的值*/
   public void empSalary(double empSalary){
      salary = empSalary;
   }
   /* 打印信息 */
   public void printEmployee(){
      System.out.println("Name:"+ name );
      System.out.println("Age:" + age );
      System.out.println("Designation:" + designation );
      System.out.println("Salary:" + salary);
   }
}

程序都是从main方法开始执行。为了能运行这个程序，必须包含main方法并且创建一个实例对象。

下面给出EmployeeTest类，该类实例化2个Employee类的实例，并调用方法设置变量的值。

将下面的代码保存在EmployeeTest.java文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest{

   public static void main(String args[]){
      /* 使用构造器创建两个对象 */
      Employee empOne = new Employee("James Smith");
      Employee empTwo = new Employee("Mary Anne");

      // 调用这两个对象的成员方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("Senior Software Engineer");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();

      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("Software Engineer");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

编译这两个文件并且运行EmployeeTest类，可以看到如下结果：

C :> javac Employee.java
C :> vi EmployeeTest.java
C :> javac  EmployeeTest.java
C :> java EmployeeTest
Name:James Smith
Age:26
Designation:Senior Software Engineer
Salary:1000.0
Name:Mary Anne
Age:21
Designation:Software Engineer
Salary:500.0

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