深入理解Java 对象和类

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：

•多态
•继承
•封装
•抽象
•类
•对象
•实例
•方法
•消息解析

本节我们重点研究对象和类的概念。

•对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。

•类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。

拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。

对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。

在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

Java中的类

类可以看成是创建Java对象的模板。

通过下面一个简单的类来理解下Java中类的定义：

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

   

一个类可以包含以下类型变量：

•局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。

•成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。

•类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：barking()、hungry()和sleeping()都是Dog类的方法。

构造方法

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。

在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。

下面是一个构造方法示例：

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

   

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字new来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

•声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。

•实例化：使用关键字new来创建一个对象。

•初始化：使用new创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子：

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" );
  }
}

   

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：

Passed Name is :tommy

访问实例变量和方法

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，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();

   

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

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 );
  }
}

   

编译并运行上面的程序，产生如下结果：

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

源文件声明规则
在本节的最后部分，我们将学习源文件的声明规则。当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。

•一个源文件中只能有一个public类

•一个源文件可以有多个非public类

•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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