前言

类和对象的详细讲解,内容很满
我自用的个人笔记,希望能帮到你

简单认识类

类就是像是一个规则,一个描述,类是用来对一个实体(对象)来进行描述的

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…

类定义和使用

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

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

// 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
}

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…

class WashMachine {
    //属性 、 字段 、成员变量：这些成员变量是定义在方法外部 类的内部的
    public String brand; // 品牌
    public String type; // 型号
    public double weight; // 重量
    public double length; // 长
    public double width; // 宽
    public double height; // 高
    public String color; // 颜色

    //成员方法 -> 行为
    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");
    }
}

注意事项:

• 类名注意采用大驼峰定义
• 一般情况下,一个文件中只写一个类
• 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)
• public修饰的类必须要和文件名相同
• 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(演示用的idea)修改
  

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• 成员前写法统一为public，后面会详细解释
• 此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释

类的实例化

简单来说类的实例化就是定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

例1:

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~~~");
    }
}

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dog1 = new PetDog(); //通过new实例化对象
        dog1.name = "阿蛋";
        dog1.color = "黄";
        dog1.barks();
        dog1.wag();

        PetDog dog2 = new PetDog();
        dog2.name = "阿柴";
        dog2.color = "黑";
        dog2.barks();
        dog2.wag();
    }
} 
/*
输出结果：
阿蛋: 旺旺旺~~~
阿蛋: 摇尾巴~~~
阿柴: 旺旺旺~~~
阿柴: 摇尾巴~~~
*/

由上案例,我们可以得出以下结论:
每次创建新的引用类型来引用类对象时,都会创建一个新的对象来被引用变量引用(对象存放在堆上)

只有new 就会产生 新的对象 只要是新的对象 就是有新的内存. 只需要通过对象的引用 去访问对象的成员变量即可或者是成员方法

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例2:

class MyValue {
    public int val;

    public MyValue() {

    }
}

public class Test2 {

    public static void swap(MyValue val1,MyValue val2) {
        int tmp = val1.val;
        val1.val = val2.val;
        val2.val = tmp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyValue myValue1 = new MyValue();
        myValue1.val = 10;

        MyValue myValue2 = new MyValue();
        myValue2.val = 20;
        System.out.println("交换前："+myValue1.val);
        System.out.println("交换前："+myValue2.val);

        swap(myValue1,myValue2);

        System.out.println("交换后："+myValue1.val);
        System.out.println("交换后："+myValue2.val);
    }
}
/* 
打印结果为:
交换前：10
交换前：20
交换后：20
交换后：10
*/

把引用传参给了方法,然后方法用引用所指向的(堆上的)对象进行交换

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

引用的一些注意事项

类和对象的说明及关系

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
5. 同级目录下,类名不能一样

this引用

写完了类和对象的概念,接下来我们来学习类中很重要的this引用

为什么要有this引用

在同一个类中,定义了成员变量num,但是在类的方法中如果也有num(同名),那么会优先使用方法中的num(相同名字的变量,局部变量优先使用)

例如:

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    //给成员变量初始化(错误示例)
    public void setDay(int year, int month, int day){
        year = year;//只是用了自己的year...(局部变量)
        month = month;
        day = day;
    }
    /*
    //正确示例(不过更推荐使用this)
    public void setDay(int y, int m, int d){
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }
    */
}

this应用

一般我们都会加上this(在能加的地方绝不省略)

当前对象的变量名 谁调用当前方法 谁就是this

this应用:

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    //给成员变量初始化
    public void setDay(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}

this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
   

构造方法

构造方法可以更方便的给类初始化成员变量
引用类创建对象的时候,自动执行无参数的构造方法
(想执行有参数的,就添加参数即可)

构造特性及应用

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. 类中必须得有一个构造方法,类中没有任何构造方法时,程序会自动创建一个构造方法,此构造方法内没有任何东西
6. 一但用户定义了任意的构造方法,那么程序不会自己添加(例如:用户只定义了有参数的构造方法,程序也不会创建)

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();
        //Date d = new Date(2023,11,5);
        //有参数的形式
        d.printDate();
    }
}

---

成员变量在定义时，并没有给初始值, 为什么就可以使用呢,那是因为成员变量会自动初始化为0值

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    //也可以直接初始化
    //public int year = 2023;
    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);
    }
}

---

用this简化

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(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
*/

用idea编译器快捷创建构造

首先在创建的地方右键鼠标,然后:

其他一些常用的:

注意:
获取是指从类中获得成员变量
输入是指给类中赋值成员变量

封装

封装的概念

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节,将类的实际细节进行了隐藏,对外只提供一些开放的接口

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行 交互
就像电脑,不会把CPU,主板等真正运行的零件给用户,而是封装好,只给用户鼠标,键盘,显示屏来进行交互

访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符：

public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密，对于其他人来说就是隐私了
private：只有自己知道，其他人都不知道

实例:

public class Computer {
    private String cpu; // cpu
    private String memory; // 内存
    public String screen = "屏幕"; // 屏幕
    String brand = "品牌"; // 品牌--->default属性,没有修饰的默认权限就是default
}
public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer p = new Computer();
        System.out.println(p.brand); // default属性：只能被本包中类访问
        System.out.println(p.screen); // public属性： 可以任何其他类访问
        // System.out.println(p.cpu); // private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
    }
}

注意:

限定符可以用在 成员变量,方法,构造方法,类等

default权限指：什么都不写时的默认权限

封装的扩展-包

包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包的概念，即：为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。有点类似于目录。
比如：为了更好的管理电脑中的歌曲，一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下，也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可

导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用,例如我们之前学习数组的时候,经常用到的Arrays的方法

import java.util.Arrays; //就是导包

导包可以使用该包里的类,方法,构造方法(都得是不同类也能用的权限才行)等

自定义包

基本规则:

• 在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
• 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 )
• 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储
  代码.
• 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中

操作步骤:

此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了:

常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
3. java.net:进行网络编程开发包。
4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
6. java.io:I/O编程开发包

static成员

static修饰成员变量

在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的,属于类

【静态成员变量特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，不存储在某个对象的空间中
2. 既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但一般更推荐使用类名访问
3. 类变量存储在方法区当中
4. 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)

public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public double score;
    public static String classRoom = "333";
    // ...
    public static void main(String[] args) {
        // 静态成员变量可以直接通过类名访问(属于类)
        System.out.println(Student.classRoom);

        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
        Student s3 = new Student();
        // 也可以通过对象访问(不推荐)：但是classRoom是
        //三个对象共享的(不属于对象,所以这种方式也不合理)
        System.out.println(s1.classRoom);
        System.out.println(s2.classRoom);
        System.out.println(s3.classRoom);
    }
}

监视窗口中可以看到，静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中

static修饰成员方法

Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的

【静态方法特性】

1. 不属于某个具体的对象，是类方法
2. 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(…)方式调用，更推荐使用后者
3. 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

public static void sleep() {
    //static修饰的方法,调用时不需要对象
    System.out.println(this.name);
    //编译失败  静态方法中没有对象的引用,不能使用this
}

4. 静态方法中不能调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用

public static void sleep() {
    print();
    //编译失败
}

注意的点:

在静态方法内部 不能使用非静态的数据成员
this不能出现在静态方法当中

总结

代码块

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下四种：

• 普通代码块
• 构造块
• 静态块
• 同步代码块（后续讲解多线程部分再谈）

普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
    { //直接使用{}定义，普通方法块
        int x = 10 ;
        System.out.println("x1 = " +x);
    } 
    int x = 100 ;
    System.out.println("x2 = " +x);
    }
} 
// 执行结果
x1 = 10
x2 = 100

这种用法较少见

构造代码块

构造块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

public class Student{
//实例成员变量
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("I am Student init()!");
    }
    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        this.sex = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }
    public void show(){
        System.out.println("name: "+name+" age: "+age+" sex: "+sex);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu = new Student();
        stu.show();
    }
}
/* 
运行结果
I am instance init()!
I am Student init()!
name: bit age: 12 sex: man
*/

由上案例,我们可以发现,创建对象时,会自动执行一次构造代码块,然后才是构造方法

静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量

public class Student{
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private double score;
    private static String classRoom;
    //构造方法
    public Student(){
        System.out.println("I am Student init()!");
    }
    //实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        this.gender = "man";
        System.out.println("I am instance init()!");
    }
    //静态代码块
    static {
        classRoom = "bit306";
        System.out.println("I am static init()!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
    }
}
/*
输出:
I am static init()!
I am instance init()!
I am Student init()!
*/

由上案例,我们可以发现,明明静态代码块写在最后,为什么输出却是第一个输出?

静态代码块,是在被加载的时候就被执行(比实例更早),多个静态代码块会在创建对象时按顺序合并

注意事项

• 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
• 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
• 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
• 实例代码块只有在创建对象时才会执行
• 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

对象的打印

public class Person {
    String name;
    String gender;
    int age;
    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Jim","男", 18);
        System.out.println(person);
    }
}
// 打印结果：com.xianting.www@1b6d3586

如果想要更改默认打印对象中的属性该如何处理呢？答案：重写toString方法即可

我们在上面的类中加入这一条

@Override //注解(Annotation),表示当前这个方法是被重写的
public String toString() {
    return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
}
// 输出结果：[Jim,男,18]

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我们也可以用idea的快捷方式来更快地更改打印方式
还记得上面我们快捷创造构造方式的时候吗?

其中的toString(),就是快速创建打印对象