【java语言基础⑥】面向对象——面向对象的思想、类与对象

news2024/11/22 22:24:58

1.学习目标

了解面向对象的思想，能够说出面向对象的三个特性
掌握类的定义，能够独立完成类的定义
掌握对象的创建和使用，能够完成对象创建，用对象访问对象属性和方法
掌握对象的引用传递，能够独立实现对象的引用传递
熟悉Java的4种访问控制权限，能够在类中灵活使用访问控制权限
熟悉类的封装特性，能够说出为什么要封装以及如何实现封装
掌握构造方法的定义和重载，能够独立定义构造方法，重载构造方法
熟悉this关键字，能够使用this调用成员属性、成员方法、构造方法
了解代码块的应用，能够说出普通代码块和构造块的特点
熟悉static关键字的使用，能够说出静态（属性、方法、代码块）的特点

2.学习内容

1.面向对象的思想

面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想。现实生活中存在各种形态不同的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象映射现实中的事物，使用对象的关系描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。面向对象是把构成问题的事物按照一定规则划分为多个独立的对象，然后通过调用对象的方法来解决问题。当然，一个应用程序会包含多个对象，通过多个对象的相互配合实现应用程序的功能，这样当应用程序功能发生变动时，只需要修改个别的对象就可以了，从而使代码维护起来更加方便。

封装性

封装是面向对象的核心思想，它有两层含义，第一层含义是指把对象的属性和行为看成是一个密不可分的整体，将这两者“封装”在一起（即封装在对象中）；另外一层含义指“信息隐藏”，将不想让外界知道的信息隐藏起来。例如，驾校的学员学开车，只需要知道如何操作汽车，无需知道汽车内部是如何工作的。
继承性

继承性主要描述的是类与类之间的关系，通过继承，可以在原有类的基础上，对原有类的功能进行扩展。例如，有一个汽车类，该类描述了汽车的普通特性和功能。进一步再产生轿车类，而轿车类中不仅应该包含汽车的特性和功能，还应该增加轿车特有的功能，这时，可以让轿车类继承汽车类，在轿车类中单独添加轿车特性和方法就可以了。继承不仅增强了代码的复用性、提高了开发效率，还降低了程序产生错误的可能性，为程序的维护以及扩展提供了便利。
多态性

多态性是指在一个类中定义的属性和方法被其他类继承后，它们可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，这使得同一个属性和方法在不同的类中具有不同的语义。例如，汽车和飞机同样作为交通工具，汽车在陆地上行驶，而飞机在天空中飞行，所以不同的对象，所表现的行为是不一样的。多态的特性使程序更抽象、便捷，有助于开发人员设计程序时分组协同开发。

2.类与对象

在面向对象的思想中最核心的就是对象，创建对象的前提是需要定义一个类，类是Java中一个重要的引用数据类型，也是组成Java程序的基本要素，所有的Java程序都是基于类的。

类是对象的抽象，用于描述一组对象的共同特征和行为。类中可以定义成员变量和成员方法，其中，成员变量用于描述对象的特征，成员变量也被称作对象的属性；成员方法用于描述对象的行为，可简称为方法。

局部变量与成员变量的不同

在Java中，定义在类中的变量被称为成员变量，定义在方法中的变量被称为局部变量。如果在某一个方法中定义的局部变量与成员变量同名，这种情况是允许的，此时，在方法中通过变量名访问到的是局部变量，而并非成员变量。

类的定义格式

class 类名{
   成员变量；
   成员方法；
}

对象的创建格式

在Java程序中可以使用new关键字创建对象，使用new关键字创建对象的具体格式如下：
```
类名 对象名称 = null;
对象名称 = new 类名();
```
上述格式中，创建对象分为声明对象和实例化对象两步，也可以直接通过下面的方式创建对象，具体格式如下：
```
类名 对象名称 = new 类名();
```
对象属性和方法的访问格式

创建对象后，可以使用对象访问类中的某个属性或方法，对象属性和方法的访问通过“.”运算符实现，具体格式如下。
```
对象名称.属性名
对象名称.方法名
```
对象的引用传递

类属于引用数据类型，引用数据类型就是指内存空间可以同时被多个栈内存引用。一个栈内存空间只能指向一个堆内存空间，如果想要再指向其他堆内存空间，就必须先断开已有的指向才能分配新的指向。
访问控制权限级别排序

在Java中，针对类、成员方法和属性，Java提供了4种访问控制权限，分别是private、default、protected和public。下面通过一张图将这4种访问控制权限按级别由小到大依次列出，如下图所示。

（1）private：private属于私有访问权限，用于修饰类的属性和方法，也可以修饰内部类。类的成员一旦使用了private关键字修饰，则该成员只能在本类中进行访问。

（2）default：default属于默认访问权限，如果一个类中的属性或方法没有任何的访问权限声明，则该属性或方法就是默认的访问权限，默认的访问权限可以被本包中的其他类访问，但是不能被其他包的类访问。

（3）protected：protected属于受保护的访问权限。如果一个类中的成员使用了protected访问权限，则只能被本包及不同包的子类访问。

（4）public：public属于公共访问权限。如果一个类中的成员使用了public访问权限，则该成员可以在所有类中被访问，不管是否在同一包中。

外部类的访问权限只能是public或default，所以Test类只能使用public修饰或者不写修饰符。局部成员是没有访问权限控制的，因为局部成员只在其所在的作用域内起作用，不可能被其他类访问到，如果在程序中这样编写代码，编译器会报错。