Java学习----类和对象与封装

一、面向对象和面向过程

众所周知，Java语言是面向对象的语言，那么什么是面向对象呢？面向对象（OOP）的世界中，一切皆对象。面向对象是解决问题的一种思想，注重于对象与对象之间的交互。相反，还有一个词，大家一定很熟悉，面向过程，这个顾名思义，注重于过程。
拿洗衣服举例子，面向对象我只要准备好脏衣服，洗衣机，洗衣粉就可以，主要为对象之间的交互。而面向过程，我需要准备好盆子，然后倒水，然后放衣服再放洗衣粉再洗再倒脏水再放干净水再拧干…等等，注重每一个过程。
面向对象和面向过程两者没有谁更好一说，只是根据场景来决定用哪种。

二、类

类的定义

类是用来描述一个实体的，描述实体有什么属性，有什么功能。

class 类名 {
	//属性（成员变量）;
	//行为（成员方法）;
}

举例如下：

class Data {
    private int x;
    private int y;

    public Data(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }

}

下面我们来说注意点！

一个Java文件中可以有多个类，但是只可以有一个类带public，并且public修饰的类名需要和java文件名相同。（建议一个Java文件只有一个类）
类名的定义要采用大驼峰形式。
局部变量必须初始化，但在类中定义的变量可以不进行初始化，如果没有给定初始值系统会分配默认值。
成员变量是定义在方法外面，定义在类里面。
成员变量分为两种：静态成员变量（带static）和普通成员变量。
成员方法（行为）也分为两种：静态成员方法和普通成员方法。

类的实例化

我们可以理解为定义了一个类，等同于创造了一个自定义的类型，类似于基本数据类型。那么我们就可以用自己定义的类类型去创建实例（对象）这也就称为类的实例化。这个要用到关键字new搭配自定义的类名实例化。

class Student {
    public int age;
    public String name;
}
public class JavaSE729 {
    public static void main(String[] args) {
    //类的实例化
        Student student = new Student();
        Student student1 = new Student();
        student.age = 18;
        student1.name = "lay";
    }
}

类的实例化离不开关键字new
使用.可以访问自定义的类中的成员变量和成员方法
自定义的类可以实例化多次
类的实例化会进行两步操作：为对象分配内存空间；调用合适的构造方法。
为了方便大家理解，这里我画一下大致的内存图：

大家可能会有疑问，我上面的代码有的并没有进行赋值，为啥仍有值呢？这就和下面这一块有关系了。

this引用（这一块一定要看懂哦）

Java中为什么会用到this呢？我给大家放一段代码：

class Student {
    public int age;
    public String name;
    public void study(String name) {
        name = name;
    }
    public void printName() {
        System.out.println(name);
    }
}
public class JavaSE729 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        Student student1 = new Student();
        student.study("hh");
        student.printName();
    }
}

在上述代码，我想完成的是：通过study方法将形参传给成员变量，然后再通过printName()方法将名字打印出来，但是，打印出来的结果是null。

问题出现在成员方法study内，不难发现，形参和成员变量名字一样，但我们都知道，范围小的变量会优先使用，所以，方法中的name = name等于自己给自己赋值，并没有给成员变量赋值。出了方法后，变量失效了。打印成员变量，由于没有给他值，所以系统会提供默认值。

在这里插入图片描述

也正是因为有个隐藏参数，所以不同对象传递不同参数，执行不同操作的时候不会出错。
this引用的是调用成员变量的方法，哪个对象调用就是哪个对象的引用类型。
this只可以用到成员方法中。
用this的时候主要为了解决成员变量和形参名字相同的情况。但建议最好能习惯用this，不论名字相同还是不相同，最好都加上。
this还可用在构造方法中。

类的构造方法

构造方法为特殊的成员方法，名字必须和类名相同，在实例化的时候编译器会自动调用。在对象的生命周期内只调用一次（实例化的时候）。

构造方法没有返回值，设置成void也不可以。
构造方法一般用public修饰。
那么我们为什么会用到构造方法呢？简单来说，我们用构造方法就是为了更快的给成员变量赋值并不开辟空间。
在我们没有编写构造方法的时候，计算机会默认提供一个无参构造方法。（计算机默认添加的，在自己的代码上看不到）

//这种是计算机默认提供的
    public PetDog() {       
    }

构造方法可以重载，一个类中可以有很多构造方法。可以根据自己的需要来确定构造方法的参数。

    public PetDog() {

    }
    public PetDog(int num) {
        this.num = num;
    }
    public PetDog(int num, int age) {
        this.num = num;
        this.age = age;
    }

只要我们自己编写了构造方法后，系统将不会再提供构造方法给我们。
this可以用到构造方法中，此时this的作用是调用其他构造方法来简化代码。

    public PetDog() {
        this(15);//使用了this()，传了一个整数，调用了下面的构造方法。
    }
    public PetDog(int num) {
        this.num = num;
    }

对于this()这个语句必须放到构造方法的第一句中。并且不可以形成环。如下：

    public PetDog() {
        this(15);//这调用了含有一个参数的构造方法
    }
    public PetDog(int num) {
        this();//在这调用了无参的构造方法
        this.num = num;
    }

大多数情况下使用public修饰构造方法，但有时候会用到private。（这个目前了解一下就行）

成员变量的初始化

对于局部变量，我们必须初始化才可以使用，但对于成员变量，我们可以不进行初始化就能使用。当我们不进行初始化的时候，计算机会将对应类型的默认值赋值给成员变量。基本数据类型默认值如下图，引用类型的默认值均为null。
在这里插入图片描述

可以就地初始化。在定义成员变量的时候进行赋值。

class PetDog {
    int num = 18;
    int age = 22;
    }

通过构造方法进行初始化。构造方法可以重载，选用合适的构造方法。

class{
	int num;
	int age;
    public PetDog(int num, int age) {
        this.num = num;
        this.age = age;
    }
}
public class JavaSE729 {
    public static void main(String[] args) {
        PetDog petDog = new PetDog(18,29);//进行初始化
    }
 }

通过普通成员方法进行初始化。

class PetDog {
    int num ;
    int age ;
    public void Study(int num) {
        this.num = num;
    }
}
public class JavaSE729 {
    public static void main(String[] args) {
        PetDog petDog = new PetDog();
        petDog.Study(10);
    }
  }

通过set方法进行初始化。set方法和普通成员方法一样，只不过名字特殊了一些。

三、封装

面向对象的三大特性：继承，封装，多态。我们在这里首先来讲讲封装。封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和一些操作细节，仅对外公开接口。
Java中主要通过类和访问限定修饰符来进行封装。类可以将数据和操作数据的方法放在一起，而限定修饰符则用来控制是否能被别人看到。
在这里插入图片描述

default表示当什么都不写的时候。
访问权限既可以控制类还可以控制成员变量，成员方法。
一般情况下，将成员变量属性设置为private，成员方法设置为public

包

在这里包有什么意思呢？并不是我们女生喜欢买的那个包包哦。简单来说，包呢，我们可以理解为创建的文件夹。我们都会将电脑中的内容进行分类，创建不同的文件夹。包的概念也就由此产生了。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。

我们可以有相同名称的类，但必须得在不同的包中。
Java中为我们提供了很多现成的包，我们使用的时候，需要导入包中相关的类

//比方说：
import java.util.Date

我们也可以导入包中所有类

import java.util.*

我们也可以导入静态方法和字段

import static java.util.*

我们也可以定义自己的包，在我们编写的文件上添加package。或者我们在src下面先创建好包，再创建java文件，计算机会自动添加package语句。（若直接在src上创建java文件，代码不会自动有package语句，因为创建在了src下）

常见的包

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

四、关于static

在前面我们就谈到过成员变量有静态成员变量和普通成员变量，静态成员方法和普通成员方法。被static修饰的并不属于某个对象，而属于类，所有对象共享的。

对于静态成员变量，其并不属于某个对象，而是属于类。所以并不存储到某个对象的空间内。
访问的类变量或者类方法的时候，可以通过类名直接访问，也可通过对象来访问。建议通过类名访问。
类变量存储到方法区中。
类变量的生命周期是伴随类的一生。
类方法中不可以访问任何非静态成员。
类方法中不可以调用非静态成员方法。

初始化

可以就地初始化
通过静态代码块初始化

五、代码块

使用{}定义的一段代码称为代码块。代码块可以分为四种：普通代码块，静态代码块，构造块，同步代码块（这个后面在描述）。

普通代码块：定义在方法中的代码块

    public static void main(String[] args) {
        {
            int a = 1;
        }
        int b = 2;
    }

构造代码块（实例代码块）：定义在类中的代码块，一般用于初始化成员变量。

class Student {
    private int num;
    private String name;
    {
        this.name = "加油";
        this.num = 100;
    }
}

静态代码块：用static修饰的代码块称为静态代码块，用于初始化静态成员变量

    private static int age;
    static {
        age = 18; 
    }

静态代码块只会执行一次，不管生成了多少对象。
静态成员变量是类的属性，是在JVM加载类时开辟空间并初始化的。
如果一个代码块中有多个同种类型的代码块，则会将其合并，并按照代码先后顺序依次执行。
实例代码块只有在创建对象的时候才会产生。
执行顺序
静态代码块先执行，再执行构造代码块，再执行对应的构造方法。

六、对象的打印–toString

Java中给我们提供了一个toString方法，打印的东西是人家编写的，如果我们直接调用，则输出的并不是我们想要的，我们需要在对应类中重写toString方法，然后我们在别的地方调用这个类中toString方法才是我们想要的。

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;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + name + "," + gender + "," + age + "]";
//重写toString我们只需要更改return后面的内容就行。
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Jim","男", 18);
System.out.println(person);
}
}