《Java核心技术卷I》第4章对象与类

第4章对象与类

面向对象程序设计(Object-Oriented Programming，OOP)。

实现一个简单的Web浏览器可能2000个过程，采用面向对象设计风格大约100个类，每个类平均包含20个方法。

类

类(class)是构造对象的模板或蓝图，我们可以将类想象成制作小甜饼的切割机，将对象想象称为小甜饼。

由类构造器(construct)对象的过程称为创建类的实例(instance)。

封装(encapsulation，有时称为数据隐藏)是与对象有关的一个重要概念，将数据和行为组合在一个包中，并对对象使用者隐藏了数据的实现方式。对象中数据称为实例域(instance field)，操纵数据的过程称为方法(method)。对于每个特定的类实例(对象)都有一组特定的实例域值，这些值的集合就是这个对象的当前状态(state)。无论何时，只要向对象发送一个消息，他的状态就有可能发生改变。

实现封装的关键在于绝对不能让类中的方法直接地访问其他类的实例域。程序仅通过对象的方法与对象数据进行交互。封装给对象赋予了黑盒特征，这是提高重用性和可靠性的关键。

通过拓展一个类来建立另外一个类的过程称为继承(inheritance)。

对象

对象三个主要特性：

对象的行为(behavior)：可以对对象施加哪些操作或方法？
对象的状态(state)：当施加这些方法时，对象如何响应？
对象标识(identity)：如何辨别具有相同行为与状态的不同对象？

每个对象都有一个唯一的身份(identity)。例如订单系统中，即使两个商品都一样，订单号也要不同。

识别类

传统过程化程序设计必须从顶部的main函数开始编写程序。面向对象则没有所谓的顶部。

对于OOP初学者会感到无从下手，答案是：首先从设计类开始，然后再往每个类中添加方法。

识别类的简单规则是在分析问题的过程中寻找名词，而方法对应着动词。

例如：订单处理系统中有这些名词

项目(Item)
订单(Order)
送货地址(Shipping address)
付款(Payment)
账户(Account)

这些名词可能成为类Item,Order等。

接下来查看动词，项目被添加到订单中，订单被发送或取消，订单货款被支付，对于每一个动词，添加，发送，取消以及支付都要标识处主要负责完成的相应动作的对象。

类之间的关系

依赖(uses-a)
聚合(has-a)
继承(is-a)

依赖(dependence)，一个类的方法操纵另一个类的对象，我们就说一个类依赖于另一个类。Order类使用Account类，订单要操作账户，应该尽可能将相互依赖的类减至最少，让类之间的耦合度最小。

聚合(aggregation)，是一种具体且易于理解的关系，例如Order对象包含了一些Item对象，聚合关系意味着类A的对象包含类B的对象。

继承(inheritance)，表示特殊与一般的关系。

表示类关系的UML(Unified Modeling Language，统一建模语言)符号：

对象与对象变量

Java的日期类库有些混乱，重新设计参看：http://jcp.org/en/jsr/detail?id=310

一定要认识到：一个对象变量并没有实际包含一个对象，而仅仅引用一个对象。

在Java中，任何对象变量的值都是对存储在另外一个地方的对象的引用。new操作符的返回值也是一个引用。

可以将Java对象变量看做C++的对象指针。

所有的Java对象都存在堆中，当一个对象包含另一个对象变量时，这个变量依然包含着指向另一个堆对象的指针。

Date类中，有一个毫秒数时1970年1月1日开始。

日历表示法用GregorianCalendar类。格里高利历

案例：打印当前月的日历

未完待续。。。

用户自定义类

开始学习如何设计主力类(workhorse class)。这些类没有main方法，却又自己的实例域和实例方法。

要想创建一个完整的程序，其中只有一个类main方法。

Employee类

编写薪金管理时可能会用到，创建EmployeeTest类

package corejava;

import java.util.Date;
import java.util.GregorianCalendar;

public class EmployeeTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        Employee[] staff = new Employee[3];
        staff[0] = new Employee("孙悟空", 75000,1987,12,15);
        staff[1] = new Employee("通背猿猴", 50000,1989,10,1);
        staff[2] = new Employee("赤尻马猴", 40000,1990,3,15);
        //涨工资5%
        for (Employee e : staff) {
            e.raiseSalary(5);
        }
        //打印信息
        for (Employee e : staff) {
            System.out.println("name="+e.getName()+",salary="+e.getSalary()+",hireDay="+e.getHireDay());
        }
    }

}
class Employee {
    //实例字段
    private String name;
    private double salary;
    private Date hireDay;
    //构造器
    public Employee(String n,double s,int year,int month, int day) {
        name = n;
        salary = s;
        GregorianCalendar calendar = new GregorianCalendar(year,month-1,day);
        hireDay = calendar.getTime();
    }
    public Employee() {}
    //
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public double getSalary() {
        return salary;
    }
    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
    public Date getHireDay() {
        return hireDay;
    }
    public void setHireDay(Date hireDay) {
        this.hireDay = hireDay;
    }
    public void raiseSalary(double byPercent) {
        double raise = salary * byPercent /100;
        salary += raise;
    }
}
//输出
//name=孙悟空,salary=78750.0,hireDay=Tue Dec 15 00:00:00 CST 1987
//name=通背猿猴,salary=52500.0,hireDay=Sun Oct 01 00:00:00 CST 1989
//name=赤尻马猴,salary=42000.0,hireDay=Thu Mar 15 00:00:00 CST 1990

注释：可以用public标记实例域，但是极为不提倡，任何方法都可以修改public的域，破坏了封装，强烈建议标记为private。

构造器伴随着new操作一起调用，不要在构造器里定义与域重名的局部变量。

在每一个方法中，关键字this表示隐式参数。

如果需要返回一个可变对象的引用，应该首先对它进行克隆(clone)。对象clone是指存放在另一个位置上的对象副本。