Java从入门到精通之旅类和对象全面解析

2025-04-24 10:12 开发作者：想不明白的过度思考者

一、面向对象初探

1.1 什么是面向对象？

Java是一门纯面向对象的语言(OOP)，在面向对象的世界里，一切皆为对象。面向对象是解决问题的一种思想，主要依靠对象之间的交互完成一件事情。

面向对象的特点：

更符合人类对事物的认知方式
对大型程序的设计、扩展和维护更加友好
通过对象之间的交互来完成任务

1.2 面向对象 vs 面向过程

让我们通过洗衣服的例子来理解两者的区别：

传统洗衣服(面向过程)：

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现代洗衣服(面向对象)：

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对象：人、衣服、洗衣粉、洗衣机交互过程：人将衣服放进洗衣机、倒入洗衣粉、启动洗衣机
面向对象方式不关注具体洗衣过程，而是通过对象间的交互完成任务。

二、类的定义和使用

2.1 什么是类？

类是用来对一个实体(对象)进行描述的，主要描述该实体具有哪些属性(外观尺寸等)和哪些功能(用来做什么)。

例如，洗衣机类的属性和功能：

属性：品牌、型号、重量、尺寸、颜色等
功能：洗衣、烘干、定时等

2.2 类的定义格式

// 创建类
class ClassName {
    field;  // 字段(属性)或成员变量
    method; // 行为或成员方法
}

洗衣机类示例：

class WashMAChine {
    // 成员变量(属性)
    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(功能)
    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");
    }
}

2.3 小练习

2.3.1 定义狗类

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class PetDog {
   // 属性
   public String name;   // 名字
   public String color;  // 颜色
   // 行为
   public void bark() {
       System.out.println(name + "：旺旺旺~~");
   }
   public void wag() {
       System.out.println(name + "：摇尾巴~~");
   }
}

2.3.2 定义学生类

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public class Student {
   // 属性
   public Stringwww.devze.com name;
   public String gender;
   public short age;
   public double score;
   // 方法
   public void DoClass() {
       System.out.println("按时上课，不要迟到，如果请假，及时去补");
   }
   public void DoHomework() {
       System.out.println("教务系统，完成作业，一旦拖沓，神仙难救");
   }
   public void Exam() {
       System.out.println("考试目的，了解学情，人人必考，暴露问题");
   }
}

注意事项：

一般一个文件只定义一个类
main方法所在的类通常用public修饰
public修饰的类必须与文件名相同
不要轻易修改public类的名称

三、类的实例化

3.1 什么是实例化？

用类类型创建对象的过程称为类的实例化，在Java中使用new关键字。

实例化示例：

class PetDog {
    public String name;
    public String color;
    public void bark() {
        System.out.println(name + "：旺旺旺~~~");
    }
    public void wag() {
        System.out.println(name + "：摇尾巴~~~");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过new实例化对象
        PetDog dogH = new PetDog();
        dogH.name = "小黄";
        dogH.color = "黑黄";
        dogH.bark();
        dogH.wag();
        PetDog dogS = new PetDog();
        dogS.name = "赛虎";
        dogS.color = "棕色";
        dogS.bark();
        dogS.wag();
    }
}

输出结果：

小黄: 旺旺旺~~~
小黄: 摇尾巴~~~
赛虎: 旺旺旺~~~
赛虎: 摇尾巴~~~

3.2 类和对象的关系

类是一个模型，用于描述实体
类是一种自定义类型，可以用来定义变量
一个类可以实例化多个对象
类比：类就像建筑设计图，对象是根据设计图建造的实际房子

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四、this引用

4.1 为什么需要this引用？

考虑以下日期类：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day) {
        year = year;    // 这里会有歧义
        month = month;
        day = day;
    }
}

问题：

形参名与成员变量名相同时，赋值语句有歧义
多个对象调用同一方法时，方法如何知道操作的是哪个对象的数据？

4.2 this引用解决方案

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day) {
        this.year = year;   // 使用this明确指向当前对象的成员变量
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate() {
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }
}

4.3 tjshis引用特性

this的类型：对应类类型引用
this只能在成员方法中使用
在成员方法中，this只能引用当前对象
this是成员方法的第一个隐藏参数，编译器自动传递

五、对象的构造及初始化

5.1 构造方法

构造方法是一种特殊成员方法，用于初始化对象。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 构造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
    }
    public void printDate() {
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date(2021, 6, 9);  // 自动调用构造方法
        d.printDate();  // 输出：2021-6-9
    }
}

5.2 构造方法特性

名字必须与类名相同
没有返回值类型，void也不行
创建对象时由编译器自动调用，生命周期内只调用一次
可以重载
用户未定义时，编译器生成默认无参构造方法
构造方法中可通过this调用其他构造方法
通常使用public修饰

5.3 默认初始化和就地初始化

默认初始化：成员变量未显式初始化时，Java会赋予默认值

数据类型	默认值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0
char	‘\u0000’
boolean	false
reference	null

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就地初始化：声明成员变量时直接赋初值

public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
    // ...
}

六、封装

6.1 封装概念

封装是面向对象三大特性之一，将数据和操作数据的方法有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口。

举个栗子：

计算机厂商在出厂时，在外部套上壳子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。

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6.2 访问限定符

Java提供四种访问权限：

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封装示例：

public class Computer {
    private String cpu;     // private: 仅本类可访问
    private String memory;  // private: 仅本类可访问
    public String screen;   // public: 任何类可访问
    String brand;          // default: 同包可访问
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }
    public void Boot() {
        System.out.println("开机---");
    }
}

6.3 包(package)

包是对类的封装机制，用于更好地组织类。（可以理解为目录）

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包的导入：

import java.util.Date;  // 导入特定类
import java.util.*;     // 导入整个包(不推荐)

自定义包：

package com.example.demo;
public class Test {
    // 类内容
}

七、static成员

7.1 static修饰成员变量

static修饰的成员变量属于类，所有对象共享。

public class Student {
    private String name;
    private static String classRoom = "Bit306";  // 静态成员变量
    public static Stri编程客栈ng getClassRoom() {
        return classRoom;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.getClassRoom());  // 输出：Bit306
    }
}

7.2 static修饰成员方法

静态方法属javascript于类，不依赖于特定对象实例。

public class Student {
    private static String classRoom = "Bit306";
    public static String getClassRoom() {
        return classRoom;
    }
}

静态方法特性：

属于类方法
推荐通过类名调用
不能访问非静态成员变量
不能调用非静态方法
无法重写

八、代码块

8.1 普通代码块

定义在方法中的代码块。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        {
            int x = 10;
            System.out.println("x1 = " + x);
        }
        int x = 100;
        System.out.println("x2 = " + x);
    }
}

8.2 构造代码块(实例代码块)

定义在类中，用于初始化实例成员变量。

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 实例代码块
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        System.out.println("实例代码块执行");
    }
    public Student() {
        System.out.println("构造方法执行");
    }
}

8.3 静态代码块

使用static定义，用于初始化静态成员变量。

public class Student {
    private static String classRoom;
    // 静态代码块
    static {
        classRoom = "bit306";
        System.out.println("静态代码块执行");
    }
}

注意事项：

静态代码块只会执行一次
多个静态代码块按定义顺序执行
实例编程客栈代码块每次创建对象都会执行

九、内部类

9.1 实例内部类

未用static修饰的成员内部类。

public class OutClass {
    private int a = 10;
    // 实例内部类
    class InnerClass {
        public void print() {
            System.out.println(a);  // 可以直接访问外部类成员
        }
    }
}

9.2 静态内部类

用static修饰的成员内部类。

public class OutClass {
    private static int b = 20;
    // 静态内部类
    static class InnerClass {
        public void print() {
            System.out.println(b);  // 只能访问外部类静态成员
        }
    }
}

9.3 局部内部类

定义在方法中的内部类。

public class OutClass {
    public void method() {
        class InnerClass {
            public void print() {
                System.out.println("局部内部类");
            }
        }
        InnerClass inner = new InnerClass();
        inner.print();
    }
}

9.4 匿名内部类

没有名字的内部类，通常用于实现接口或抽象类。

interface Message {
    void send(String msg);
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Message m = new Message() {  // 匿名内部类
            @Override
            public void send(String msg) {
                System.out.println("发送消息：" + msg);
            }
        };
        m.send("Hello");
    }
}

十、对象的打印

默认打印对象时输出的是对象的哈希码，可以通过重写toString()方法自定义输出。

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 "Person[name=" + name + ", gender=" + gender + ", age=" + age + "]";
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("张三", "男", 25);
        System.out.println(p);  // 输出：Person[name=张三, gender=男, age=25]
    }
}

总结

本文全面介绍了Java中类和对象的各个方面，包括：

类的定义和实例化
成员变量和成员方法
this引用的使用
构造方法和对象初始化
封装特性和访问控制
static成员的使用
各种代码块的作用
内部类的分类和使用
对象的打印和toString()方法

到此这篇关于Java从入门到精通之旅类和对象全面解析的文章就介绍到这了,更多相关java类和对象内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！

继续阅读：java类和对象 java类对象

目录

一、面向对象初探

1.1 什么是面向对象？

1.2 面向对象 vs 面向过程

二、类的定义和使用

2.1 什么是类？

2.2 类的定义格式

2.3 小练习

2.3.1 定义狗类

2.3.2 定义学生类

三、类的实例化

3.1 什么是实例化？

3.2 类和对象的关系

四、this引用

4.1 为什么需要this引用？

4.2 this引用解决方案

4.3 tjshis引用特性

五、对象的构造及初始化

5.1 构造方法

5.2 构造方法特性

5.3 默认初始化和就地初始化

六、封装

6.1 封装概念

6.2 访问限定符

6.3 包(package)

七、static成员

7.1 static修饰成员变量

7.2 static修饰成员方法

八、代码块

8.1 普通代码块

8.2 构造代码块(实例代码块)

8.3 静态代码块

九、内部类

9.1 实例内部类

9.2 静态内部类

9.3 局部内部类

9.4 匿名内部类

十、对象的打印

总结

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