Java中类与对象全面解析(附实例代码)

目录

• 面向对象
• 设计对象并使用
• 封装
• private关键字
• 就近原则和this关键字
• this关键字的作用
• 构造方法
• 标准的JavaBean
• 快捷键
• 插件
• 对象内存图
• 一个对象内存图
• 两个引用指向同一个对象
• 基本数据类型与引用数据类型的区别
• this关键字的内存原理
• 作用: 用于区分局部变量和成员变量
• this的本质: 所在方法调用者的地址值
• 成员变量和局部变量的区别
• 总结

面向对象

设计对象并使用

• 类: 是共同特征的描述(设计图)

• 对象: 是真实存在的具体实例

• Javabean类: 用来描述一类事物的类,在Javabean类里是不写main方法的

  注意: 类名首字母要大写,见名知意,(驼峰模式)

  注意: 在实际开发中,建议一个文件定义一个class类

  代码:

  package com.xiaonan.Demo01;
  
  public class GirlFriend {
     //属性
     String name;
     int age;
     String gender;
  
     //行为
     public void eat(){
         System.out.printlwww.devze.comn("在吃饭");
     }
  
     public void sleep(){
         System.out.println("在睡觉");
     }
  }

package com.xiaonan.Demo01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个女朋友对象
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();

        //赋值
        gf1.age = 18;
      编程客栈  gf1.gender = "女";
        gf1.name = "小琪";

        //输出
        System.out.println(gf1.age);
        System.out.println(gf1.gender);
        System.out.print编程客栈ln(gf1.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();

        System.out.println("--------------------");
        //new第二个对象
        GirlFriend gf2 = new GirlFriend();
        //赋值
        gf2.age = 18;
        gf2.gender = "女";
        gf2.name = "小青";

        //输出
        System.out.println(gf2.age);
        System.out.println(gf2.gender);
        System.out.println(gf2.name);

        //调用方法
        gf1.eat();
        gf1.sleep();
    }
}

封装

• 是面向对象三大特征 (封装 继承 多态)

• 对象代表什么,就得封装对应的数据,并提供数据对应的行为

  案例:

  人关门

  这个门是自己关的,人只是给门一个作用力

private关键字

• 是一个权限修饰符

• 可以修饰成员(成员变量 和成员方法)

• 被private(私有的)修饰的成员只能在本类中才能访问

  例子:

package com.xiaonan.test;

public class Test {
    private int age; // private:私有的

    //set 赋值
    public void setAge(int a){
        if(a>=10 && a<= 50){
            age = a;
        }else{
            System.out.println("非法数据");
        }
    }

    //get(获取)
    public int getAge(){
        return age;
    }
}

• 针对private修饰的成员变量,如果需要被其他的类使用,要提供相应的操作

• 提供"setXxx(参数)" 方法,用于给成员变量赋值,方法用public修饰

• 提供"getXxx()" 方法,用于获取成员变量的值,方法用public(公共的)修饰

就近原则和this关键字

示例代码:

package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriend {

    //成员变量
    private int age;

    public void method() {
        //局部变量 (方法变量)
        int age = 10;
        //System.out.println(age); //就近原则(谁离我近,我就用谁)
        System.out.println(this.age); //this关键字 这里的age是 成员变量的age
    }
}

package com.xiaonan.test01;

public class GirlFriendTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个 GirlFriend对象
        //格式: 类名 对象名 = new 类名();
        //例子
        GirlFriend gf1 = new GirlFriend();
        gf1.method();
    }
}

this关键字的作用

• 区分成员变量和局部变量

构造方法

在Java中，构造方法是用于创建对象并初始化对象的特殊方法。构造方法具有以下注意事项：

• 构造方法的名称必须与类名完全相同，且没有返回类型（包括void），它们不能被显式地调用，而是在创建对象时自动调用。

• 如果在类中没有定义任何构造方法，Java编译器会自动生成一个默认的无参构造方法。如果在类中定义了构造方法，编译器将不会自动生成默认构造方法。

• 可以定义多个构造方法，它们可以具有不同的参数列表（参数个数、类型或顺序不同），这被称为方法的重载（overloading）。

• 构造方法可以有访问修饰符（如public、private、protected）来控制对构造方法的访问权限。一般情况下，构造方法应该使用public修饰符，以便其他类可以实例化对象。

• 在构造方法中可以使用关键字super调用父类的构造方法，以便在创建子类对象时初始化父类的成员变量。

• 构造方法可以使用this关键字调用同一个类中的其他构造方法，以便在构造方法之间进行重用。

• 构造方法可以抛出异常，但通常不建议在构造方法中抛出受检异常，而应该在构造方法中处理异常或使用非受检异常。

• 构造方法可以执行任意的初始化操作，例如初始化对象的成员变量、调用其他方法等。

需要注意的是，构造方法的主要目的是在创建对象时进行初始化操作，因此应该避免在构造方法中执行过多的逻辑或复杂的计算。如果需要进行复杂的初始化操作，可以考虑使用静态工厂方法或其他设计模式来替代构造方法。

标准的JavaBean

• 类名要见名http://www.devze.com知意

• 成员变量使用private修饰

• 提供至少两个构造方法

  无参构造方法

  带全部参数的构造方法

• 成员方法

  提供每一个成员变量对应的setXxx()与getXxx()

  如果还有其他的行为也要写上

快捷键

// alt + insert (快速生成JavaBean标准类的 构造无参与全部参数的方法 和set方法和get方法)

插件

PTG 一秒生成标准的JavaBean

对象内存图

一个对象内存图

当在Java中创建一个对象时，它会在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。下面是一个更详细的Java对象的内存图示例：

• Object Header：对象头是用于存储对象的元数据的部分。它通常包含以下信息：

  • 类型指针（Type Pointer）：指向对象所属的类的元数据。
  • 哈希码（Hash Code）：对象的哈希码，用于支持对象的哈希表操作。
  • 锁信息（Lock Information）：用于支持对象的同步和并发操作。

• Instance Variables：实例变量，也称为成员变量或字段，是对象的数据部分。它们是在类中定义的变量，用于存储对象的状态和属性。每个实例变量占用一定的内存空间，具体大小取决于变量的类型和对齐要求。

创建对象时，Java虚拟机会执行以下步骤：

• 分配内存：Java虚拟机在堆内存中分配一块连续的内存空间来存储对象的数据。

• 初始化对象头：Java虚拟机会将对象头的字段初始化为默认值，如类型指针、哈希码和锁信息。

• 初始化实例变量：Java虚拟机会将实例变量的值初始化为默认值，如数值类型为0，布尔类型为false，引用类型为null。

• 执行构造方法：Java虚拟机会调用对象的构造方法来执行进一步的初始化操作，可以在构造方法中设置实例变量的具体值。

  注意：上述内存图和步骤是基于Java的传统对象模型，具体实现可能会因Java虚拟机的不同实现而有所不同。此外，Java还有其他的内存区域，如栈内存、方法区等，用于存储不同类型的数据和执行程序的其他操作。

  两个引用指向同一个对象

  在Java中，可以通过将两个引用变量指向同一个对象来实现这种情况。当两个引用指向同一个对象时，它们实际上引用了相同的内存地址，因此它们可以访问和修改相同的对象数据。

  下面是一个示例代码，演示了如何在Java中创建两个引用指向同一个对象：

  public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建一个对象
       MyClass obj = new MyClass();
  
       // 创建两个引用指向同一个对象
       MyClass ref1 = obj;
       MyClass ref2 = obj;
  
       // 修改对象的数据
       obj.setData("Hello, World!");
  
       // 通过两个引用访问和修改相同的对象数据
       System.out.println(ref1.getData());  // 输出: Hello, World!
       System.out.println(ref2.getData());  // 输出: Hello, World!
   }
  }
  
  class MyClass {
   private String data;
  
   public void setData(String data) {
       this.data = data;
   }
  
   public String getData() {
       return data;
   }
  }

  在上面的示例中，ref1和ref2是两个引用变量，它们都指向obj所引用的同一个MyClass对象。通过这两个引用变量，我们可以访问和修改相同的对象数据。

  需要注意的是，当一个对象没有任何引用指向它时，它将成为Java中的垃圾对象，并由垃圾收集器回收内存。因此，在使用多个引用指向同一个对象时，需要小心确保在不需要引用时及时将其置为null，以便垃圾收集器可以回收不再使用的对象。

  基本数据类型与引用数据类型的区别编程客栈

• 存储方式：基本数据类型的值直接存储在变量中，而引用数据类型的变量存储的是对象的引用（内存地址）。

• 大小和默认值：基本数据类型具有固定的大小和默认值，而引用数据类型的大小取决于对象的大小，且默认值为null。

  • 基本数据类型的大小是固定的，不受具体平台的影响。例如，int类型始终占用4个字节。
  • 引用数据类型的大小取决于所引用对象的大小。例如，一个引用变量可能指向一个很小的对象或一个很大的对象。
  • 基本数据类型的默认值是根据其类型确定的。例如，int类型的默认值为0，boolean类型的默认值为false。
  • 引用数据类型的默认值为null，表示该引用变量当前未指向任何对象。

• 传递方式：基本数据类型在方法参数传递时是按值传递的，而引用数据类型在方法参数传递时是按引用传递的。

  • 当将基本数据类型作为方法参数传递时，传递的是实际的值的副本。在方法内部对参数进行修改不会影响原始值。
  • 当将引用数据类型作为方法参数传递时，传递的是引用的副本。在方法内部对参数进行修改会影响原始对象。

• 内存管理：基本数据类型的变量直接存储数据值，内存管理由编译器或解释器处理；而引用数据类型的变量存储对象的引用，对象的创建和销毁由开发人员手动管理或由垃圾回收器自动处理。

  • 基本数据类型的变量在栈上分配内存，其生命周期由程序控制。
  • 引用数据类型的对象在堆上分配内存，其生命周期由开发人员手动管理或由Java的垃圾回收器自动处理。

  需要注意的是，Java中的基本数据类型包括boolean、byte、short、int、long、float、double和char，而其他所有的类型都属于引用数据类型，包括类、接口、数组和枚举等。

  this关键字的内存原理

  作用: 用于区分局部变量和成员变量

  this的本质: 所在方法调用者的地址值

  在Java中，this关键字表示当前对象的引用。它可以在实例方法和构造方法中使用，用于引用当前正在执行方法的对象。

  this关键字的内存原理如下：

• 当创建一个对象时，Java虚拟机会在堆上为该对象分配内存空间，并将对象的实例变量存储在该内存空间中。

• 当调用对象的实例方法时，Java虚拟机会将当前对象的引用作为隐藏参数传递给方法。这个隐藏参数就是this关键字所表示的当前对象的引用。

• 在方法内部，可以使用this关键字来访问当前对象的实例变量和实例方法。通过this关键字，可以明确地指定当前对象的成员，避免与局部变量或参数发生命名冲突。

• 当方法执行完毕后，this关键字的作用也就结束了。它不会占用额外的内存空间，而是在方法调用结束后被释放。

需要注意的是，每个实例方法都有一个隐含的this参数，但它并不会显式地出现在方法的参数列表中。编译器会自动将this参数添加到方法的参数列表中，以便在方法内部使用。

总结起来，this关键字在Java中用于引用当前对象，它并不占用额外的内存空间，而是作为方法的隐含参数传递给实例方法。通过this关键字，可以访问当前对象的实例变量和实例方法。

成员变量和局部变量的区别

在Java中，成员变量（也称为实例变量）和局部变量是两种不同类型的变量，它们有以下区别：

• 作用域：成员变量定义在类中，可以在整个类中的各个方法中访问。而局部变量定义在方法、代码块或构造函数中，仅在其所在的作用域内有效。

• 生命周期：成员变量的生命周期与对象的生命周期相同，当对象创建时被初始化，直到对象被销毁。而局部变量的生命周期仅限于其所在的作用域，在离开作用域后，局部变量将被销毁。

• 默认值：成员变量会被赋予默认值，例如，整数类型的成员变量默认值为0，布尔类型的成员变量默认值为false。而局部变量没有默认值，必须在使用之前显式初始化。

• 访问修饰符：成员变量可以使用不同的访问修饰符（如public、private、protected）进行访问控制，以控制其可见性。而局部变量不能使用访问修饰符，它们的可见性仅限于其所在的作用域内。

• 内存分配：成员变量在对象创建时分配内存空间，每个对象都有一份成员变量的拷贝。而局部变量在方法调用或代码块执行时分配内存空间，每次调用或执行都会创建一个新的局部变量。

需要注意的是，成员变量和局部变量可以同名，但在同一作用域内，局部变量会覆盖同名的成员变量。如果需要访问成员变量，可以使用关键字"this"来引用当前对象的成员变量。

总结

到此这篇关于Java中类与对象的文章就介绍到这了,更多相关Java中类与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)！