【Java】类和对象

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🔍系列专栏：【Java】内容概括

【前言】

在Java编程的世界里，类（Class）和对象（Object）是面向对象编程（OOP，Object-Oriented Programming）的核心概念。理解它们不仅是掌握Java语言的关键，更是构建大型、可维护软件系统的基础。本文将详细介绍Java类和对象，通过理论结合代码示例，帮助大家深入理解这两个重要概念。

一、面向对象

1. 什么是面向对象

Java是⼀⻔纯⾯向对象的语⾔(Object Oriented Program，简称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。⽤⾯向对象的思想来设计程序，更符合⼈们对事物的认知，对于⼤型程序的设计、扩展以及维护都⾮常友好。

2. 面向对象和面向过程

这里用一个形象的例子来解释一下
eg:

传统洗衣服的过程：

• 放水
• 放衣服
• 放洗衣粉
• 手搓
• 换水
• 漂洗
• 拧干
• 晾晒

洗衣机洗衣服：

• 放衣服
• 放洗衣液

这里洗衣机就是面向对象，我们不需要关注过程，只需要放入衣服，洗衣液后，启动开关就行了，这就是通过对象之间的交互完成的.

注意：⾯向过程和⾯向对象并不是⼀⻔语⾔，⽽是解决问题的⽅法，没有那个好坏之分，都有其专⻔ 的应⽤场景。

二、类的定义和使用

1. 什么是类

类是一种抽象的数据类型，它是对具有相同属性和行为的对象的抽象描述。简单来说，类定义了对象的状态（属性）和行为（方法）。
eg:定义一个类“汽车”

属性：

• 品牌
• 款式
• 颜色
• 速度

行为：

• 启动
• 加速
• 刹车
• 倒车

2.类的定义格式

//创建类
calss ClassName{
  field;  //字段(属性) 或者 成员变量
  method; //⾏为 或者 成员⽅法
  }

• class : 类的关键字
• ClassName ：类的名字
• { }中：类的主体

创建一个“汽车”类

public class CompactCar {
    public String brand;//品牌
    public String style;//款式
    public String color;//颜色
    public String speed;//速度

    public void startCar(){
        System.out.println("启动");
    }
    public void speedCar(){
        System.out.println("加速");
    }
    public void brakeCar(){
        System.out.println("刹车");
    }
    public void backCar(){
        System.out.println("倒车");
    }
}

采⽤Java语⾔将“汽车”类在计算机中定义完成，经过javac编译之后形成.class⽂件，在JVM的基础上计算机就可以识别了。

注意：

• 类名使用大驼峰定义
• 成员前写法统一为public
• 这里的方法不到static关键字

如果要改类名，看下面这个步骤：

三、类的实例化

1.什么是类的实例化

我们定义了一个类，就是在计算机中定义了一种新的类型，它与Java语言中自带的内置类型（eg:int , double …)类似，区别就是类是新定义出来的，比如我们上面定义的“汽车”类，定义好类后，就可以使用类来定义实例（对象）
**实例化就是用类类型创建对象的过程**在java中采⽤new关键字，配合类名来实例化对象。

public class PetDog {
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dog = new PetDog();
    }
}

2. 访问对象中的成员

public class PetDog {
    public String name;
    public int age;
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dog = new PetDog();//实例化
        dog.name = "大黄";
        dog.age = 2;
        System.out.println("name:"+dog.name);
        System.out.println("age:"+dog.age);
    }
}

注意事项

• new 关键字⽤于创建⼀个对象的实例.
• 使⽤.来访问对象中的属性和⽅法.
• 同⼀个类可以创建多个实例.

四、this 关键字

如下代码定义了⼀个Date类，Date类中包含3个属性分别是year，month，day。分别使⽤ setDay 和 printDate 对进⾏设置和打印⽇期。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDay(int y,int m,int d){
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "/" +month + "/" + day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date();
        d1.setDay(2025,3,30);
        d1.printDate();
    }
}

现在有两个问题：

• 形参名相同会怎样？
  

• 当有两个对象时，函数执行哪个对象的数据呢？

 public void setDay(int y,int m,int d){
        year = year;
        month = month;
        day = day;
    }
    //这里变成了形参自己对自己赋值

这个时候就要用到 this

1. this 是什么？

this 代表当前对象的引用(成员⽅法运⾏时调⽤该成员⽅法的对象)，在成员⽅法中所有成员变量的操作，都是通过该引⽤去访问。只不过所有的操作对⽤⼾是透明的，即⽤⼾不需要来传递，编译器⾃动完成。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDay(int year,int month,int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate(){
        System.out.println(year + "/" +month + "/" + day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date();
        d1.setDay(2025,3,30);
        d1.printDate();

        Date d2 = new Date();
        d2.setDay(2024,3,30);
        d2.printDate();
    }
}

此时通过指定this，就能正确解决上述的2个问题了。这⾥之所以可以起作⽤，关键点在于this代表的是当前对象的引⽤，当前对象就是指：哪个对象调⽤setDay⽅法，谁就是this引⽤！

2. this 的特性

• this的类型：对应类类型引⽤，即哪个对象调⽤就是哪个对象的引⽤类型
• this只能在"成员⽅法"中使⽤
• this是“成员⽅法”第⼀个隐藏的参数，编译器会⾃动传递，在成员⽅法执⾏时，编译器会负责将调⽤成员⽅法对象的引⽤传递给该成员⽅法，this负责来接收
• this的使⽤
  this.成员变量； this.成员方法；

五、对象的构造及初始化

1.初始化对象中的成员变量

我们都知道局部变量必须初始化，否则就会报错，但在这里，没有对成员变量进行初始，并没有报错，因为他们默认初始化了

对于成员变量来说，如果没有进⾏初始化，会有⼀个对应的默认值，默认值遵循如下规则：

2. 就地初始化

在声明成员变量时，就直接给出了初始值。

public class Date {
    public int year = 2021;
    public int month = 8;
    public int day = 9;

    public void setDay(int year,int month,int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}

3.构造方法初始化

1.什么是构造方法

构造⽅法(也称为构造器)是⼀个特殊的成员⽅法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器⾃动
调⽤，并且在整个对象的⽣命周期内只调⽤⼀次。

public class Person {
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("带两个参数的构造方法被调用了");
    }
    public Person(){
        this.name = "baby";
        this.age = 10;
        System.out.println("不带参数的构造方法被调用");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(this.name+"正在睡觉");
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("baby",18);

        Person person1 = new Person();
    }
}

2.注意事项

• 名字必须与类名相同
• 没有返回值类型，设置为void也不⾏
• 创建对象时由编译器⾃动调⽤，并且在对象的⽣命周期内只调⽤⼀次(相当于⼈的出⽣，每个⼈只能 出⽣⼀次)
• 构造⽅法可以重载，如下：
  （名字相同，参数列表不同，因此构成了⽅法重载。）

public class Date {
public int year;
public int month;
public int day;
// ⽆参构造⽅法
public Date(){
this.year = 1900;
this.month = 1;
this.day = 1;
}
// 带有三个参数的构造⽅法
public Date(int year, int month, int day) {

this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
public void printDate(){
System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
}
public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
d.printDate();
}

• 如果⽤⼾没有显式定义，编译器会⽣成⼀份默认的构造⽅法，⽣成的默认构造⽅法⼀定是⽆参的。
  ⼀旦⽤⼾定义了其他的构造⽅法，编译器则不再⽣成。
  此时如果调用不带参数的构造方法，就会报错

• 构造⽅法中，可以通过this调⽤其他构造⽅法来简化代码(this(…)必须是构造⽅法中第⼀条语句)

public class Date {
      public int year;
      public int month;
      public int day;
public Date(){
    this(1900, 1, 1);
 }
// 带有三个参数的构造⽅法
public Date(int year, int month, int day) {
     this.year = year;
     this.month = month;
     this.day = day;
   }
 }

六、对象的打印

如果属性太多，就不便使用方法进行打印，这时候可以重写toString

public class Person {
    public String name;
    public int age;
    public Person(){
        this.age = 10;
        this.name = "baby";
    }


    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        System.out.println(person);
    }
}

这里是快捷添加方式：

执行结果：

【总结】

本文详细介绍了Java类和对象的基本概念、定义和使用方法，以及构造方法等重要特性。理解类和对象是掌握Java面向对象编程的基础，希望通过本文的介绍，大家对Java类和对象有更深入的理解。通过这篇文章，希望能帮助你在Java的学习道路上更上一层楼，掌握面向对象编程的精髓。