类和对象的基础知识
命名规则
- 类名统一使用大驼峰
- 方法和成员变量统一使用小驼峰
定义一个类的时候注意的事项
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- 一般一个文件当中只定义一个类
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- main方法所在的类一般要使用public修饰(注意:Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
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- public修饰的类必须要和文件名相同
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- 不要轻易去修改public修饰的类的名称
this引用
1. 为什么要有this引用
- 防止形参和成员变量名字相同
- 绑定多调用的具体对象
2. 什么是this引用
this引用指向当前对象(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。
注意:this引用的是调用成员方法的对象
3. this引用的特性
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- 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
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- this只能在"成员方法"中使用
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- 在"成员方法"中,this只能引用当前对象,不能再引用其他对象
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- 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
对象的构造及初始化
1. 如何初始化对象
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在Java方法内部定义一个局部变量时,必须要初始化,否则会编译失败。
public static void main(String[] args) { int a; System.out.println(a); } // Error:(26, 28) java: 可能尚未初始化变量a
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成员不需要初始化也可以编译通过,这是因为类在创建一个对象的时候,会给成员变量给一个特定的值
2. 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。
特性
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- 名字必须与类名相同
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- 没有返回值类型,设置为void也不行
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- 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)
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- 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
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- 如果用户没有显式定义,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。
- 注意:一但用户定义就会生成
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- 构造方法中,可以通过this调用其他构造方法来简化代码(Java的特性)
- 注意:
- this(...)必须是构造方法中第一条语句
- 不能形成环
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- 绝大多数情况下使用public来修饰,特殊场景下会被private修饰(单例模式)
3. 默认初始化
问题:为什么局部变量在使用时必须要初始化,而成员变量可以不用呢?
要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情:
在程序层面只是简单的一条语句,在JVM层面需要做好多事情,下面简单介绍下:
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- 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载
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- 为对象分配内存空间
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- 处理并发安全问题
- 比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突
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- 初始化所分配的空间
- 即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值
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- 设置对象头信息
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- 调用构造方法,给对象中各个成员赋值
4. 就地初始化
注意:代码编译完成后,编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中
static成员
static修饰成员变量
static修饰的成员变量,称为静态成员变量 ,静态成员变量最大的特性:不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的。
【静态成员变量特性】
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- 不属于某个具体的对象,是类的属性,所有对象共享的,不存储在某个对象的空间中
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- 既可以通过对象访问,也可以通过类名访问,但一般更推荐使用类名访问
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- 类变量存储在方法区当中
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- 生命周期伴随类的一生(即:随类的加载而创建,随类的卸载而销毁)
static修饰成员方法
被static修饰的成员方法称为静态成员方法,是类的方法 ,不是某个对象所特有的
【静态方法特性】
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- 不属于某个具体的对象,是类方法
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- 可以通过对象调用,也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用,更推荐使用后者
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- 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量
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- 静态方法中不能调用任何非静态方法,因为非静态方法有this参数,在静态方法中调用时候无法传递this引用
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- 静态方法无法重写,不能用来实现多态
static成员变量初始化
注意:静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化,构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性
静态成员变量的初始化分为两种:就地初始化 和 静态代码块初始化。
- 1. 就地初始化
- 就地初始化指的是:在定义时直接给出初始值
代码块
1. 代码块概念以及分类
使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字,又可分为以下四种:
- 普通代码块
- 构造块
- 静态块
- 同步代码块(后续讲解多线程部分再谈)
2. 普通代码块
普通代码块:定义在方法中的代码块。
java
public class Main{
public static void main(String[] args) {
{ //直接使用{}定义,普通方法块
int x = 10 ;
System.out.println("x1 = " +x);
}
int x = 100 ;
System.out.println("x2 = " +x);
}
}
这种用法较少见
3. 构造代码块
构造块:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。
java
class Student {
//实例成员变量
private String name;
private String gender;
private String sex;
private int age;
private double score;
public Student() {
System.out.println("I am Student init()!");
}
//实例代码块
{
this.name = "bit";
this.age = 12;
this.sex = "man";
System.out.println("I am instance init()!");
}
public void show() {
System.out.println("name: " + name + " age: " + age + " sex: " + sex);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student();
stu.show();
}
}
java
// 运行结果
I am instance init()!
I am Student init()!
name: bit age: 12 sex: man
4. 静态代码块
使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。
java
public class Student{
private String name;
private String gender;
private int age;
private double score;
private static String classRoom;
//实例代码块
{
this.name = "bit";
this.age = 12;
this.gender = "man";
System.out.println("I am instance init()!");
}
// 静态代码块
static {
classRoom = "bit306";
System.out.println("I am static init()!");
}
public Student(){
System.out.println("I am Student init()!");
}
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
}
}
注意事项
- 静态代码块不管生成多少个对象,其只会执行一次
- 静态成员变量是类的属性,因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
- 如果一个类中包含多个静态代码块,在编译代码时,编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
- 实例代码块 只有在创建对象时才会执行
内部类
内部类出现的意义
当一个事物的内部,还有一个部分需要一个完整的结构进行描述,而这个内部的完整的结构又只为外部事物提供服务,那么这个内部的完整结构最好使用内部类。
内部类的定义
在 Java 中,可以将一个类定义在另一个类或者一个方法的内部,前者称为内部类,后者称为外部类。内部类也是封装的一种体现。
【注意事项】
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- 定义在class 类名{}花括号外部的,即使是在一个文件里,都不能称为内部类
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- 内部类和外部类共用同一个java源文件 ,但是经过编译之后,内部类会形成单独的字节码文件
1. 内部类的分类
根据内部类定义的位置不同,一般可以分为以下几种形式:
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- 成员内部类
- 普通内部类:未被static修饰的成员内部类
- 静态内部类:被static修饰的成员内部类
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- 局部内部类(不谈修饰符)、匿名内部类
注意:内部类其实日常开发中使用并不是非常多,大家在看一些库中的代码时候可能会遇到的比较多,日常开始中使用最多的是匿名内部类。
2. 实例内部类
即未被static修饰的成员内部类。
注意事项:
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- 外部类中的任何成员都可以在实例内部类方法中直接访问
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- 实例内部类所处的位置与外部类成员位置相同,因此也受public、private等访问限定符的约束
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- 在实例内部类方法中访问同名的成员时,优先访问自己的,如果要访问外部类同名的成员,必须:外部类名称.this.同名成员 来访问
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- 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建
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- 实例内部类的非静态方法中包含了一个指向外部类对象的引用
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- 外部类中,不能直接访问实例内部类中的成员,如果要访问必须先要创建内部类的对象。
3. 静态内部类
被static修饰的内部成员类称为静态内部类。
【注意事项】
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- 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员
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- 创建静态内部类对象时,不需要先创建外部类对象
4. 局部内部类
【注意事项】
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- 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用
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- 不能被public、static等修饰符修饰
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- 编译器也有自己独立的字节码文件,命名格式:外部类名字$数字内部类名字.class
- 4. 几乎不会使用
对象的打印
java
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;
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Jim", "男", 18);
System.out.println(person);
}
}
// 打印结果:day20210829.Person@1b6d3586
如果想要默认打印对象中的属性该如何处理呢?答案:重写toString方法即可。
java
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 + "]";
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Jim","男", 18);
System.out.println(person);
}
}
// 输出结果:[Jim,男,18]
类和对象的三大特性
封装
作用
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行 交互
访问限定符
作用:访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用
【Java提供的四个访问限定符号如下】
【说明】
- protected主要是用在继承中
- default权限指:什么都不写时的默认权限
- 访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性
封装扩展之包
包的概念
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。
比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
导入包中的类
- 使用 import语句导入包.
- 可以使用import static导入包中静态的方法和字段
- 注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using
自定义包
基本规则
- 在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
- 包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.zxj.demo1 ).
- 包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.zxj.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/zxj/demo1 来存储代码
- 如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.