Java类和对象（下篇）

小鑫记得努力2024-11-08 10:59

今天接着学习类和对象(苦笑)(苦笑)(苦笑)

1. 封装

1.1 封装的概念

面向对象程序三大特性：封装、继承、多态 。

而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。

何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。

举例：对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，
比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等 ，

用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。

因此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。

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

2.2 访问限定符

Java中主要通过类和访问权限 来实现封装：

类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起 ，

更符合人类对事物的认知，

而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用 。

Java中提供了四种访问限定符：

比如：

public：可以理解为一个人的外貌特征，谁都可以看得到

default: 对于自己家族中(同一个包中) 不是什么秘密，

对于其他人来说就是隐私 了

private：只有自己知道，其他人都不知道

java 复制代码 
public class UnderGraduate {
    private int height;//身高
    private int weight;//体重
    public String gender;//性别
    public String specialty;//专业
    int classandgrade;//年级和班级 -->>default属性

    public UnderGraduate(int height,int weight,String gender,String specialty,int classandgrade){
        this.height = height;
        this.weight = weight;
        this.gender = gender;
        this.specialty = specialty;
        this.classandgrade = classandgrade;

    }

    public void Sleep(){
        System.out.println("Slepp~~~~~~");
    }

    public void Forget(){
        System.out.println("Forget~~~~~~");
    }

    public void Eat(){
        System.out.println("Eat~~~~~~");
    }

    public class TestUndergraduate{
        public static void main(String[] args) {
            UnderGraduate g1 = new UnderGraduate(173,59,"man","computer scicence and technology",241);
            System.out.println(g1.height);// private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访问
            System.out.println(g1.weight);// private属性：只能在Computer类中访问，不能被其他类访
            System.out.println(g1.gender); // public属性： 可以任何其他类访问
            System.out.println(g1.specialty); // public属性： 可以任何其他类访问
            System.out.println(g1.classandgrade);// default属性：只能被本包中类访问
        }
    }
    
}

3.3 封装扩展（包）

3.3.1 包的概念

在面向对象体系中，提出了一个软件包 的概念，

即：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。

有点类似于目录 。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。

在Java中也引入了包，包是对类、接口等的封装机制的体现 ，

是一种对类或者接口 等的很好的组织方式，

比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用 。

包还有一个重要的作用：

在同一个工程中允许存在相同名称的类 ，只要处在不同的包中即可。

3.3.2 导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用.

例如Date类 ：可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.

java 复制代码 
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       java.util.Date date = new java.util.Date();
       // 得到一个毫秒级别的时间戳
       System.out.println(date.getTime());
  }
}

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包

java 复制代码 
import java.until.Date;
 // 得到一个毫秒级别的时间戳
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        System.out.println(date.getTime());
    }

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

java 复制代码 
import java.util.*;
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       Date date = new Date();
       // 得到一个毫秒级别的时间戳
       System.out.println(date.getTime());
  }
}

但是我们更建议显式的指定要导入的类名 . 否则还是容易出现冲突的情况

java 复制代码 
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       // util 和 sql 中都存在一个 Date 这样的类, 此时就会出现歧义, 编译出错
       Date date = new Date();
       System.out.println(date.getTime());
  }
}
// 编译出错
Error:(5, 9) java: 对Date的引用不明确
 java.sql 中的类 java.sql.Date 和 java.util 中的类 java.util.Date 都匹配

在这种情况下需要使用完整的类名

java 复制代码 
import java.util.*;
import java.sql.*;
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       java.util.Date date = new java.util.Date();
       System.out.println(date.getTime());
  }
}

可以使用import static 导入包中静态的方法和字段

java 复制代码 
import static java.lang.Math.*;
public class Test {
    // 静态导入的方式写起来更方便一些
    public static void main(String[] args) {
        double x = 48;
        double y = 55;
        double result = sqrt(pow(x,2)+pow(x,2));
        System.out.println(result);
    }  
}

3.3.3 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.xiaoxin.demo1 ).包名要和代码路径相匹配 .

例如创建 com.xiaoxin.demo1 的包,

那么会存在一个对应的路径 com/xiaoxin/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.

操作步骤

  1. 在 IDEA 中先新建一个包 : 右键 src -> 新建 -> 包

  2. 在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.xiaoxin.demo1

  1. 在包中创建类 , 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可

  2. 此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

  3. 同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方,

    就出现了一个 package 语句

3.3.4 包的访问权限控制（举例）

UnderGraduate类位于com.xiaoxin.demo包中，

java 复制代码 
    public static class  UnderGraduate {
        private int height;//身高
        private int weight;//体重
        public String gender;//性别
        public String specialty;//专业
        int classandgrade;//年级和班级 -->>default属性

        public UnderGraduate(int height,int weight,String gender,String specialty,int classandgrade){
            this.height = height;
            this.weight = weight;
            this.gender = gender;
            this.specialty = specialty;
            this.classandgrade = classandgrade;

        }

        public void Sleep(){
            System.out.println("Slepp~~~~~~");
        }

        public void Forget(){
            System.out.println("Forget~~~~~~");
        }

        public void Eat(){
            System.out.println("Eat~~~~~~");
        }

TestUndergraduate位置com.xiaoxin.demo1包中：

java 复制代码 
    public class TestUndergraduate{
        public static void main(String[] args) {
            Teat.UnderGraduate g1 = new Teat.UnderGraduate(173,59,"man","computer scicence and technology",241);
            //System.out.println(g1.height);// private属性：只能在类中访问，不能被其他类访问
            //System.out.println(g1.weight);// private属性：只能在类中访问，不能被其他类访
            System.out.println(g1.gender); // public属性： 可以任何其他类访问
            System.out.println(g1.specialty); // public属性： 可以任何其他类访问
            //System.out.println(g1.classandgrade);// default属性：只能被本包中类访问
        }


注意：如果去掉UnderGraduate类之前的public修饰符，代码也会编译失败

3.3.5 常见的包

  1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
  2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
  3. java.net:进行网络编程开发包。
  4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
  5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
  6. java.io:I/O编程开发包。

2. stiac 成员

2.1 学生类

学生类实例化 三个对象s1、s2、s3，每个对象都有自己特有的名字、性别，年龄，学分绩点等成员信息 ，这些信息就是对不同学生来进行描述，如下所示：

java 复制代码 
public class Student{
   // ...
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("xiaoxin","boy",19,59);
        Student s2 = new Student("HYZS","girl",18,99);
        Student S3 = new Student("Tsing","girl",18,100);
    }

2.2 stiac 修饰成员变量

Student类中定义的成员变量 ，每个对象 中都会包含一份(称之为实例变量) ，因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室，这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份，而是需要让所有的学生来共享 。在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员 ，也可以称为类成员 ，其不属于某个具体的对象，是所有对象所共享的。

java 复制代码 
 
 public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public int score;
    public static String classroom = "JK241";

	//..............................
	
	public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("xiaoxin","boy",19,59);
        Student s2 = new Student("HYZS","girl",18,99);
        Student s3 = new Student("Tsing","girl",18,100);
        
		// 静态成员变量可以直接通过类名访问
        System.out.println(Student.classroom);

        System.out.println(s1.classroom);
        System.out.println(s2.classroom);
        System.out.println(s3.classroom);
    }
}

2.3 stiac 修饰成员方法

java 复制代码 
public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public int score;
    public static String classroom = "JK241";

//..............................
}

    public class TestStudent{
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(Student.classroom);
        }
    }
    
编译失败：
Error:(10, 35) java: classRoom 在 extend01.Student 中是 private 访问控制
java 复制代码 
public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public int score;
    public static String classroom = "JK241";
    
//..............................

    public static String getclassroom(){
        return classroom;
    }
}
    public class TestStudent{
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(Student.getclassroom());
        }
    }
java 复制代码 
public static String getClassRoom(){
   System.out.println(this);
   return classRoom;
}

// 编译失败：Error:(35, 28) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 this

public static String getClassRoom(){
   age += 1;
   return classRoom;
}

// 编译失败：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 变量 age
java 复制代码 
public static String getClassRoom(){
   doClass();
   return classRoom;
}
// 编译报错：Error:(35, 9) java: 无法从静态上下文中引用非静态 方法 doClass()

2.4 stiac 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
java 复制代码 
public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public int age;
    public int score;
    public static String classroom = "JK241";

//..........................................
}
  1. 静态代码块初始化

3. 代码块

3.1 代码块的概念，代码块的类型

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：

  1. 普通代码块
  2. 构造块
  3. 静态块
  4. 同步代码块（后续多线程部分再学习）

3.2 普通代码块

普通代码块：定义在方法中的代码块

java 复制代码 
    public static void main(String[] args) {
        { //直接使用{}定义，普通方法块
            int x = 10;
            System.out.println("x:"+x);
        }
        int x2 = 100;
        System.out.println("x2:"+x2);
    }

这种用法较少见

3.3 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 复制代码 
public class Student {
    //实例成员变量
    public int age;
    public int score;
    public String gender;
    public String name;
    public int classandgrade;

    public Student(){
        System.out.println("I am a computer major student");
    }

    //实例代码块
    {
        this.score = 59;
        this.name = "xiaoxin";
        this.gender = "boy";
        this.age = 19;
        this.classandgrade = 241;
        System.out.println("I am computer major student");
    }

    public void show(){
        System.out.println("name："+name+"gender:"+gender+"age:"+age+"classandgrade:"+classandgrade);
    }

    public class Main{
        public static void main(String[] args) {
            Student student = new Student();
            student.show();
        }
    }
}

3.4 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 复制代码 
    // 静态代码块
        static
    {
        classandgrade = 241;
        System.out.println("I am a computer major student");
    }
  1. 静态代码块不管生成多少个对象，其只会执行一次
  2. 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)
  3. 实例代码块只有在创建对象时才会执行

4. 内部类

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 。

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

java 复制代码 
public class OutClass {
   class InnerClass{
   
  }
}

// OutClass是外部类
// InnerClass是内部类
  1. 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
java 复制代码 
public class A{
   
}

class B{
   
}
// A 和 B是两个独立的类，彼此之前没有关系
  1. 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

4.1 内部类的类型

内部类都可以在一个类的哪些位置进行定义

java 复制代码 
public class OutClass {
   // 成员位置定义：未被static修饰 --->实例内部类
   public class InnerClass1{
  }
  
   // 成员位置定义：被static修饰 ---> 静态内部类
   static class InnerClass2{
  }
  
   public void method(){
       // 方法中也可以定义内部类 ---> 局部内部类：几乎不用
       class InnerClass5{
      }
  }
}

根据内部类定义的位置不同，一般可以分为以下几种形式：

  1. 成员内部类(普通内部类：未被static修饰的成员内部类 和 静态内部类：
    被static修饰的成员内部类)
  2. 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

4.2 成员内部类

在外部类中，内部类定义位置与外部类成员所处的位置相同 ，

因此称为成员内部类

4.2.1 实例内部类

即未被static修饰的成员内部类

java 复制代码 
public class OutClass {
   private int a;
   static int b;
   int c;
   public void methodA(){
       a = 10;
       System.out.println(a);
  }
   public static void methodB(){
       System.out.println(b);
  }
  
   // 实例内部类：未被static修饰
   class InnerClass{
       int c;
       public void methodInner(){
           // 在实例内部类中可以直接访问外部类中：任意访问限定符修饰的成员
           a = 100;
           b =200;
           methodA();
           methodB();
           
           // 如果外部类和实例内部类中具有相同名称成员时，优先访问的是内部类自己的
           c = 300;
           System.out.println(c);
           
           // 如果要访问外部类同名成员时候，必须：外部类名称.this.同名成员名字
           OutClass.this.c = 400;
           System.out.println(OutClass.this.c);
      }
  }
  
   public static void main(String[] args) {
       // 外部类：对象创建 以及 成员访问
       OutClass outClass = new OutClass();
       System.out.println(outClass.a);
       System.out.println(OutClass.b);
       System.out.println(outClass.c);
       outClass.methodA();
       outClass.methodB();
       System.out.println("=============实例内部类的访问=============");       
       // 要访问实例内部类中成员，必须要创建实例内部类的对象
       // 而普通内部类定义与外部类成员定义位置相同，因此创建实例内部类对象时必须借助外部类
       
       // 创建实例内部类对象
       OutClass.InnerClass innerClass1 = new OutClass().new InnerClass();
       
       // 上述语法比较怪异，也可以先将外部类对象先创建出来，然后再创建实例内部类对象
       OutClass.InnerClass innerClass2 = outClass.new InnerClass();
       innerClass2.methodInner();
  }

注意：

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 实例内部类对象必须在先有外部类对象前提下才能创建
  5. 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
  6. 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

4.2.2 静态内部类

被static修饰的内部成员类称为静态内部类

java 复制代码 
public class OutClass {
   private int a;
   static int b;
   public void methodA(){
       a = 10;
       System.out.println(a);
  }
   public static void methodB(){
       System.out.println(b);
  }
  
   // 静态内部类：被static修饰的成员内部类
   static class InnerClass{
       public void methodInner(){
           // 在内部类中只能访问外部类的静态成员
           // a = 100;     // 编译失败，因为a不是类成员变量
           b =200;
           // methodA();   // 编译失败，因为methodB()不是类成员方法
           methodB();
      }
  }
  
   public static void main(String[] args) {
       // 静态内部类对象创建 & 成员访问
       OutClass.InnerClass innerClass = new OutClass.InnerClass();
       innerClass.methodInner();
  }
}

注意：

  1. 在静态内部类中只能访问外部类中的静态成员

    如果确实想访问，我们该如何做？

  2. 创建静态内部类对象时，不需要先创建外部类对象

4.3 局部内部类

定义在外部类的方法体或者{}中 ，

该种内部类只能在其定义的位置使用 ，

一般使用的非常少，此处简单了解下语法格式

java 复制代码 
public class OutClass {
   int a = 10;
   public void method(){
       int b = 10;
       // 局部内部类：定义在方法体内部
       // 不能被public、static等访问限定符修饰
       class InnerClass{
           public void methodInnerClass(){
               System.out.println(a);
               System.out.println(b);
          }
      }
      
       // 只能在该方法体内部使用，其他位置都不能用
       InnerClass innerClass = new InnerClass();
       innerClass.methodInnerClass();
  }
  
   public static void main(String[] args) {
       // OutClass.InnerClass innerClass = null; 编译失败
  }
}

注意：

  1. 局部内部类只能在所定义的方法体内部使用
  2. 不能被public、static等修饰符修饰
  3. 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

4.4 匿名内部类

蹲后续抽象与接口学习

5. 对象的打印

java 复制代码 
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);
  }
}

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 复制代码 
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);
        }
    }

总结

学习了封装概念 ，访问限定符 ，包的有关知识 ，staic成员 ，代码块 ，内部类 ，对象的打印

今天对类和对象的学习就到这里了，如果感觉不错，希望可以给博主点赞收藏和关注，感谢大家的支持，还有什么问题和建议可以在评论区评论，拜拜。

相关推荐
挺菜的9 分钟前
【算法刷题记录（简单题）003】统计大写字母个数（java代码实现）
java·数据结构·算法
掘金-我是哪吒1 小时前
分布式微服务系统架构第156集：JavaPlus技术文档平台日更-Java线程池使用指南
java·分布式·微服务·云原生·架构
亲爱的非洲野猪1 小时前
Kafka消息积压的多维度解决方案：超越简单扩容的完整策略
java·分布式·中间件·kafka
wfsm1 小时前
spring事件使用
java·后端·spring
微风粼粼2 小时前
程序员在线接单
java·jvm·后端·python·eclipse·tomcat·dubbo
缘来是庄2 小时前
设计模式之中介者模式
java·设计模式·中介者模式
rebel2 小时前
若依框架整合 CXF 实现 WebService 改造流程（后端）
java·后端
代码的余温3 小时前
5种高效解决Maven依赖冲突的方法
java·maven
慕y2743 小时前
Java学习第十六部分——JUnit框架
java·开发语言·学习
paishishaba3 小时前
Maven
java·maven
热门推荐
01集群聊天服务器---MySQL数据库的建立02GPU 进阶笔记（二）：华为昇腾 910B GPU03Coze扣子平台完整体验和实践（附国内和国际版对比）04使用Ruby接入实时行情API教程05Word粘贴时出现“运行时错误53,文件未找到：MathPage.WLL“的解决方案06扣子（coze）实战|我用扣子搭建了一个自动分析小红薯笔记内容的AI应用|详细步骤拆解07Java学习第十五部分——MyBatis08扣子空间的使用教程与大模型技术思考09DeepSeek各版本说明与优缺点分析10基于odoo17的设计模式详解---装饰模式