Java 面向对象详解和JVM底层内存分析

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神速熟悉面向对象

表格结构和类结构

我们在现实生活中，思考问题、发现问题、处理问题，往往都会用"表格"作为工具。实际上，"表格思维"就是一种典型的面向对象思维。

实际上，互联网上所有的数据本质上都是"表格"。我们在这里通过从表格表示数据开始，引入对象和类。大家就会神奇的发现，原来"表格就是对象"。

以公司雇员表为例：

ID	姓名	岗位	基本工资	绩效工资	入职日期
1001	高小一	程序员	20000	0	9月1日
1002	高小二	前台	5000	0	9月2日
1003	高小三	销售员	3000	15000	9月1日
1004	高小四	财务	5000	0	9月3日

上面这个雇员表，可以将公司所有员工信息"结构化"、"标准化"，让管理者可以方便的进行统计和管理。

我们也经常将表中的"列"，叫做"字段"，英文中统一叫做"field"。显然，field定义了表的结构。我们可以通过增加新的field(列)，让表中所有的行增加数据：

ID	姓名	岗位	基本工资	绩效工资	入职日期	工作地点
1001	高小一	程序员	20000	0	9月1日	北京
1002	高小二	前台	5000	0	9月2日	北京
1003	高小三	销售员	3000	15000	9月1日	郑州
1004	高小四	财务	5000	0	9月3日	上海

面向对象编程中，类对应表的结构（表的field），我们可以定义出"雇员类"：

通过上图，可以看到，雇员类和雇员表的结构完全一样。只不过，雇员类增加了数据的类型而已。

1.表格的动作和类的方法

每个公司的雇员都要有相关的动作。比如：所有雇员每天的工作标准动作有：

参加晨会，领取当天任务
午休
提交工作日志

我们可以在雇员表中将动作信息也包含进去：

ID	姓名	岗位	基本工资	绩效工资	入职日期	工作地点	晨会动作说明
1001	高小一	程序员	20000	0	9月1日	北京	1. 8:30打卡
1002	高小二	前台	5000	0	9月2日	北京	2. 开晨会
1003	高小三	销售员	3000	15000	9月1日	郑州	3. 9:00结束
1004	高小四	财务	5000	0	9月3日	上海	4. 喊口号:"加油"

新增的列"雇员动作说明"，显然是对所有的雇员都有用，每个雇员都有这个动作。在类中就是定义成方法：

当然，我们也可以根据需求，为雇员定义多个动作。比如：午休、提交工作日志、领取工资等等。

3.对象对应"表中的行数据"

前面两节，我们主要讲解的是"表结构和类的对应关系"。那么，表中的数据和什么对应呢？

表中的一行一行的数据，都在表结构的约束范围内，大家的结构都是相同的。如下表：

ID	姓名	岗位	基本工资	绩效工资	入职日期	工作地点	晨会动作说明
1001	高小一	程序员	20000	0	9月1日	北京	1. 8:30打卡2. 开晨会3. 9:00结束4. 喊口号:"加油"
1002	高小二	前台	5000	0	9月2日	北京
1003	高小三	销售员	3000	15000	9月1日	郑州
1004	高小四	财务	5000	0	9月3日	上海

显然，每一行数据都有"姓名"、"基本工资"等"列"，也都有标准的"晨会动作"。在面向对象编程中，下面三句话大家记住：

表结构对应：类结构
一行数据对应：一个对象
表中所有数据对应：这个类的所有对象

因此，上面的四行数据，我们使用四个对象就需要这样表示（假设有对应的构造方法，如下代码是示意，非真实代码）：

emp1 = new Employee(ID:1001, name:"高小一", job:"程序员", baseSalary:20000, salary2:0, hiredate:"9月1日", address:"北京");

emp2 = new Employee(ID:1002, name:"高小二", job:"前台", baseSalary:5000, salary2:0, hiredate:"9月2日", address:"北京");

emp3 = new Employee(ID:1003, name:"高小三", job:"销售员", baseSalary:3000, salary2:15000, hiredate:"9月1日", address:"郑州");

emp4 = new Employee(ID:1004, name:"高小四", job:"财务", baseSalary:5000, salary2:0, hiredate:"9月2日", address:"上海");

有的人可能注意到了，创建对象的时候没有传入"晨会动作"这个列，是因为"晨会动作"是一个所有数据都有的标准动作，没必要再重复为每个对象创建"标准晨会动作"。

【注意】：

本节课中的代码仅是"示意型"，你可以在文档笔记中写，没有必要再开发环境中写并运行。

面向过程和面向对象思想

面向过程和面向对象的区别

面向过程和面向对象都是对软件分析、设计和开发的一种思想,它指导着人们以不同的方式去分析、设计和开发软件。C语言是一种典型的面向过程语言，Java是一种典型的面向对象语言。

面向过程适合简单、不需要协作的事务，重点关注如何执行。 面向过程时，我们首先思考"怎么按步骤实现？"并将步骤对应成方法，一步一步，最终完成。这个适合简单任务，不需要过多协作的情况下。比如，如何开车？我们很容易就列出实现步骤：

比如：把大象装冰箱分几步？

但是当我们思考比较复杂的设计任务时，比如"如何造车？"，就会发现列出1234这样的步骤，是不可能的。那是因为，造车太复杂，需要很多协作才能完成。此时面向对象思想就应运而生了。

面向对象(Oriented-Object)思想 更契合人的思维模式。我们首先思考的是"怎么设计这个事物？" 比如思考造车，我们就会先思考"车怎么设计？"，而不是"怎么按步骤造车的问题"。这就是思维方式的转变。

比如，我们用面向对象思想思考"如何设计车"：

天然的，我们就会从"车由什么组成"开始思考。发现，车由如下对象组成：

为了协作，我们找轮胎厂完成制造轮胎的步骤，发动机厂完成制造发动机的步骤；这样，发现大家可以同时进行车的制造，最终进行组装，大大提高了效率。但是，具体到轮胎厂的一个流水线操作，仍然是有步骤的，还是离不开执行者、离不开面向过程思维！

因此，面向对象可以帮助我们从宏观上把握、从整体上分析整个系统。 但是，具体到实现部分的微观操作（就是一个个方法），仍然需要面向过程的思路去处理。

我们千万不要把面向过程和面向对象对立起来。他们是相辅相成的。面向对象离不开面向过程！

面向对象是"设计者思维"

**面向对象是一种"设计者思维"。**设计时，先从问题中找名词，然后确立这些名词哪些可以作为类，再根据问题需求确定的类的属性和方法，确定类之间的关系。

设计一款企业管理软件，我们需要进行面向对象分析。写一首诗、一篇文章、一篇小说也需要进行面向对象分析。

因此，面向对象这种思维是任何人都需要学习、任何人都需要掌握的。

·面向对象和面向过程思想的总结

都是解决问题的思维方式，都是代码组织的方式。
面向过程是一种"执行者思维"，解决简单问题可以使用面向过程。
面向对象是一种"设计者思维"，解决复杂、需要协作的问题可以使用面向对象。
面向对象离不开面向过程：
1. 宏观上：通过面向对象进行整体设计
2. 微观上：执行和处理数据，仍然是面向过程

实时效果反馈

1. 如下关于面向对象和面向过程的说法，错误的是:

A 面向过程是一种"执行者思维"，解决简单问题可以使用面向过程

B 面向对象是一种"设计者思维"，解决复杂、需要协作的问题可以使用面向对象

C 面向对象离不开面向过程。宏观上，面向对象做整体设计；微观上，面向过程进行执行

D 面向对象和面向过程是对立，二者势不两立！

答案

1=>D

总结

对象说白了也是一种数据结构(对数据的管理模式)，将数据和数据的行为放到了一起。
在内存上，对象就是一个内存块，存放了相关的数据集合！
对象的本质就一种数据的组织方式！

对象和类的详解

类可以看做是一个模版，或者图纸，系统根据类的定义来造出对象。我们要造一个汽车，怎么样造？类就是这个图纸，规定了汽车的详细信息，然后根据图纸将汽车造出来。

类：我们叫做class。对象：我们叫做Object,instance(实例)。以后我们说某个类的对象，某个类的实例。是一样的意思。

总结

类可以看成一类对象的模板，对象可以看成该类的一个具体实例。

类是用于描述同一类型的对象的一个抽象概念，类中定义了这一类对象所应具有的共同的属性、方法。

类的定义

做了关于对象的很多介绍，终于进入代码编写阶段。

本节中重点介绍类和对象的基本定义，属性和方法的基本使用方式。

【示例】类的定义方式

java 复制代码

// 每一个源文件必须有且只有一个public class，并且类名和文件名保持一致！
public class Car { 
}
class Tyre { // 一个Java文件可以同时定义多个class
}
class Engine {
}
class Seat {
}

对于一个类来说，有三种成员：属性field、方法method、构造器constructor。

属性（field 成员变量）

属性用于定义该类或该类对象包含的数据或者说静态特征。属性作用范围是整个类体。

在定义成员变量时可以对其初始化，如果不对其初始化，Java使用默认的值对其初始化。

属性定义格式