Java——类和对象

一、类和对象的基本概念

在Java中，类是面向对象编程的基础构造块。类可以看作是一个模板或蓝图，用于创建对象。类定义了对象的属性和行为。

1、类的组成要素

字段（Field）：也称为成员变量，用于存储对象的状态
方法（Method）：定义对象的行为或功能
构造器（Constructor）：用于创建和初始化对象
代码块：用于初始化字段
内部类：在类中定义的类

2、对象的特性

状态：由对象的属性值表示
行为：通过方法实现
标识：每个对象在内存中有唯一的地址

3、类的定义语法

java 复制代码

[访问修饰符] class 类名 {
    // 字段声明
    [访问修饰符] 数据类型 字段名;
    
    // 构造器定义
    [访问修饰符] 类名(参数列表) {
        // 构造器体
    }
    
    // 方法定义
    [访问修饰符] 返回类型 方法名(参数列表) {
        // 方法体
    }
}

二、对象的创建和使用

1、创建对象

在Java中创建对象需要三个步骤：

声明：声明一个对象引用变量
实例化 ：使用new关键字创建对象
初始化：调用构造器初始化对象

java 复制代码

// 声明对象引用
ClassName objectName;

// 实例化对象
objectName = new ClassName();

// 也可以合并为一步
ClassName objectName = new ClassName();

2、访问对象成员

使用点号(.)操作符访问对象的成员：

java 复制代码

// 访问字段
objectName.fieldName = value;

// 调用方法
objectName.methodName(arguments);

三、方法

方法是类中定义的行为或功能。

1、方法定义包含内容

访问修饰符（如public、private）
返回类型（如void表示无返回值）
方法名
参数列表（可选）
方法体

2、方法示例

java 复制代码

public class Calculator {
    // 加法方法
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    
    // 方法重载 - 处理三个数相加
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
    
    // 无返回值方法
    public void printResult(int result) {
        System.out.println("结果是: " + result);
    }
}

3、访问控制修饰符

Java提供了四种访问修饰符来控制对类、字段、方法和构造器的访问权限。

public：对所有类可见
protected：对同一包内的类和所有子类可见
default（无修饰符）：对同一包内的类可见
private：仅对当前类可见

|------------|-----|----|----|-----|
| | 当前类 | 同包 | 子类 | 其他包 |
| public | √ | √ | √ | √ |
| protected | √ | √ | √ | × |
| default/不写 | √ | √ | × | × |
| private | √ | × | × | × |

四、构造器

构造器是类的一种特殊方法，用于初始化新创建的对象。

1、构造器的主要特点

与类同名
没有返回类型（连void也没有）
可以有参数
可以重载（定义多个不同参数的构造器）

2、构造器示例

java 复制代码

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    // 无参构造器
    public Person() {
        this.name = "Unknown";
        this.age = 0;
    }
    
    // 带两个参数的构造器
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    // 方法省略...
}

五、静态成员

使用**static**关键字修饰的成员属于类而非对象

静态变量：类的所有实例共享
静态方法：可以直接通过类名调用，不能访问非静态成员

1、静态变量

静态变量（静态字段）是类级别的变量。

静态变量特点：

使用static关键字修饰
存储在内存的静态区
在类加载时初始化
可以通过类名直接访问，也可以通过实例访问（但不推荐）
常用于存储类级别的共享数据

java 复制代码

public class Counter {
    // 静态字段
    private static int count = 0;
    
    public Counter() {
        count++;
    }
    
    public static int getCount() {
        return count;
    }
}

2、静态方法

静态方法特点：

使用static关键字修饰
可以直接通过类名调用
不能直接访问非静态成员（必须通过对象实例访问）
不能使用this和super关键字
常用于工具类方法

3、注意事项

静态成员的生命周期与类相同，从类加载到JVM卸载
过多使用静态成员可能导致内存泄漏
静态方法不能被重写（但可以隐藏）
静态成员在多线程环境下需要考虑线程安全问题

4、静态成员示例

java 复制代码

public class Employee {
    private int id;
    private String name;
    
    // 静态变量 - 记录员工总数
    private static int count = 0;
    
    public Employee(String name) {
        this.id = ++count;
        this.name = name;
    }
    
    // 静态方法
    public static int getEmployeeCount() {
        return count;
    }
    
    // 其他方法...
}

// 使用静态方法
int total = Employee.getEmployeeCount();