【Java SE】类和对象（一）

重生之小比特2026-09-14 8:33

本节目标

  1. 理解面向对象思想，区分面向过程与面向对象
  2. 掌握类的定义、成员变量、成员方法
  3. 掌握类的实例化，使用new创建对象，.访问成员
  4. 深度理解this引用的作用、特性、三种用法
  5. 掌握对象初始化：默认初始化、就地初始化、构造方法
  6. 掌握构造方法重载、构造方法中this(...)调用其他构造
  7. 理解直接打印对象、重写toString()

1. 面向对象初步认知

1.1 什么是面向对象

Java 是面向对象（OOP Object‑Oriented Program） 语言，思想：一切皆对象。 面向对象是一种解决问题的思维方式，依靠对象和对象之间交互来完成业务；更加贴合人类对现实事物认知，适合大型项目开发、扩展、维护。

1.2 面向过程 vs 面向对象（洗衣服案例）

  • 面向过程 ：关注每一步执行的过程细节。 洗衣服：找衣服→放水→放洗衣粉→搓洗→漂洗→拧干晾晒。每一步都要自己做，流程固定。

缺点：业务改动（洗鞋子、洗被子），全部流程要重新写，维护扩展麻烦。

  • 面向对象 ：关注对象实体，不关心内部实现细节。 洗衣服：把衣服丢进洗衣机对象，加洗衣粉，按下启动按钮，洗衣机对象帮你完成全部工作。

用户不需要关心洗衣机内部齿轮、电机如何转动，只调用对象提供的功能即可。
注意：面向过程、面向对象不是编程语言，是两套解决问题的思想，没有绝对好坏，各有适用场景。C 语言偏向面向过程；Java 以面向对象为主。

2. 类的定义和使用

现实中有洗衣机这个实体，计算机不能直接识别。我们需要对现实事物抽象 ：提取事物的属性（特征）、行为（能干什么），这个抽象产物就是类。

洗衣机实体抽象：

  • 属性：品牌、型号、重量、长宽高、颜色
  • 行为：洗衣服、脱水、定时

2.1 类的语法格式

java 复制代码 
class 类名{
    // 成员变量（属性、字段 field）
    // 成员方法（行为 method）
}
  • class：定义类的关键字
  • 类名：大驼峰命名法，每个单词首字母大写
  • 大括号内：类的成员，包含成员变量、成员方法。

现阶段成员统一写public修饰；本节的成员方法不带 static 关键字，是普通实例成员方法。

洗衣机类完整示例
java 复制代码 
class WashMachine{
    //成员变量（属性）
    public String brand;    //品牌
    public String type;     //型号
    public double weight;   //重量
    public double length;   //长
    public double width;    //宽
    public double height;   //高
    public String color;    //颜色

    //成员方法（行为）
    public void washClothes(){
        System.out.println("洗衣功能");
    }
    public void dryClothes(){
        System.out.println("脱水功能");
    }
    public void setTime(){
        System.out.println("定时功能");
    }
}

2.2 课堂练习

练习 1：Dog 宠物类

属性：名字 name，颜色 color 行为：barks () 叫，wag () 摇尾巴

java 复制代码 
class PetDog {
    //成员变量
    public String name;
    public String color;

    //成员方法
    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
    }
    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
    }
}
练习 2：Student 学生类

属性：姓名 name、性别 gender、年龄 age、分数 score 行为：上课 DoClass、写作业 DoHomework、考试 Exam

java 复制代码 
public class Student{
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;

    public void DoClass(){}
    public void DoHomework(){}
    public void Exam(){}
}

⚠️类定义注意事项

  1. 一个.java源文件建议只写一个类。
  2. 如果类被public修饰，类名必须和文件名完全一致，大小写敏感。
  3. 修改 public 类名，使用 IDE 重构修改，不要手动改文件名，避免不匹配。

3. 类的实例化（创建对象）

3.1 什么是实例化

  • class类：相当于设计图纸 ，是自定义新的数据类型，只描述事物有什么，不占用堆内存，没有真实数据。
  • 实例化 ：使用new + 类名，根据图纸，在堆内存创建真实对象。一张图纸（类）可以造出很多个实物对象。

语法：

java 复制代码 
类名 引用变量 = new 类名();

示例，创建多个狗对象：

java 复制代码 
public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog(); //实例化对象1
        PetDog dogs = new PetDog(); //实例化对象2
    }
}

3.2 使用.访问对象成员

.点运算符：对象引用.成员变量 / 对象引用.成员方法。

java 复制代码 
public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        PetDog dogh = new PetDog();
        dogh.name = "阿黄";
        dogh.color = "黑色";
        dogh.barks();
        dogh.wag();

        PetDog dogs = new PetDog();
        dogs.name = "赛虎";
        dogs.color = "黄色";
        dogs.barks();
        dogs.wag();
    }
}

输出：

java 复制代码 
阿黄: 旺旺旺~~~
阿黄: 摇尾巴~~~
赛虎: 旺旺旺~~~
赛虎: 摇尾巴~~~

重点理解：

  1. 类是图纸模型，规定有哪些成员；不占堆内存。
  2. new出来的对象实例才占用堆物理内存，存储成员变量真实数据。
  3. 一个类可以实例化出多个不同对象，每个对象成员变量互相独立。
  4. 引用变量存堆对象地址，通过.访问对象里面的内容。

4. this 引用（核心重点）

4.1 引出 this 的两个问题

写一个 Date 日期类：

java 复制代码 
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();
        Date d2 = new Date();
        d1.setDay(2020,9,15);
        d2.setDay(2020,9,16);
        d1.printDate();
        d2.printDate();
    }
}

两个疑问：

  1. 如果形参名字和成员变量名字一模一样怎么办？
java 复制代码 
//形参名和成员变量重名！
public void setDay(int year, int month, int day){
    year = year; //局部变量year赋值给自己，成员变量完全没有修改！
    month = month;
    day = day;
}

就近原则：方法内部优先使用局部形参，成员变量被屏蔽，赋值无效。

  1. d1.printDate()、d2.printDate()调用同一个方法，方法代码只有一份，方法怎么区分当前是哪个对象在调用自己？

4.2 this 引用是什么

this：成员方法当中隐藏的引用，代表当前调用这个方法的对象 。 哪个对象调用成员方法，this就指向哪一个对象。编译器自动传递，我们看不见传参过程。

修复重名问题，使用this.成员变量：

java 复制代码 
public void setDay(int year, int month, int day){
    this.year = year;   //this.year 对象的成员变量；右边year是形参
    this.month = month;
    this.day = day;
}
public void printDate(){
    System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
}

4.3 this 引用核心特性

  1. this 的类型：就是当前类的引用类型。哪个对象调用，this 就是哪个对象的引用。
  2. this 只能在实例成员方法、构造方法内部使用，不能在 static 静态方法中使用。
  3. this 代表当前对象，不能指向别的对象。
  4. this 是成员方法第一个隐藏参数 。调用d1.setDay(2020,9,15)，编译器底层等价setDay(d1,2020,9,15)，把对象引用 d1 传给形参 this。我们代码层面看不见这个参数。

4.4 this 的三种用法

  1. this.成员变量：访问当前对象的成员变量，解决局部变量与成员变量名字冲突（最常用）。
  2. this.成员方法()：调用本类当中其他的实例成员方法。
  3. this(参数列表)：只能写在构造方法第一行，调用本类其他构造方法。

注意：this()这种调用形式只能用于构造器，普通成员方法不能写 this ()。

5. 对象的构造与初始化

5.1 局部变量 VS 对象成员变量

  • 局部变量（方法里面定义） ：不会自动默认初始化，使用前必须手动赋值，否则编译报错。
java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    int a;
    System.out.println(a); //编译报错：可能尚未初始化变量a
}
  • 类的成员变量（写在类里面，方法外面） ：就算不手动赋值，也会有系统默认初始值，可以直接使用。
java 复制代码 
Date d = new Date();
System.out.println(d.year); //输出0，有默认值

5.2 默认初始化规则

表格

数据类型 默认初始值
byte、short、int 0
long 0L
float 0.0f
double 0.0
char \u0000
boolean false
所有引用类型 (String、自定义类) null

5.3 就地初始化

在定义成员变量的时候直接写初始值，对象 new 出来就拥有该初始值。

java 复制代码 
public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
}

只要 new 对象，这些成员直接被赋值。后续构造方法还可以覆盖修改这些值。

5.4 构造方法（构造器 constructor）

5.4.1 构造方法概念

构造方法是特殊的成员方法：

  1. 方法名字必须和类名完全一模一样，大小写一致。
  2. 没有返回值，连 void 都不能写！
  3. new 对象() 的时候编译器自动调用构造方法，对象生命周期中只会执行一次。
  4. 作用：对象创建的时候，给成员变量做初始化。

示例：

java 复制代码 
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    //构造方法
    public Date(int year, int month, int day){
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被调用了");
    }

    public void printDate(){
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // new的时候自动调用构造方法
        Date d = new Date(1999,6,9);
        d.printDate();
    }
}
5.4.2 构造方法重点注意事项
  1. 名字必须与类名完全相同。
  2. 不许写返回值，写 void 也是错误，不再是构造方法，变成普通成员方法。
  3. new 对象时自动调用，对象一生只调用一次。
  4. 构造方法支持重载：方法名相同，参数列表不同，构成重载。
java 复制代码 
public class Date {
    //无参构造
    public Date(){
        this.year = 1900;
        this.month = 1;
        this.day = 1;
    }
    //三参构造
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}
  1. 编译器默认无参构造规则

如果我们一个构造方法都没有手写 ，编译器自动帮我们生成一份无参的默认构造方法 。 ⚠️一旦我们手写了任意一个构造方法（有参构造），编译器不再提供默认无参构造 ！此时new Date()直接编译报错。

错误示例：只写有参构造，再想无参实例化对象编译失败

java 复制代码 
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    //手写有参构造，编译器不再生成无参构造！
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date(); //编译报错，找不到无参构造方法！
    }
}
  1. 构造方法内部使用this(...)调用本类其他构造方法

语法：this(实参列表) ✅强制规则：必须写在构造方法的第一行！不能放在中间或者末尾；禁止互相循环调用，会编译报错。

java 复制代码 
public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public Date(){
        this(1900,1,1); //调用三参构造，必须第一行
    }
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
}

❌错误循环调用，编译报错

java 复制代码 
public Date(){
    this(1900,1,1);
}
public Date(int year, int month, int day) {
    this(); //互相调用，循环，报错
}
  1. 绝大多数场景构造方法使用public；特殊场景使用private（单例模式后续讲解）。

6. 对象打印与 toString ()

直接打印对象引用变量：

java 复制代码 
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);
}

输出类似：Person@1b6d3586

格式：类全限定名@哈希码，不是对象里面的数据。

想要直接打印输出对象内部成员属性，重写toString()方法，把对象信息拼接成字符串返回。

java 复制代码 
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：[Jim,男,18]

@Override注解表示重写父类方法，继承章节详细讲解。 System.out.println(对象)底层会自动调用对象的toString()得到字符串输出。

7. 课后习题

选择题：找出错误选项

A. 一个类只能实例化一个对象 B. 一个引用可以同时指向多个对象 C. Person p = null; 表示 p 这个引用指向一个空对象 D. 当一个类没有定义构造方法的时候，该类中不会默认生成构造方法

答案：A B C D 全部错误 解析：

  • A 错误：一个类可以 new 出很多个实例对象。
  • B 错误：一个引用同一时刻只能保存一个对象的地址，不能同时指向多个。
  • C 错误：null代表引用不指向任何对象，不存在 "空对象"。
  • D 错误：没有手写任何构造，编译器自动生成默认无参构造。

代码改错题，找出所有编译错误

java 复制代码 
class Person {
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.name = "zhangsan";
        person1.age = 10;
        System.out.println(person1.name);

        Person person2 = new Person("zhangfei");
        person2.age = 10;
        System.out.println(person2.name);

        Person person3 = new Person("lisi",9);
        System.out.println(person3.name);
    }
}

错误分析：

  1. 手写了两参构造，编译器不再生成无参构造 ，new Person()无参实例化编译报错。
  2. new Person("zhangfei")，没有一个构造是接收单独一个字符串参数，参数列表不匹配编译报错。

修复方案：补充对应重载构造方法。

java 复制代码 
//补充无参构造
public Person(){}
//补充单参构造
public Person(String name){
    this.name = name;
}

📔本篇核心考点总结

  1. 面向对象：类是图纸，对象是 new 出来的实物；类描述属性（成员变量）、行为（成员方法）。
  2. 实例化：类名 引用 = new 类名();；.访问成员；一个类可以多个对象。
  3. this：实例成员方法内代表当前调用方法的对象 ；this.成员变量解决名字冲突；this(...)调用其他构造，必须放在构造第一行。
  4. 局部变量必须手动初始化；类的成员变量自带默认初始值。
  5. 构造方法：类名相同，无返回值，new 自动调用一次；支持重载；
    • 不手写任何构造，编译器提供默认无参构造；
    • 只要手写任意构造，编译器不再生成默认无参构造。
  6. this(其他构造)仅在构造方法内使用，第一行，禁止循环调用。
  7. 直接打印对象输出类名@哈希；重写toString()可以打印对象属性信息。

面试简答 Q：构造方法能不能写 void？ A：不能，写 void 之后就不再是构造方法，变成普通成员方法，new 的时候不会自动调用。 Q：this()可以放在普通成员方法里面吗？ A：不行，只能写在构造方法第一行。 Q：成员变量和局部变量区别？ A：成员变量有默认初始值；局部变量没有，必须手动赋值才能使用。

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