09-面向对象

1. 类和对象

面向对象和面向过程的思想对比 :

面向过程（Procedure Oriented）：面向过程是一种以事件为中心的编程思想，编程的时候把解决问题的步骤分析出来，然后用函数把这些步骤实现，在一步一步的具体步骤中再按顺序调用函数。

面向对象（Object Oriented）：面向对象是一种以“对象”为中心的编程思想，把要解决的问题分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个对象在整个解决问题的步骤中的属性和行为。

1.1 类和对象的关系

客观存在的事物皆为对象，所以我们也常常说万物皆对象。

类
- 类的理解
- 类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
- 类是对象的数据类型，类是具有相同属性和行为的一组对象的集合
- 简单理解：类就是对现实事物的一种描述
- 类的组成
- 属性：指事物的特征，例如：手机事物（品牌，价格，尺寸）
- 行为：指事物能执行的操作，例如：手机事物（打电话，发短信）
类和对象的关系
- 类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象
- 对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体
- 简单理解：类是对事物的一种描述，对象则为具体存在的事物

1.2 类的定义

类的组成是由属性和行为两部分组成

属性：在类中通过成员变量来体现（类中方法外的变量）
行为：在类中通过成员方法来体现（和前面的方法相比去掉static关键字即可）

类的定义步骤：

① 定义类

② 编写类的成员变量

③ 编写类的成员方法

public class Student {
    // 属性 : 姓名, 年龄
    // 成员变量: 跟之前定义变量的格式一样, 只不过位置发生了改变, 类中方法外
    String name;
    int age;

    // 行为 : 学习
    // 成员方法: 跟之前定义方法的格式一样, 只不过去掉了static关键字.
    public void study(){
        System.out.println("学习");
    }
}

1.3 对象的创建和使用

创建对象的格式：
- 类名对象名 = new 类名();
调用成员的格式：
- 对象名.成员变量
- 对象名.成员方法();
示例代码 :

public class TestStudent {
    /*
        创建对象的格式:
                类名 对象名 = new 类名();
        调用成员变量的格式:
                对象名.变量名
        调用成员方法的格式:
                对象名.方法名();
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 类名 对象名 = new 类名();
        Student stu = new Student();
        // 对象名.变量名
        // 默认初始化值
        System.out.println(stu.name);  // null
        System.out.println(stu.age);   // 0

        stu.name = "张三";
        stu.age = 23;

        System.out.println(stu.name);  // 张三
        System.out.println(stu.age);   // 23

        // 对象名.方法名();
        stu.study();

    }
}

1.4 案例-手机类的创建和使用

需求：首先定义一个手机类，然后定义一个手机测试类，在手机测试类中通过对象完成成员变量和成员方法的使用

分析：

成员变量：品牌, 价格
成员方法：打电话, 发短信
示例代码：

public class Phone {
    // 品牌, 价格
    String brand;
    int price;

    // 打电话, 发短信
    public void call(String name){
        System.out.println("给"+name+"打电话");
    }

    public void sendMessage(){
        System.out.println("群发短信");
    }
}

public class TestPhone {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建对象
        Phone p = new Phone();
        // 2. 给成员变量进行赋值
        p.brand = "大米";
        p.price = 2999;
        // 3. 打印赋值后的成员变量
        System.out.println(p.brand + "..." + p.price);
        // 4. 调用成员方法
        p.call("阿强");
        p.sendMessage();
    }
}

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

file

2.2 多个对象内存图

file

总结：

多个对象在堆内存中，都有不同的内存划分，成员变量存储在各自的内存区域中，成员方法多个对象共用的一份

2.3 多个引用指向相同对象的内存图

file

总结 :

当多个对象的引用指向同一个内存空间（变量所记录的地址值是一样的）

只要有任何一个对象修改了内存中的数据，随后，无论使用哪一个对象进行数据获取，都是修改后的数据。

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）
内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）
生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失）
初始化值不同：成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）

4. 封装

4.1 private关键字

概述 : private是一个修饰符，可以用来修饰成员（成员变量，成员方法，构造方法）

特点 : 被private修饰的成员，只能在本类进行访问，针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，提供相应的操作

提供“get变量名()”方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

提供“set变量名(参数)”方法，用于设置成员变量的值，方法用public修饰

示例代码：

/*
    学生类
 */
class Student {
    //成员变量
    String name;
    private int age;

    //提供get/set方法
    public void setAge(int a) {
        if(a<0 || a>120) {
            System.out.println("你给的年龄有误");
        } else {
            age = a;
        }
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    //成员方法
    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    学生测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        //给成员变量赋值
        s.name = "林青霞";
        s.setAge(30);
        //调用show方法
        s.show();
    }
}

4.2 private关键字的使用

需求：
- 定义标准的学生类，要求name和age使用private修饰
- 并提供set和get方法以及便于显示数据的show方法
- 测试类中创建对象并使用，最终控制台输出林青霞，30

示例代码：

/*
  学生类
*/
class Student {
  //成员变量
  private String name;
  private int age;

  //get/set方法
  public void setName(String n) {
      name = n;
  }

  public String getName() {
      return name;
  }

  public void setAge(int a) {
      age = a;
  }

  public int getAge() {
      return age;
  }

  public void show() {
      System.out.println(name + "," + age);
  }
}
/*
  学生测试类
*/
public class StudentDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //创建对象
      Student s = new Student();

      //使用set方法给成员变量赋值
      s.setName("林青霞");
      s.setAge(30);

      s.show();

      //使用get方法获取成员变量的值
      System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
      System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());

  }
}

4.3 this关键字

概述 : this修饰的变量用于指代成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）

方法的形参如果与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
方法的形参没有与成员变量同名，不带this修饰的变量指的是成员变量

代码实现 :

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

4.4 this内存原理

注意 : this代表当前调用方法的引用，哪个对象调用的方法，this就代表哪一个对象
图解：

file

4.5 封装思想

封装概述
是面向对象三大特征之一（封装 encapsulation，继承 inheritance，多态 polymorphism）
是面向对象编程语言对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界是无法直接操作的
封装原则
将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问
成员变量private，提供对应的getter和setter方法
封装好处
通过方法来控制成员变量的操作，提高了代码的安全性
把代码用方法进行封装，提高了代码的复用性

5. 构造方法

5.1 构造方法的格式和执行时机

格式注意 :
- 方法名与类名相同，大小写也要一致
- 没有返回值类型，连void都没有
- 没有具体的返回值（不能由return带回结果数据）
执行时机：
- 创建对象的时候调用，每创建一次对象，就会执行一次构造方法
- 不能手动调用构造方法
示例代码：

class Student {
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }

    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age);
    }
}
/*
    测试类
 */
public class StudentDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Student s = new Student();
        s.show();
    }
}

5.2 构造方法的作用

用于给对象的数据（属性）进行初始化

public class Student {
    /*
        格式:

               1. 方法名需要跟类名相同, 大小写也要一致
               2. 没有返回值类型, 连void都没有
               3. 没有具体的返回值(不能由return带回具体的结果)
     */

    private String name;
    private int age;

    // 1. 如果一个类中没有编写任何构造方法, 系统将会提供一个默认的无参数构造方法
    public Student(){}

    // 2. 如果手动编写了构造方法, 系统就不会再提供默认的无参数构造方法了
    public Student(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("我是Student类的构造方法");
    }

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

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("张三",23);
        stu1.show();

        Student stu2 = new Student();
    }
}

5.3 构造方法的注意事项

构造方法的创建 :

如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法

如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

推荐的使用方式 :

无论是否使用，都手动书写无参数构造方法，和带参数构造方法

5.4 标准类的代码编写和使用

代码 :

/*
    JavaBean类: 封装数据
 */
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

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

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 无参数构造方法创建对象, 通过setXxx方法给成员变量进行赋值
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setName("张三");
        stu1.setAge(23);
        stu1.show();

        // 2. 通过带参数构造方法, 直接给属性进行赋值
        Student stu2 = new Student("李四",24);
        stu2.show();
    }
}

1. 类和对象

1.1 类和对象的关系

1.2 类的定义

1.3 对象的创建和使用

1.4 案例-手机类的创建和使用

2. 对象内存图

2.1 单个对象内存图

2.2 多个对象内存图

2.3 多个引用指向相同对象的内存图

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

4. 封装

4.1 private关键字

4.2 private关键字的使用

4.3 this关键字

4.4 this内存原理

4.5 封装思想

5. 构造方法

5.1 构造方法的格式和执行时机

5.2 构造方法的作用

5.3 构造方法的注意事项

5.4 标准类的代码编写和使用

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2.1 单个对象内存图

2.2 多个对象内存图

2.3 多个引用指向相同对象的内存图

3. 成员变量和局部变量

3.1 成员变量和局部变量的区别

4. 封装

4.1 private关键字

4.2 private关键字的使用

4.3 this关键字

4.4 this内存原理

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