Java 對(duì)象和類

在理解Java的類和對(duì)象之前，先簡(jiǎn)單介紹一下面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)是通過對(duì)象對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)象代表一個(gè)實(shí)體，實(shí)體可以清楚地被識(shí)別。

Java作為一種面向?qū)ο笳Z言。支持以下基本概念：

• 多態(tài)
• 繼承
• 封裝
• 抽象
• 類
• 對(duì)象
• 實(shí)例
• 方法
• 消息解析

本節(jié)我們重點(diǎn)研究對(duì)象和類的概念。

• 對(duì)象：對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例，有狀態(tài)和行為。例如，一條狗是一個(gè)對(duì)象，它的狀態(tài)有：顏色、名字、品種；行為有：搖尾巴、叫、吃等。
• 類：類是一個(gè)模板，它描述一類對(duì)象的行為和狀態(tài)。

Java中的對(duì)象

現(xiàn)在讓我們深入了解什么是對(duì)象?？纯粗車鎸?shí)的世界，會(huì)發(fā)現(xiàn)身邊有很多對(duì)象，車，狗，人等等。所有這些對(duì)象都有自己的狀態(tài)和行為。

拿一條狗來舉例，它的狀態(tài)有：名字、品種、顏色，行為有：叫、搖尾巴和跑。

對(duì)比現(xiàn)實(shí)對(duì)象和軟件對(duì)象，它們之間十分相似。

軟件對(duì)象也有狀態(tài)和行為。軟件對(duì)象的狀態(tài)就是屬性，行為通過方法體現(xiàn)。

在軟件開發(fā)中，方法操作對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)的改變，對(duì)象的相互調(diào)用也是通過方法來完成。

Java中的類

類可以看成是創(chuàng)建 Java 對(duì)象的模板。

通過下面一個(gè)簡(jiǎn)單的類來理解下 Java 中類的定義：

public class Dog{
   String breed;
   int age;
   String color;
   void barking(){
   }
   
   void hungry(){
   }
   
   void sleeping(){
   }
}

一個(gè)類可以包含以下類型變量：

• 局部變量：在方法、構(gòu)造方法或者語句塊中定義的變量被稱為局部變量。變量聲明和初始化都是在方法中，方法結(jié)束后，變量就會(huì)自動(dòng)銷毀。
• 成員變量：成員變量是定義在類中，方法體之外的變量。這種變量在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候?qū)嵗?。成員變量可以被類中方法、構(gòu)造方法和特定類的語句塊訪問。
• 類變量：類變量也聲明在類中，方法體之外，但必須聲明為 static 類型。

一個(gè)類可以擁有多個(gè)方法，在上面的例子中：?barking()?、?hungry()?和 ?sleeping()?都是 Dog 類的方法。

構(gòu)造方法

每個(gè)類都有構(gòu)造方法。如果沒有顯式地為類定義構(gòu)造方法，Java編譯器將會(huì)為該類提供一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造方法。

在創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，至少要調(diào)用一個(gè)構(gòu)造方法。構(gòu)造方法的名稱必須與類同名，一個(gè)類可以有多個(gè)構(gòu)造方法。

下面是一個(gè)構(gòu)造方法示例：

public class Puppy{
   public Puppy(){
   }

   public Puppy(String name){
      // 這個(gè)構(gòu)造器僅有一個(gè)參數(shù)：name
   }
}

創(chuàng)建對(duì)象

對(duì)象是根據(jù)類創(chuàng)建的。在 Java 中，使用關(guān)鍵字 ?new? 來創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。創(chuàng)建對(duì)象需要以下三步：

• 聲明：聲明一個(gè)對(duì)象，包括對(duì)象名稱和對(duì)象類型。
• 實(shí)例化：使用關(guān)鍵字 ?new? 來創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。
• 初始化：使用 ?new? 創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，會(huì)調(diào)用構(gòu)造方法初始化對(duì)象。

下面是一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的例子：

public class Puppy{
   public Puppy(String name){
      //這個(gè)構(gòu)造器僅有一個(gè)參數(shù)：name
      System.out.println("Puppy Name is :" + name ); 
   }
   public static void main(String []args){
      // 下面的語句將創(chuàng)建一個(gè)Puppy對(duì)象
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

編譯并運(yùn)行上面的程序，會(huì)打印出下面的結(jié)果：

Puppy Name is :tommy

訪問實(shí)例變量和方法

通過已創(chuàng)建的對(duì)象來訪問成員變量和成員方法，如下所示：

/* 實(shí)例化對(duì)象 */
ObjectReference = new Constructor();
/* 訪問其中的變量 */
ObjectReference.variableName;
/* 訪問類中的方法 */
ObjectReference.MethodName();

實(shí)例

下面的例子展示如何訪問實(shí)例變量和調(diào)用成員方法：

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 這個(gè)構(gòu)造器僅有一個(gè)參數(shù)：name
      System.out.println("Passed Name is :" + name ); 
   }

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

   public int getAge( ){
       System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge ); 
       return puppyAge;
   }

   public static void main(String []args){
      /* 創(chuàng)建對(duì)象 */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
      /* 通過方法來設(shè)定age */
      myPuppy.setAge( 2 );
      /* 調(diào)用另一個(gè)方法獲取age */
      myPuppy.getAge( );
      /*你也可以像下面這樣訪問成員變量 */
      System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge ); 
   }
}

編譯并運(yùn)行上面的程序，產(chǎn)生如下結(jié)果：

Passed Name is :tommy
Puppy's age is :2
Variable Value :2

源文件聲明規(guī)則

在本節(jié)的最后部分，我們將學(xué)習(xí)源文件的聲明規(guī)則。當(dāng)在一個(gè)源文件中定義多個(gè)類，并且還有?import?語句和?package? 語句時(shí)，要特別注意這些規(guī)則。

• 一個(gè)源文件中只能有一個(gè) ?public? 類
• 一個(gè)源文件可以有多個(gè)非?public?類
• 源文件的名稱應(yīng)該和?public?類的類名保持一致。例如：源文件中?public?類的類名是?Employee?，那么源文件應(yīng)該命名為?Employee.java?。
• 如果一個(gè)類定義在某個(gè)包中，那么?package?語句應(yīng)該在源文件的首行。
• 如果源文件包含?import?語句，那么應(yīng)該放在?package?語句和類定義之間。如果沒有?package?語句，那么?import?語句應(yīng)該在源文件中最前面。
• ?import?語句和?package?語句對(duì)源文件中定義的所有類都有效。在同一源文件中，不能給不同的類不同的包聲明。

類有若干種訪問級(jí)別，并且類也分不同的類型：抽象類和?final?類等。這些將在訪問控制章節(jié)介紹。

除了上面提到的幾種類型，Java 還有一些特殊的類，如：內(nèi)部類、匿名類。

Java包

包主要用來對(duì)類和接口進(jìn)行分類。當(dāng)開發(fā) Java 程序時(shí)，可能編寫成百上千的類，因此很有必要對(duì)類和接口進(jìn)行分類。

Import語句

在 Java 中，如果給出一個(gè)完整的限定名，包括包名、類名，那么 Java 編譯器就可以很容易地定位到源代碼或者類。?Import? 語句就是用來提供一個(gè)合理的路徑，使得編譯器可以找到某個(gè)類。

例如，下面的命令行將會(huì)命令編譯器載入 java_installation/java/io 路徑下的所有類

import java.io.*;

一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

在該例子中，我們創(chuàng)建兩個(gè)類：Employee 和 EmployeeTest。

首先打開文本編輯器，把下面的代碼粘貼進(jìn)去。注意將文件保存為 Employee.java。

Employee 類有四個(gè)成員變量：name、age、designation 和 salary。該類顯式聲明了一個(gè)構(gòu)造方法，該方法只有一個(gè)參數(shù)。

import java.io.*;
public class Employee{
   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;
   // Employee 類的構(gòu)造器
   public Employee(String name){
      this.name = name;
   }
   // 設(shè)置age的值
   public void empAge(int empAge){
      age =  empAge;
   }
   /* 設(shè)置designation的值*/
   public void empDesignation(String empDesig){
      designation = empDesig;
   }
   /* 設(shè)置salary的值*/
   public void empSalary(double empSalary){
      salary = empSalary;
   }
   /* 打印信息 */
   public void printEmployee(){
      System.out.println("Name:"+ name );
      System.out.println("Age:" + age );
      System.out.println("Designation:" + designation );
      System.out.println("Salary:" + salary);
   }
}

程序都是從 ?main?方法開始執(zhí)行。為了能運(yùn)行這個(gè)程序，必須包含 ?main? 方法并且創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

下面給出 EmployeeTest 類，該類實(shí)例化2個(gè) Employee 類的實(shí)例，并調(diào)用方法設(shè)置變量的值。

將下面的代碼保存在 EmployeeTest.java 文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest{

   public static void main(String args[]){
      /* 使用構(gòu)造器創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象 */
      Employee empOne = new Employee("James Smith");
      Employee empTwo = new Employee("Mary Anne");

      // 調(diào)用這兩個(gè)對(duì)象的成員方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("Senior Software Engineer");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();

      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("Software Engineer");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

編譯這兩個(gè)文件并且運(yùn)行 EmployeeTest 類，可以看到如下結(jié)果：

C :> javac Employee.java
C :> vi EmployeeTest.java
C :> javac  EmployeeTest.java
C :> java EmployeeTest
Name:James Smith
Age:26
Designation:Senior Software Engineer
Salary:1000.0
Name:Mary Anne
Age:21
Designation:Software Engineer
Salary:500.0