Java对象和类
Java 对象和类
Java 作为一种面向对象的编程语言，支持以下基本概念：
1、类（Class）：
定义对象的蓝图，包括属性和方法。
示例：public class Car { … }
2、对象（Object）：
类的实例，具有状态和行为。
示例：Car myCar = new Car();
3、继承（Inheritance）：
一个类可以继承另一个类的属性和方法。
示例：public class Dog extends Animal { … }
4、封装（Encapsulation）：
将对象的状态（字段）私有化，通过公共方法访问。
示例：private String name;
public String getName() { return name; }
5、多态（Polymorphism）：
对象可以表现为多种形态，主要通过方法重载和方法重写实现。
示例：
方法重载：public int add(int a, int b) { … } 和 public double add(double a, double b) { … }
方法重写：@Override public void makeSound() { System.out.println(“Meow”); }
6、抽象（Abstraction）：
使用抽象类和接口来定义必须实现的方法，不提供具体实现。
示例：
抽象类：public abstract class Shape { abstract void draw(); }
接口：public interface Animal { void eat(); }
7、接口（Interface）：
定义类必须实现的方法，支持多重继承。
示例：public interface Drivable { void drive(); }
8、方法（Method）：
定义类的行为，包含在类中的函数。
示例：public void displayInfo() { System.out.println(“Info”); }
9、方法重载（Method Overloading）：
同一个类中可以有多个同名的方法，但参数不同。
示例：
public class MathUtils {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public double add(double a, double b) {
return a + b;
}
}
本节我们重点研究对象和类的概念。
对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
下图中男孩（boy）、女孩（girl）为类（class），而具体的每个人为该类的对象（object）：
下图中汽车为类（class），而具体的每辆车为该汽车类的对象（object），对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。
Java中的对象
现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。
拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。
对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。
软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。
在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。
Java 中的类
类可以看成是创建 Java 对象的模板。
通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：
public class Dog {
String breed;
int size;
String colour;
int age;
void eat() {
}
void run() {
}
void sleep(){
}
void name(){
}
}
一个类可以包含以下类型变量：
局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。
一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法。
构造方法
每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java 编译器将会为该类提供一个默认构造方法。
在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。
下面是一个构造方法示例：
public class Puppy{
public Puppy(){
}
public Puppy(String name){
// 这个构造器仅有一个参数：name
}
}
创建对象
对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：
声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
实例化：使用关键字 new 来创建一个对象。
初始化：使用 new 创建对象时，会调用构造方法初始化对象。
下面是一个创建对象的例子：
public class Puppy{
public Puppy(String name){
//这个构造器仅有一个参数：name
System.out.println(“小狗的名字是 : “ + name );
}
public static void main(String[] args){
// 下面的语句将创建一个Puppy对象
Puppy myPuppy = new Puppy( “tommy” );
}
}
编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：
小狗的名字是 : tommy
访问实例变量和方法
通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：
/* 实例化对象 /
Object referenceVariable = new Constructor();
/ 访问类中的变量 /
referenceVariable.variableName;
/ 访问类中的方法 */
referenceVariable.methodName();
使用 Object 类型声明变量只能在编译时访问 Object 类中的方法和属性，但在运行时，你可以通过强制类型转换将其转换为特定类型，以便访问特定类型的方法和属性。
实例
下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：
Puppy.java 文件代码：
public class Puppy {
private int age;
private String name;
// 构造器
public Puppy(String name) {
this.name = name;
System.out.println(“小狗的名字是 : “ + name);
}
// 设置 age 的值
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
// 获取 age 的值
public int getAge() {
return age;
}
// 获取 name 的值
public String getName() {
return name;
}
// 主方法
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Puppy myPuppy = new Puppy(“Tommy”);
// 通过方法来设定 age
myPuppy.setAge(2);
// 调用另一个方法获取 age
int age = myPuppy.getAge();
System.out.println(“小狗的年龄为 : “ + age);
// 也可以直接访问成员变量（通过 getter 方法）
System.out.println(“变量值 : “ + myPuppy.getAge());
}
}
编译并运行上面的程序，产生如下结果：
小狗的名字是 : tommy
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2
源文件声明规则
在本节的最后部分，我们将学习源文件的声明规则。当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。
一个源文件中只能有一个 public 类
一个源文件可以有多个非 public 类
源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如：源文件中 public 类的类名是 Employee，那么源文件应该命名为Employee.java。
如果一个类定义在某个包中，那么 package 语句应该在源文件的首行。
如果源文件包含 import 语句，那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该在源文件中最前面。
import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。
类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等。这些将在访问控制章节介绍。
除了上面提到的几种类型，Java 还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。
Java 包
包主要用来对类和接口进行分类。当开发 Java 程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。
import 语句
在 Java 中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么 Java 编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。import 语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。
例如，下面的命令行将会命令编译器载入 java_installation/java/io 路径下的所有类
import java.io.*;
一个简单的例子
在该例子中，我们创建两个类：Employee 和 EmployeeTest。
首先打开代码编辑器，把下面的代码粘贴进去，将文件保存为 Employee.java。
Employee 类有四个成员变量：name、age、designation 和 salary，该类显式声明了一个构造方法，该方法只有一个参数。
Employee.java 文件代码：
import java.io.*;
public class Employee {
private String name;
private int age;
private String designation;
private double salary;
// Employee 类的构造器
public Employee(String name) {
this.name = name;
}
// 设置 age 的值
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
// 获取 age 的值
public int getAge() {
return age;
}
// 设置 designation 的值
public void setDesignation(String designation) {
this.designation = designation;
}
// 获取 designation 的值
public String getDesignation() {
return designation;
}
// 设置 salary 的值
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
// 获取 salary 的值
public double getSalary() {
return salary;
}
// 打印信息
public void printEmployee() {
System.out.println(this);
}
// 重写 toString 方法
@Override
public String toString() {
return “名字: “ + name + “\n” +
“年龄: “ + age + “\n” +
“职位: “ + designation + “\n” +
“薪水: “ + salary;
}
}
Java 程序都是从 main 方法开始执行，为了能运行这个程序，必须包含 main 方法并且创建一个实例对象。
下面给出 EmployeeTest 类，该类实例化 2 个 Employee 类的实例，并调用方法设置变量的值。
将下面的代码保存在 EmployeeTest.java文件中。
EmployeeTest.java 文件代码：
import java.io.*;
public class EmployeeTest {
public static void main(String[] args) {
// 使用构造器创建两个对象
Employee empOne = new Employee(“RUNOOB1”);
Employee empTwo = new Employee(“RUNOOB2”);
// 调用这两个对象的成员方法
empOne.setAge(26);
empOne.setDesignation(“高级程序员”);
empOne.setSalary(1000);
empOne.printEmployee();
empTwo.setAge(21);
empTwo.setDesignation("菜鸟程序员");
empTwo.setSalary(500);
empTwo.printEmployee();
}
}
编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类，可以看到如下结果：
$ javac EmployeeTest.java Employee.java
$ java EmployeeTest
名字:RUNOOB1
年龄:26
职位:高级程序员
薪水:1000.0
名字:RUNOOB2
年龄:21
职位:菜鸟程序员
薪水:500.0