Java | 面向对象

更新: 7/22/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

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面向对象概述

软件开发方法：面向过程和面向对象

1. 面向过程：关注点在实现功能的步骤上。

• PO：Procedure Oriented。代表语言：C语言

• 面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。

• 例如开汽车：启动、踩离合、挂挡、松离合、踩油门、车走了。

• 再例如装修房子：做水电、刷墙、贴地砖、做柜子和家具、入住。

• 对于简单的流程是适合使用面向过程的方式进行的。复杂的流程不适合使用面向过程的开发方式。

2. 面向对象：关注点在实现功能需要哪些对象的参与。

• OO：Object Oriented 面向对象。包括OOA,OOD,OOP。OOA：Object Oriented Analysis 面向对象分析。OOD：Object Oriented Design 面向对象设计。OOP：Object Oriented Programming 面向对象编程。代表语言：Java、C#、Python等。

• 人类是以面向对象的方式去认知世界的。所以采用面向对象的思想更加容易处理复杂的问题。

• 面向对象就是分析出解决这个问题都需要哪些对象的参加，然后让对象与对象之间协作起来形成一个系统。

• 例如开汽车：汽车对象、司机对象。司机对象有一个驾驶的行为。司机对象驾驶汽车对象。

• 再例如装修房子：水电工对象，油漆工对象，瓦工对象，木工对象。每个对象都有自己的行为动作。最终完成装修。

• 面向对象开发方式耦合度低，扩展能力强。例如采用面向过程生产一台电脑，不会分CPU、内存和硬盘，它会按照电脑的工作流程一次成型。采用面向对象生产一台电脑，CPU是一个对象，内存条是一个对象，硬盘是一个对象，如果觉得硬盘容量小，后期是很容易更换的，这就是扩展性。

面向对象三大特征：封装、继承、多态

• 封装（Encapsulation）
• 继承（Inheritance）
• 多态（Polymorphism）

类与对象

类

• 现实世界中，事物与事物之间具有共同特征，例如：刘德华和梁朝伟都有姓名、身份证号、身高等状态，都有吃、跑、跳等行为。将这些共同的状态和行为提取出来，形成了一个模板，称为类。

• 类实际上是人类大脑思考总结的一个模板，类是一个抽象的概念。

• 状态在程序中对应属性。属性通常用变量来表示。

• 行为在程序中对应方法。方法通常用函数来表示。

• 类 = 属性 + 方法。

对象

• 实际存在的个体。

• 对象又称为实例（instance）。

• 通过类这个模板可以实例化n个对象。（通过类可以创造多个对象）

• 例如通过“明星类”可以创造出“刘德华对象”和“梁朝伟对象”。

• 明星类中有一个属性姓名：String name;

• “刘德华对象”和“梁朝伟对象”由于是通过明星类造出来的，所以这两个都有name属性，但是值是不同的。因此这种属性被称为实例变量。

对象的创建和使用

更新: 7/22/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

类的定义

语法格式:

Java

[修饰符列表] class 类名 {
    // 属性（描述状态）
    // 方法（描述行为动作）
}

例如：学生类

Java

package com.powernode.javase.oop01;
/*
1.定义类的语法格式:
     [修饰符列表] class 类名{
          类体 = 属性 + 方法

     //属性(实例变量)，描述的是状态

     //方法，描述的是行为动作

     }

2.为什么定义类？
   因为要通过类实例化对象，有了对象，让对象和对象之间协作起来形成系统

3.一个类可以实例化多个java对象，(通过一个类可以造出多个java对象)

4. 实例变量是一个对象一份，比如创建3个学生对象，每个学生对象中应该都有name变量。

5. 实例变量属于成员变量，成员变量如果没有手动赋值，系统会赋默认值
    数据类型        默认值
    ----------------------
    byte            0
    short           0
    int             0
    long            0L
    float           0.0F
    double          0.0
    boolean         false
    char            \u0000
    引用数据类型      null
 */
public class Student {

    //属性：姓名，年龄，性别，它们都是实例变量

    //姓名
    String name;

    //年龄
    int age;

    //性别
    boolean gender;
}

对象的创建和使用

语法格式:

Java

类名 对象名 = new 类名();

对象的创建：

Java

Student s = new Student();

在Java中，使用class定义的类，属于引用数据类型。所以Student属于引用数据类型。类型名为：Student。

Student s; 表示定义一个变量。数据类型是Student。变量名是s。

对象的使用：

Java

读取属性值：s.name
修改属性值：s.name = “jackson”;

通过一个类可以实例化多个对象：

Java

Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();

例如：创建一个学生对象

Java

package com.powernode.javase.oop01;

public class StudentTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量
        int i = 10;

        // 通过学生类Student实例化学生对象（通过类创造对象）
        // Student s1; 是什么？s1是变量名。Student是一种数据类型名。属于引用数据类型。
        // s1也是局部变量。和i一样。
        // s1变量中保存的是：堆内存中Student对象的内存地址。
        // s1有一个特殊的称呼：引用
        // 什么是引用？引用的本质上是一个变量，这个变量中保存了java对象的内存地址。
        // 引用和对象要区分开。对象在JVM堆当中。引用是保存对象地址的变量。
        Student s1 = new Student();

        // 访问对象的属性（读变量的值）
        // 访问实例变量的语法：引用.变量名
        // 两种访问方式：第一种读取，第二种修改。
        // 读取：引用.变量名 s1.name; s1.age; s1.gender;
        // 修改：引用.变量名 = 值; s1.name = "jack"; s1.age = 20; s1.gender = true;
        System.out.println("姓名：" + s1.name); // null
        System.out.println("年龄：" + s1.age); // 0
        System.out.println("性别：" + (s1.gender ? "男" : "女"));

        // 修改对象的属性（修改变量的值，给变量重新赋值）
        s1.name = "张三";
        s1.age = 20;
        s1.gender = true;

        System.out.println("姓名：" + s1.name); // 张三
        System.out.println("年龄：" + s1.age); // 20
        System.out.println("性别：" + (s1.gender ? "男" : "女")); // 男

        // 再创建一个新对象
        Student s2 = new Student();

        // 访问对象的属性
        System.out.println("姓名=" + s2.name); // null
        System.out.println("年龄=" + s2.age); // 0
        System.out.println("性别=" + (s2.gender ? "男" : "女"));

        // 修改对象的属性
        s2.name = "李四";
        s2.age = 20;
        s2.gender = false;

        System.out.println("姓名=" + s2.name); // 李四
        System.out.println("年龄=" + s2.age); // 20
        System.out.println("性别=" + (s2.gender ? "男" : "女")); // 女
    }
}

JVM内存分析

• 堆内存：存储new出来的对象。堆内存中的对象是有生命周期的。堆内存中的对象不使用时，由GC回收。

• 栈内存：存储局部变量。栈内存中的局部变量使用完毕，立即出栈，空间被释放。

• 方法区：存储类信息。方法区中的类信息不会被回收。

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封装

更新: 7/22/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

面向对象三大特征之一：封装

1. 现实世界中封装：

液晶电视也是一种封装好的电视设备，它将电视所需的各项零部件封装在一个整体的外壳中，提供给用户一个简单而便利的使用接口，让用户可以轻松地切换频道、调节音量、等。液晶电视内部包含了很多复杂的技术，如显示屏、LED背光模块、电路板、扬声器等等，而这些内部结构对于大多数普通用户来说是不可见的，用户只需要通过遥控器就可以完成电视的各种设置和操作，这就是封装的好处。液晶电视的封装不仅提高了用户的便利程度和使用效率，而且还起到了保护设备内部部件的作用，防止灰尘、脏物等干扰。同时，液晶电视外壳材料的选择也能起到防火、防潮、防电等效果，为用户的生活带来更安全的保障。

2. 什么是封装？

封装是一种将数据和方法加以包装，使之成为一个独立的实体，并且把它与外部对象隔离开来的机制。具体来说，封装是将一个对象的所有“状态（属性）”以及“行为（方法）”统一封装到一个类中，从而隐藏了对象内部的具体实现细节，向外界提供了有限的访问接口，以实现对对象的保护和隔离。

3. 封装的好处？

封装通过限制外部对对象内部的直接访问和修改，保证了数据的安全性，并提高了代码的可维护性和可复用性。

4. 在代码上如何实现封装？

属性私有化，对外提供getter和setter方法。

封装概述

• 封装是面向对象三大特性之一。

• 封装就是把对象的属性和方法结合成一个独立的体，对外隐藏内部实现细节。

• 封装的好处：隐藏实现细节，提高安全性和易用性。

• 封装的体现：方法就是一种封装。类也是一种封装。

封装的实现方式

• 将属性私有化（private），提供公共的（public）方法访问私有属性。

• 例如：学生类

Java

package com.powernode.javase.oop02;

public class Student {
    // 属性：姓名，年龄，性别，它们都是实例变量
    // 姓名
    private String name;
    // 年龄
    private int age;
    // 性别
    private char gender;// true表示男，false表示女


    public void setName(String name) { // 设置姓名

        this.name = name;
    }

    public String getName() { // 获取姓名
        return name;
    }

    public void setAge(int age) { // 设置年龄
        this.age = age;
    }

    public int getAge() { // 获取年龄
        return age;
    }

    public void setGender(char gender) { // 设置性别
        this.gender = gender;
    }

    public char getGender() { // 获取性别
        return gender;
    }
    public void show() { // 显示信息
        System.out.println("姓名：" + name);
        System.out.println("年龄：" + age);
        System.out.println("性别：" + (gender ? "男" : "女"));
    }
}

封装的使用

Java

package com.powernode.javase.oop02;

public class StudentTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生对象
        Student s = new Student();

        // 读取属性值
        // System.out.println("姓名：" + s.name); // 编译错误。name是私有的，不能直接访问。
        // System.out.println("年龄：" + s.age); // 编译错误。age是私有的，不能直接访问。
        // System.out.println("性别：" + s.gender); // 编译错误。gender是私有的，不能直接访问。

        // 修改属性值   
        s.setName("张三");
        s.setAge(20);
        s.setGender(true);

        // 读取属性值
        System.out.println("姓名：" + s.getName()); // 张三
        System.out.println("年龄：" + s.getAge()); // 20
        System.out.println("性别：" + (s.getGender() ? "男" : "女")); // 男


        // 调用方法
        s.show();
    }
}

贡献者

XingJi-love

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