Java從入門到精通之旅類和對象全面解析

更新時間：2025年04月23日 09:47:54 作者：想不明白的過度思考者

Java是一門純面向對象的語言(OOP),在面向對象的世界里,一切皆為對象,面向對象是解決問題的一種思想,主要依靠對象之間的交互完成一件事情,這篇文章主要介紹了Java從入門到精通之旅類和對象全面解析,需要的朋友可以參考下

一、面向對象初探

1.1 什么是面向對象？

Java是一門純面向對象的語言(OOP)，在面向對象的世界里，一切皆為對象。面向對象是解決問題的一種思想，主要依靠對象之間的交互完成一件事情。

面向對象的特點：

更符合人類對事物的認知方式
對大型程序的設計、擴展和維護更加友好
通過對象之間的交互來完成任務

1.2 面向對象 vs 面向過程

讓我們通過洗衣服的例子來理解兩者的區(qū)別：

傳統(tǒng)洗衣服(面向過程)：

現(xiàn)代洗衣服(面向對象)：

對象：人、衣服、洗衣粉、洗衣機交互過程：人將衣服放進洗衣機、倒入洗衣粉、啟動洗衣機
面向對象方式不關注具體洗衣過程，而是通過對象間的交互完成任務。

二、類的定義和使用

2.1 什么是類？

類是用來對一個實體(對象)進行描述的，主要描述該實體具有哪些屬性(外觀尺寸等)和哪些功能(用來做什么)。

例如，洗衣機類的屬性和功能：

屬性：品牌、型號、重量、尺寸、顏色等
功能：洗衣、烘干、定時等

2.2 類的定義格式

// 創(chuàng)建類
class ClassName {
    field;  // 字段(屬性)或成員變量
    method; // 行為或成員方法
}

洗衣機類示例：

class WashMachine {
    // 成員變量(屬性)
    public String brand;   // 品牌
    public String type;    // 型號
    public double weight;  // 重量
    public double length;  // 長
    public double width;   // 寬
    public double height;  // 高
    public String color;   // 顏色
    // 成員方法(功能)
    public void washClothes() {  // 洗衣服
        System.out.println("洗衣功能");
    }
    public void dryClothes() {   // 脫水
        System.out.println("脫水功能");
    }
    public void setTime() {      // 定時
        System.out.println("定時功能");
    }
}

2.3 小練習

2.3.1 定義狗類

class PetDog {
   // 屬性
   public String name;   // 名字
   public String color;  // 顏色
   // 行為
   public void bark() {
       System.out.println(name + "：旺旺旺~~");
   }
   public void wag() {
       System.out.println(name + "：搖尾巴~~");
   }
}

2.3.2 定義學生類

public class Student {
   // 屬性
   public String name;
   public String gender;
   public short age;
   public double score;
   // 方法
   public void DoClass() {
       System.out.println("按時上課，不要遲到，如果請假，及時去補");
   }
   public void DoHomework() {
       System.out.println("教務系統(tǒng)，完成作業(yè)，一旦拖沓，神仙難救");
   }
   public void Exam() {
       System.out.println("考試目的，了解學情，人人必考，暴露問題");
   }
}

注意事項：

一般一個文件只定義一個類
main方法所在的類通常用public修飾
public修飾的類必須與文件名相同
不要輕易修改public類的名稱

三、類的實例化

3.1 什么是實例化？

用類類型創(chuàng)建對象的過程稱為類的實例化，在Java中使用new關鍵字。

實例化示例：

class PetDog {
    public String name;
    public String color;
    public void bark() {
        System.out.println(name + "：旺旺旺~~~");
    }
    public void wag() {
        System.out.println(name + "：搖尾巴~~~");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 通過new實例化對象
        PetDog dogH = new PetDog();
        dogH.name = "小黃";
        dogH.color = "黑黃";
        dogH.bark();
        dogH.wag();
        PetDog dogS = new PetDog();
        dogS.name = "賽虎";
        dogS.color = "棕色";
        dogS.bark();
        dogS.wag();
    }
}

輸出結果：

小黃: 旺旺旺~~~
小黃: 搖尾巴~~~
賽虎: 旺旺旺~~~
賽虎: 搖尾巴~~~

3.2 類和對象的關系

類是一個模型，用于描述實體
類是一種自定義類型，可以用來定義變量
一個類可以實例化多個對象
類比：類就像建筑設計圖，對象是根據(jù)設計圖建造的實際房子

四、this引用

4.1 為什么需要this引用？

考慮以下日期類：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day) {
        year = year;    // 這里會有歧義
        month = month;
        day = day;
    }
}

問題：

形參名與成員變量名相同時，賦值語句有歧義
多個對象調用同一方法時，方法如何知道操作的是哪個對象的數(shù)據(jù)？

4.2 this引用解決方案

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    public void setDay(int year, int month, int day) {
        this.year = year;   // 使用this明確指向當前對象的成員變量
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    public void printDate() {
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }
}

4.3 this引用特性

this的類型：對應類類型引用
this只能在成員方法中使用
在成員方法中，this只能引用當前對象
this是成員方法的第一個隱藏參數(shù)，編譯器自動傳遞

五、對象的構造及初始化

5.1 構造方法

構造方法是一種特殊成員方法，用于初始化對象。

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;
    // 構造方法
    public Date(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
        System.out.println("Date(int,int,int)方法被調用了");
    }
    public void printDate() {
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date(2021, 6, 9);  // 自動調用構造方法
        d.printDate();  // 輸出：2021-6-9
    }
}

5.2 構造方法特性

名字必須與類名相同
沒有返回值類型，void也不行
創(chuàng)建對象時由編譯器自動調用，生命周期內只調用一次
可以重載
用戶未定義時，編譯器生成默認無參構造方法
構造方法中可通過this調用其他構造方法
通常使用public修飾

5.3 默認初始化和就地初始化

默認初始化：成員變量未顯式初始化時，Java會賦予默認值

數(shù)據(jù)類型	默認值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0
char	‘\u0000’
boolean	false
reference	null

就地初始化：聲明成員變量時直接賦初值

public class Date {
    public int year = 1900;
    public int month = 1;
    public int day = 1;
    // ...
}

六、封裝

6.1 封裝概念

封裝是面向對象三大特性之一，將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法有機結合，隱藏對象的屬性和實現(xiàn)細節(jié)，僅對外公開接口。

舉個栗子??：
計算機廠商在出廠時，在外部套上殼子，將內部實現(xiàn)細節(jié)隱藏起來，僅僅對外提供開關機、鼠標以及鍵盤插孔等，讓用戶可以與計算機進行交互即可。

6.2 訪問限定符

Java提供四種訪問權限：

封裝示例：

public class Computer {
    private String cpu;     // private: 僅本類可訪問
    private String memory;  // private: 僅本類可訪問
    public String screen;   // public: 任何類可訪問
    String brand;          // default: 同包可訪問
    public Computer(String brand, String cpu, String memory, String screen) {
        this.brand = brand;
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.screen = screen;
    }
    public void Boot() {
        System.out.println("開機---");
    }
}

6.3 包(package)

包是對類的封裝機制，用于更好地組織類。（可以理解為目錄）

包的導入：

import java.util.Date;  // 導入特定類
import java.util.*;     // 導入整個包(不推薦)

自定義包：

package com.example.demo;
public class Test {
    // 類內容
}

七、static成員

7.1 static修飾成員變量

static修飾的成員變量屬于類，所有對象共享。

public class Student {
    private String name;
    private static String classRoom = "Bit306";  // 靜態(tài)成員變量
    public static String getClassRoom() {
        return classRoom;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Student.getClassRoom());  // 輸出：Bit306
    }
}

7.2 static修飾成員方法

靜態(tài)方法屬于類，不依賴于特定對象實例。

public class Student {
    private static String classRoom = "Bit306";
    public static String getClassRoom() {
        return classRoom;
    }
}

靜態(tài)方法特性：

屬于類方法
推薦通過類名調用
不能訪問非靜態(tài)成員變量
不能調用非靜態(tài)方法
無法重寫

八、代碼塊

8.1 普通代碼塊

定義在方法中的代碼塊。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        {
            int x = 10;
            System.out.println("x1 = " + x);
        }
        int x = 100;
        System.out.println("x2 = " + x);
    }
}

8.2 構造代碼塊(實例代碼塊)

定義在類中，用于初始化實例成員變量。

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 實例代碼塊
    {
        this.name = "bit";
        this.age = 12;
        System.out.println("實例代碼塊執(zhí)行");
    }
    public Student() {
        System.out.println("構造方法執(zhí)行");
    }
}

8.3 靜態(tài)代碼塊

使用static定義，用于初始化靜態(tài)成員變量。

public class Student {
    private static String classRoom;
    // 靜態(tài)代碼塊
    static {
        classRoom = "bit306";
        System.out.println("靜態(tài)代碼塊執(zhí)行");
    }
}

注意事項：

靜態(tài)代碼塊只會執(zhí)行一次
多個靜態(tài)代碼塊按定義順序執(zhí)行
實例代碼塊每次創(chuàng)建對象都會執(zhí)行

九、內部類

9.1 實例內部類

未用static修飾的成員內部類。

public class OutClass {
    private int a = 10;
    // 實例內部類
    class InnerClass {
        public void print() {
            System.out.println(a);  // 可以直接訪問外部類成員
        }
    }
}

9.2 靜態(tài)內部類

用static修飾的成員內部類。

public class OutClass {
    private static int b = 20;
    // 靜態(tài)內部類
    static class InnerClass {
        public void print() {
            System.out.println(b);  // 只能訪問外部類靜態(tài)成員
        }
    }
}

9.3 局部內部類

定義在方法中的內部類。

public class OutClass {
    public void method() {
        class InnerClass {
            public void print() {
                System.out.println("局部內部類");
            }
        }
        InnerClass inner = new InnerClass();
        inner.print();
    }
}

9.4 匿名內部類

沒有名字的內部類，通常用于實現(xiàn)接口或抽象類。

interface Message {
    void send(String msg);
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Message m = new Message() {  // 匿名內部類
            @Override
            public void send(String msg) {
                System.out.println("發(fā)送消息：" + msg);
            }
        };
        m.send("Hello");
    }
}

十、對象的打印

默認打印對象時輸出的是對象的哈希碼，可以通過重寫toString()方法自定義輸出。

public 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 "Person[name=" + name + ", gender=" + gender + ", age=" + age + "]";
    }
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("張三", "男", 25);
        System.out.println(p);  // 輸出：Person[name=張三, gender=男, age=25]
    }
}

總結

本文全面介紹了Java中類和對象的各個方面，包括：

類的定義和實例化
成員變量和成員方法
this引用的使用
構造方法和對象初始化
封裝特性和訪問控制
static成員的使用
各種代碼塊的作用
內部類的分類和使用
對象的打印和toString()方法

到此這篇關于Java從入門到精通之旅類和對象全面解析的文章就介紹到這了,更多相關java類和對象內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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