从屌丝到架构师的飞越（面向对象篇）-类与对象

一.介绍

面向对象是一种思想，是基于面向过程而言的，就是说面向对象是将功能等通过对象来实现，将功能封装进对象之中，让对象去实现具体的细节；这种思想是将数据作为第一位，而方法或者说是算法作为其次，这是对数据一种优化，操作起来更加的方便，简化了过程。

面向对象有三大特征：封装性、继承性、多态性，

（1）封装性指的是隐藏了对象的属性和实现细节，仅对外提供公共的访问方式，这样就隔离了具体的变化，便于使用，提高了复用性和安全性。

（2）继承性，就是两种事物间存在着一定的所属关系，那么继承的类就可以从被继承的类中获得一些属性和方法；这就提高了代码的复用性。继承是作为多态的前提的。

（3）多态是说父类或接口的引用指向了子类对象，这就提高了程序的扩展性，也就是说只要实现或继承了同一个接口或类，那么就可以使用父类中相应的方法，提高程序扩展性，但是多态有一点不好之处在于：父类引用不能访问子类中的成员。

举例来说：就是：比如说你要去饭店吃饭，你只需要饭店，找到饭店的服务员，跟她说你要吃什么，然后就会给你做出来让你吃，你并不需要知道这个饭是怎么错做的，你只需要面向这个服务员，告诉他你要吃什么，然后他也只需要面向你吃完收到钱就好，不需要知道你怎么对这个饭进行吃。

特点：

（1）将复杂的事情简单化。

（2）面向对象将以前的过程中的执行者，变成了指挥者。

（3）面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。

（4）面向对象的三大特征：封装，继承、多态

二．知识点介绍

1、面向对象

2、类与对象

3、自定义类练习

4、对象的内存解释

三．上课视频对应说明文档

1、面向对象

1.1、概述

我们回想一下，这几天我们完成一个需求的步骤：首先是搞清楚我们要做什么，然后在分析怎么做，最后我们再代码体现。一步一步去实现，而具体的每一步都需要我们去实现和操作。这些步骤相互调用和协作，完成我们的需求。

在上面的每一个具体步骤中我们都是参与者，并且需要面对具体的每一个步骤和过程，这就是面向过程最直接的体现。

那么什么是面向过程开发呢? 面向过程开发，其实就是面向着具体的每一个步骤和过程，把每一个步骤和过程完成，然后由这些功能方法相互调用，完成需求。面向过程的代表语言：C语言

当需求单一，或者简单时，我们一步一步去操作没问题，并且效率也挺高。 可随着需求的更改，功能的增多，发现需要面对每一个步骤很麻烦了，这时就开始思索，能不能把这些步骤和功能在进行封装，封装时根据不同的功能，进行不同的封装，功能类似的封装在一起。这样结构就清晰了很多。用的时候，找到对应的类就可以了。这就是面向对象的思想。

1.2、特点

（1）是一种更符合我们思想习惯的思想；

（2）可以将复杂的事情简单化；

（3）将我们从执行者变成了指挥者，角色发生了转换；

1.3、举例

买电脑：在买电脑的流程中，我们只关注电脑的性能和价格，而不关心电脑是怎么生产的，如何组装的，此时就是将电脑当作一个对象，而人可以有去购买电脑的操作。

洗衣服：在洗衣服的流程中，我们将衣服和人可以看作为对象，而人可以有洗的动作，衣服则是洗的对象。

1.4、面向对象特性

（1）封装：封装是把对象的属性、操作结合在一起，构成一个独立的对象。一旦封装，内部信息对外界是隐藏的，也就象一个四周密封的房子一样，不允许直接对对象的属性进行操作，要想操作，只能通过局部接口（相当于房子的大门）。外部只能看到对象对操作的反应，而不知道对象是如何做出这一反应的。所以封装包含两个方面的含义，一个是信息隐藏，另一个局部开放。会在接下来的课程中详细学习。

（2）继承：继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。会在接下来的课程中详细学习。

（3）多态：指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。会在接下来的课程中详细学习。

2、类与对象

面向对象的思维方式在Java代码中表现为类的定义与对象的使用。理清类与对象的概念与关系是面向对象的重点。

2.1、类的基本概念

类是具有相同特征（属性）和行为(功能)的一类事物的抽象。

我们将现实事物的特征抽象为类中的成员变量，现实事物的行为功能抽象为类中的成员方法。

注意：实际上所属关系是直接属于类的，均称为成员，如成员变量、成员方法、后边学习的成员内部类，并不单指成员变量。

2.2、类的定义格式

类在Java中代码的体现形式：

（1）使用class(类)来抽象一个现实生活中的事物

（2）定义成员变量对应事物的属性，一般使用private修饰，提供get/set方法

（3）定义成员方法对应事物的功能，一般使用public修饰

定义格式：

public class 类名{

private 数据类型 变量名1;

private 数据类型 变量名2;

…其他成员变量

public 返回值类型 方法名(参数类型 参数名，参数类型 参数名2…){

方法体;

}

每个属性对应的get/set方法,使用this区分成员变量与局部变量

}

如：人类

public class Person {

private String name;

private int age;

public void eat() {

System.out.println(“吃了”);

}

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;

}

}

2.3、类的使用格式

类的使用非常简单，一般分为两个动作：创建对象与调用方法。

类的定义是现实事物的抽象，真正使用的是类创建的对象。通常使用对象来调用方法。

对象创建格式:

数据类型  对象名= new 数据类型();

对象方法的调用：

无返回值：对象名.方法名(参数);

有返回值：返回值类型  变量名 = 对象名.方法名(参数);

2.4、成员变量

直接定义在类中的变量称为成员变量，在面向对象思想设计上，是类的组成部分。

成员变量通常使用private修饰，阻止本类以外的其他类访问。

成员变量不能重名，局部变量不能重名，成员与局部变量可以重名，但是需要使用this区分。

使用this访问的为成员变量，直接访问的为局部。在方法内访问变量，如果没有该名称的局部变量会自动查找是否有该名称的成员变量。

2.5、成员方法

正常定义成员方法时，一般是不需要添加static修饰符的。static修饰符会在后边详细简介。

成员方法一般可分为两类：

（1）没有业务的属性get/set方法，与属性对应

（2）有业务的普通方法，属于类的功能

代码示例：

package cn.javahelp;

/*

* 定义自定义类型 Person类

*

* 属性（成员变量）

* 姓名  String

*  年龄  int

* 行为（成员方法）

* 吃饭

*  睡觉

*  打豆豆

* 

*  为成员变量赋值/获取成员变量的值的方法

* 

*  private 修饰的成员(成员变量，成员方法) 让外界无法直接访问 内部可以访问

* 

*  this区分成员变量与局部变量(注意：这是定义时所展现出来的功能，其功能本质，一会单独说)

* 

*  成员方法 一般不使用static修饰

*  分为两种

*  1.get/set方法

*  2.属于类的功能的方法

*/

public class Person {

//定义成员变量

private String name;

private  int age;

private String sex;

//吃饭

public  void eat(){

System.out.println(name+"吃了");

}

//睡觉

public void sleep(){

System.out.println(name+"睡了");

}

//打豆豆

public void hitBeanBean(){

System.out.println(name+"打了，爽了，敲代码了！");

}

//为name赋值的方法：方法名：setName；参数：String name；返回值 ：void

public void setName(String name){

this.name=name;

}

//获取name的值的方法：方法名；getName；参数：无；返回值：String name

public String getName(){

return name;

}

public void setAge(int age){

this.age=age;

}

public int getAge(){

return age;

}

public String getSex() {

return sex;

}

public void setSex(String sex) {

this.sex = sex;

}

}

package cn.javahelp;

/*

* 测试Person类

*

* 导包 在同一个文件夹下不需要导包

* 创建对象  数据类型  变量名 =  new 数据类型()

* 调用方法

*  返回值类型  新变量名 = 变量名.方法名(实际参数);

*

*

* 方法调用时，用static修饰的方法调用其他方法时，其他方法必须使用static修饰

*  指的是

*  在同一个类中，直接调用其他方法时，其他方法必须使用static修饰

*  如果使用对象名.方法名()这种方式 其他方法一般不使用static修饰

*/

public class Test {

public static void main(String[] args) {

//创建对象

Person  p=  new Person();

//调用方法

p.setName("柳岩");

p.setAge(38);

//因为age用private修饰了 所以外界不能直接访问了

//p.age = -1;

//如果使用对象名.方法名()这种方式 其他方法一般不使用static修饰

p.eat();

p.sleep();

p.hitBeanBean();

String name = p.getName();

System.out.println(name);

System.out.println(p.getAge());

//main方法直接调用method方法 method方法必须使用static修饰

//method();

}

public  void method(){

System.out.println("我是一个方法");

}

}

2.6、成员变量和局部变量的区别

（1）在类中的位置不同。成员变量：类中，方法外；局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)

（2）在内存中的位置不同。成员变量：堆内存；局部变量：栈内存

（3）生命周期不同。成员变量：随着对象的创建而存在，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

（4）初始化值的不同。成员变量：有默认值；局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用

public class DemoVariable {

int x;

public void show() {

int y = 0;

System.out.println(x);

System.out.println(y);

}

}

2.7、类与对象的关系

类是抽象概念，对象是类的具体实例。我们通常真正使用的是某个类的实例对象，进而调用该对象的方法。

一个类可以有多个对象，一个对象只属于一个类(在讲完多态后会有不同的理解)。

可以说创建对象并调用方法是类最主要的使用方式。

我们学习编程语言，就是为了模拟现实世界的事物，实现信息化。比如：去超市买东西的计费系统，去银行办业务的系统。

我们如何表示一个现实世界事物呢：

属性 就是该事物的描述信息

行为 就是该事物能够做什么

举例：学生拥有班级、年纪等属性，拥有上课、考试等行为

我们学习的Java语言最基本单位是类，所以我们就应该把事物用一个类来体现。

类：是一组相关的属性和行为的集合

对象：是该类事物的具体体现

举例：

类 ：学生

对象 ：小明就是一个对象

2.8、类名作为形式参数和返回值（扩展）

类名作为形式参数案例: 需要的其实是该类的对象

代码示例：

public class Student {

public void study() {

System.out.println("好好学习,天天向上");

}

}

public class Teacher {

public void test(Student s) {

s.study();

}

}

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Teacher t = new  Teacher();

Student s = new  Student();

t.test(s);

}

}

类名作为返回值案例: 返回的其实是该类的对象

public class Student {

public void study() {

System.out.println("好好学习,天天向上");

}

}

public class Teacher {

public Student getStudent() {

Student s = new Student();

return s;

}

}

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Teacher t = new  Teacher();

Student s = t.getStudent();

s.study();

}

}

3、自定义类练习

在自定义类型基础上，我们可以将现实生活中的任何事物抽象成一个更为完整的类，请自定义并使用一种数据类型。如人类、动物类、汽车类、衣服类、玩具类等

3.1、自定义人类

代码示例：

/*

* 定义自定义类型 Person类

*

* 属性（成员变量）

* 姓名  String

*  年龄  int

* 行为（成员方法）

* 吃饭

*  睡觉

*  打豆豆

* 

*  为成员变量赋值/获取成员变量的值的方法

* 

*  private 修饰的成员(成员变量，成员方法) 让外界无法直接访问 内部可以访问

* 

*  this区分成员变量与局部变量(注意：这是定义时所展现出来的功能，其功能本质，一会单独说)

* 

*  成员方法 一般不使用static修饰

*  分为两种

*  1.get或set方法

*  2.属于类的功能的方法

*/

public class Person {

//定义成员变量

private String name;

private  int age;

private String sex;

//吃饭

public  void eat(){

System.out.println(name+"吃了");

}

//睡觉

public void sleep(){

System.out.println(name+"睡了");

}

//打豆豆

public void hitBeanBean(){

System.out.println(name+"打了，爽了，敲代码了！");

}

//为name赋值的方法:方法名:setName;参数:String name;返回值:void

public void setName(String name){

this.name=name;

}

//获取name的值的方法:方法名:getName;参数:无;返回值:String name;

public String getName(){

return name;

}

public void setAge(int age){

this.age=age;

}

public int getAge(){

return age;

}

public String getSex() {

return sex;

}

public void setSex(String sex) {

this.sex = sex;

}

}

/*

* 测试Person类

*

* 导包 在同一个文件夹下不需要导包

* 创建对象  数据类型  变量名 =  new 数据类型()

* 调用方法

*  返回值类型  新变量名 = 变量名.方法名(实际参数);

*

*

* 方法调用时，用static修饰的方法调用其他方法时，其他方法必须使用static修饰

*  指的是

*  在同一个类中，直接调用其他方法时，其他方法必须使用static修饰

*  如果使用对象名.方法名()这种方式 其他方法一般不使用static修饰

*/

public class Test {

public static void main(String[] args) {

//创建对象

Person  p=  new Person();

//调用方法

p.setName("柳岩");

p.setAge(38);

//因为age用private修饰了 所以外界不能直接访问了

//p.age = -1;

//如果使用对象名.方法名()这种方式 其他方法一般不使用static修饰

p.eat();

p.sleep();

p.hitBeanBean();

String name = p.getName();

System.out.println(name);

System.out.println(p.getAge());

//main方法直接调用method方法 method方法必须使用static修饰

//method();

}

public  void method(){

System.out.println("我是一个方法");

}

}

3.2、自定义car类

代码示例：

/*

* 车类

* 属性

* 颜色

*  品牌

*  价格

*  车牌号

*  车主

* 功能

* 运输货物

* 兜风

*  get/set

*/

public class Car {

private String color;//颜色

private String pinPai;//品牌

private double price;//价格

private String number;//车牌号

private String admin;//车主

//运输方法：方法名：yunShu；参数：String货物；返回值：无

public void yunShu(String huoWu){

System.out.println(admin+"开着"+color+pinPai+"价值"+price

+"车牌号为"+number+"的车"+"运输了"+huoWu);

}

//兜风：方法名：douFeng；参数：String name；返回值：无

public void douFeng(String name){

System.out.println(admin+"开着"+color+pinPai+"价值"+price

+"车牌号为"+number+"的车"+"带着"+name+"去兜风");

}

public void setColor(String color){

this.color = color;

}

public String getColor(){

return color;

}

public String getPinPai() {

return pinPai;

}

public void setPinPai(String pinPai) {

this.pinPai = pinPai;

}

public double getPrice() {

return price;

}

public void setPrice(double price) {

this.price = price;

}

public String getNumber() {

return number;

}

public void setNumber(String number) {

this.number = number;

}

public String getAdmin() {

return admin;

}

public void setAdmin(String admin) {

this.admin = admin;

}

}

/*

* 测试 自定义类型 车类

*

*/

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Car c = new Car();

//调用方法

c.setAdmin("老王");

c.setColor("绿色");

c.setPinPai("三蹦子");

c.setPrice(250.38);

c.setNumber("JP74110");

c.yunShu("猪");

c.douFeng("柳岩");

}

}

3.3、自定义手机类

代码示例：

定义手机类

public class Phone {

//品牌

String brand;

//价格

int price;

//颜色

String color;

//打电话

public void call(String name) {

System.out.println("给"+name+"打电话");

}

//发短信

public void sendMessage() {

System.out.println("群发短信");

}

}

//手机类的测试类

public class Demo02Phone {

public static void main(String[] args) {

//创建对象

Phone p = new Phone();

//输出成员变量值

System.out.println("品牌："+p.brand);//null

System.out.println("价格："+p.price);//0

System.out.println("颜色："+p.color);//null

System.out.println("------------");

//给成员变量赋值

p.brand = "锤子";

p.price = 2999;

p.color = "棕色";

//再次输出成员变量值

System.out.println("品牌："+p.brand);//锤子

System.out.println("价格："+p.price);//2999

System.out.println("颜色："+p.color);//棕色

System.out.println("------------");

//调用成员方法

p.call("唐嫣");

p.sendMessage();

}

}

4、对象的内存解释

对象在内存中的位置：对象由new关键字创建，如同数组，实体存在于堆内存中；任何事物均可以定义成类，创建对象，属于引用类型；而对象的引用变量是一个普通变量。存储的值是该对象堆内存中的地址。


代码示例： 

定义Phone类

public class Phone {

String brand;

int price;

String color;

public void call(String name) {

System.out.println("给"+name+"打电话");

}

public void sendMessage() {

System.out.println("群发短信");

}

}

4.1、一个对象的内存图

代码示例：

public class Demo01Phone {

public static void main(String[] args) {

Phone p = new Phone();

System.out.println(p.brand + "---" + p.price

+ "---" + p.color);

p.brand = "锤子";

p.price = 2999;

p.color = "棕色";   System.out.println(p.brand + "---" + p.price

+ "---"+ p.color);

p.call("林青霞");

p.sendMessage();

}

}

4.2、两个对象，使用同一个方法的内存图

代码示例：

public class Demo02Phone {

public static void main(String[] args) {

Phone p1 = new Phone();

p1.brand = "小米5s";

p1.price = 1999;

p1.color = "银色";

System.out.println(p1.brand+"---"+p1.price+"---"+p1.color;

p1.call("林青霞");

p1.sendMessage();

Phone p2 = new Phone();

p2.brand = "IPhone7S";

p2.price = 7999;

p2.color = "土豪金";

System.out.println(p2.brand+"---"+p2.price+

"---"+p2.color);

p2.call("张曼玉");

p2.sendMessage();

}

}

4.3、两个引用，指向同一个对象的内存图

代码示例:

public class Demo03Phone {

public static void main(String[] args) {

Phone p1 = new Phone();

p1.brand = "OPPO";

p1.price = 2999;

p1.color = "白色";

System.out.println(p1.brand+"---"+p1.price

+"---"+p1.color);

Phone p2 = p1;

p2.brand = "魅族";

p2.price = 1999;

p2.color = "蓝色";

System.out.println(p1.brand+"---"+p1.price+"---"+p1.color);

System.out.println(p2.brand+"---"+p2.price+"---"+p2.color);

}

} 

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