第1節 面向對象基礎

一、面向對象思想

1.1 概述

面向對象（Object Oriented）是軟件開發方法。面向對象的概念和應用已超越了程序設計和軟件開發，是一種對現實世界理解和抽象的方法，是計算機編程技術發展到一定階段的產物。面向對象是相對于面向過程來講的，指的是把相關的數據和方法組織為一個整體來看待，從更高的層次來進行系統建模，更貼近事物的自然運行模式。

面向過程到面向對象思想層面的轉變：

• 面向過程關注的是執行的過程，面向對象關注的是具備功能的對象。

• 面向過程到面向對象，是程序員思想上 從執行者到指揮者的轉變。

此概念如果直接去理解的話可能會比較抽象，因為大家缺少對原始的面向過程的開發語言的了解，下面我們舉一個栗子：

1.2 三大思想

面向對象思想從概念上講分為以下三種：OOA、OOD、OOP

OOA：面向對象分析（Object Oriented Analysis）

OOD：面向對象設計（Object Oriented Design）

OOP：面向對象程序（Object Oriented Programming）

1.3 三大特征

封裝性：所有內容對外部不可見

繼承性：將其他的功能繼承下來繼續發展

多態性：方法的重載本身就是一個多態性的體現

二、類與對象

2.1 概念與關系

類表示一個 共性的 產物，是一個綜合的特征，而對象，是一個 個性的 產物，是一個個體的特征。類必須通過對象才可以使用，對象的所有操作都在類中定義。

類由屬性和方法組成：

• 屬性：就相當于人的一個個的特征

• 方法：就相當于人的一個個行為，例如：說話、吃飯、唱歌、睡覺

2.2 類的定義格式

class 類名稱{成員屬性成員方法 }

注意：

• 類必須編寫在.java文件中。

• 一個.java文件中，可以存在N個類，但是只能存在一個public修飾的類。

• .java文件的文件名稱，必須與public修飾的類名完全一致，否則會報錯。

2.3 屬性和方法

屬性定義格式：數據類型 屬性名; 屬性定義并賦值的格式：數據類型 屬性名 = 初始化值;方法定義格式：權限修飾符 返回值類型 方法名(形式參數列表) {//方法體return 返回值;}

2.4 對象的創建與使用

一個類想要真正的進行操作，則必須依靠對象，對象的定義格式如下：類名稱 對象名稱 = new 類名稱();如果要想訪問類中的屬性或方法(方法的定義)，則可以依靠以下的語法形式：訪問類中的屬性： 對象名.屬性名;調用類中的方法： 對象名.方法(實際參數列表);

示例如下：

/*** class 類名{* 成員屬性;* 成員方法;* }** 類必須編寫在.java文件中。* 一個.java文件中，可以存在N個類，但是只能存在一個public修飾的類* .java文件的文件名稱必須與public修飾的類名完全一致**/ public class classobject {public static void main(String[] args) {//創建對象的格式：//類名 對象名 = new 類名();Person p = new Person();//對象屬性賦值：//格式：對象名.屬性名p.name = "張三";p.age = 18;p.sex = '男';p.say();int sum = p.sum(100, 200);System.out.println(sum);} }/*** 類就像是圖紙*/ class Person{//屬性 - 特征String name;int age;char sex;//方法 - 行為/*** 返回值類型 方法名稱(形式參數列表) {* 方法體* return 返回值;* }** 調用格式：* 對象名.方法名稱(實際參數列表);*/void say() {System.out.println("自我介紹，我是"+name+"，我的年齡："+age+"我的性別："+sex);}int sum(int x, int y) {return x + y;}// void xxx() { // if (true) { // //return表示結束方法 // return; // } // System.out.println("haha"); // } } public class classobject2 {public static void main(String[] args) {Book b1 = new Book();Book b2 = new Book();b1.name = "三體";b1.info = "科幻小說";b2.name = "平凡的世界";b2.info = "紀實小說";b1.say();b2.say();} }class Book {String name;String info;void say() {System.out.println("書名："+name+"，簡介："+info);} }

2.5 創建對象內存分析

2.5.1 棧

Java棧的區域很小，大概2M左右，特點是存取的速度特別快。棧存儲的特點：先進后出存儲速度快的原因：

????- 棧內存，通過“棧指針”來創建空間與釋放空間，指針向下移動，會創建新的內存，向上移動，會釋放這些內存

這種方式速度特別快，僅次于PC寄存器，但是這種移動的方式，必須要明確移動的大小與范圍。明確大小與范圍是為了方便指針的移動，這是一個對于數據存儲的限制，存儲的數據大小是固定的，影響了程序的靈活性。由于不太靈活，所以把更大部分的數據存儲到了堆內存中。

存儲的內容有：

**基本數據類型的數據** 以及 **引用數據類型的引用** 例如： int a = 10; Person p = new Person();

10存儲在棧內存中，對象的引用p存儲在棧內存中。

2.5.2 堆

存放的內容是：類的對象。

Java是一個純面向對象語言，限制了對象的創建方式：所有類的對象都是通過new關鍵字創建，new關鍵字，是指告訴JVM，需要明確的去創建一個新的對象，去開辟一塊新的堆內存空間。

優點：與棧內存相對，創建對象時，不必關注堆內存中需要開辟多少存儲空間，也不需要關注內存占用時長。

堆內存中內存的釋放是由GC（垃圾回收器）完成的。

垃圾回收器 回收堆內存的規則：

當棧內存中不存在此對象的引用時，則視其為垃圾，等待垃圾回收器回收。

例如：

Person p0 = new Person(); Person p1 = p0; Person p2 = new Person();

2.5.3 方法區

存放的內容是：

• 類信息

• 靜態的變量

• 常量

• 成員方法

方法區中包含了一個特殊的區域（常量池）（存儲的是使用static修飾的成員）

2.5.4 PC寄存器

PC寄存器保存的是 當前正在執行的JVM指令的 地址 。

2.5.5 本地方法棧

保存本地（native）方法的地址。

給個例子：

上述代碼中，創建對象時，對象的引用（b1，b2）存放在棧內存中，另外在堆內存中開辟真正的空間用于存放對象的屬性，而類的方法會存在方法區中。當b2=b1時，就是將b1內存放的地址值賦值給b2，那么b2也就指向了b1，堆內存中0x124位置的內容就沒有引用了，后續會被GC回收。

三、構造方法

在對象創建時，`Person p = new Person();`在Person右側的小括號，其實就是在調用構造方法。

3.1 概述

作用 ：用于對象初始化（個人理解比較像Python的__init__()函數）

執行時機 ：在創建對象時，自動調用，如果類中沒寫，默認調用無參構造方法。

特點 ：所有Java類中都會至少存在一個構造方法，如果一個類中沒有明確的編寫構造方法，則編譯器會自動生成一個無參構造方法，構造方法中沒有任何代碼！（但是最好還是養成寫的習慣）。

注意 ：如果自行編寫了任意一個構造器，則編譯器不會再自動生成無參的構造方法。

3.2 定義格式

定義的格式：與普通方法基本相同，區別在于：方法名稱必須與類名相同，沒有返回值類型的聲明！ 例如：public class Demo3 {Person p = new Person();p = new Person();}class Person{public Person(){System.out.println("對象創建時，此方法調用");}} public class constructorfunction {public static void main(String[] args) {Person2 p1 = new Person2("張三");p1.age = 18;p1.say();} }class Person2 {String name;int age;Person2(String n) {name = n;}void say() {System.out.println("自我介紹，我是："+name+"，我的年齡："+age);} }

3.3 構造方法設計

• 建議自定義無參構造方法 ，不要對編譯器形成依賴，避免錯誤發生。

• 當類中有非常量成員變量時，建議提供兩個版本的構造方法，一個是無參構造方法，一個是全屬性做參數的構造方法 。

• 當類中所有成員變量都是常量或者沒有成員變量時，建議不提供任何版本的構造。

四、方法的重載

4.1 概念

一個類中定義的方法，是允許重載的。

滿足下列要求的方法稱之為重載：

方法名稱相同；

參數列表長度 或 參數列表類型 或 參數類型順序不同；

與返回值類型無關

方法的重載，可以讓我們在不同的需求下，通過傳遞不同的參數調用方法來完成具體的功能。

class Math{int sum(double x, int y) {return y;}int sum(int y, double x) {return y;}double sum(double x, double y) {return x + y;} }

4.2 構造方法的重載

一個類可以存在多個構造方法：

參數列表的長度或類型不同 即可完成構造方法的重載。

作用 ：構造方法的重載，可以讓我們在不同的創建對象的需求下，調用不同的方法來完成對象的初始化。

public class constructor_overload {public static void main(String[] args) {Person3 p = new Person3("張三", 18);p.say();Person3 p2 = new Person3("李四");p2.say();} }class Person3{Person3(String name2, int age2){name = name2;age = age2;}Person3(String name2) {name = name2;}String name;int age;void say() {System.out.println("自我介紹，姓名："+name+"，年齡："+age);} }

五、匿名對象

沒有對象名稱的對象，就是匿名對象。

匿名對象只能使用一次，因為沒有任何的對象引用，所以將稱為垃圾，等待被GC回收。只使用一次的對象可以通過匿名對象的方式完成，這一點在以后的開發中將經常被使用到。

public class Anonymousobject {/*** 匿名： 沒有名字，相當于棧內存中沒有創建引用，只在堆內存中開辟了空間* 使用完畢后，該對象就會被回收*/public static void main(String[] args) { // Math2 m = new Math2(); // int num = m.sum(100, 200); // System.out.println(num);int num = new Math2().sum(100, 200);System.out.println(num);} }class Math2{int sum(int x, int y) {return x + y;} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JavaSE——面向对象基础（思想、类与对象、构造方法、重载、匿名对象）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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