Java 對象和類
Java作為一種面向對象語言。 支持以下基本概念:
- 多態
- 繼承
- 封裝
- 抽象
- 類
- 對象
- 實例
- 方法
- 重載
本節我們重點研究對象和類的概念。
- 對象 :對像是類的一個實例( 對像不是找個女朋友 ),有狀態和行為。 例如,一條狗是一個對象,它的狀態有:顏色、名字、品種;行為有:搖尾巴、叫、吃等。
- 類 :類是一個模板,它描述一類對象的行為和狀態。
下圖中男孩女孩為類,而具體的每個人為該類的對象:
Java中的對象
現在讓我們深入了解什麼是對象。 看看周圍真實的世界,會發現身邊有很多對象,車,狗,人等等。 所有這些對像都有自己的狀態和行為。
拿一條狗來舉例,它的狀態有:名字、品種、顏色,行為有:叫、搖尾巴和跑。
對比現實對象和軟件對象,它們之間十分相似。
軟件對像也有狀態和行為。 軟件對象的狀態就是屬性,行為通過方法體現。
在軟件開發中,方法操作對象內部狀態的改變,對象的相互調用也是通過方法來完成。
Java中的類
類可以看成是創建Java對象的模板。
通過下面一個簡單的類來理解下Java中類的定義:
public class Dog{ String breed; int age; String color; void barking(){ } void hungry(){ } void sleeping(){ } }
一個類可以包含以下類型變量:
- 局部變量 :在方法、構造方法或者語句塊中定義的變量被稱為局部變量。 變量聲明和初始化都是在方法中,方法結束後,變量就會自動銷毀。
- 成員變量 :成員變量是定義在類中,方法體之外的變量。 這種變量在創建對象的時候實例化。 成員變量可以被類中方法、構造方法和特定類的語句塊訪問。
- 類變量 :類變量也聲明在類中,方法體之外,但必須聲明為static類型。
一個類可以擁有多個方法,在上面的例子中:barking()、hungry()和sleeping()都是Dog類的方法。
構造方法
每個類都有構造方法。 如果沒有顯式地為類定義構造方法,Java編譯器將會為該類提供一個默認構造方法。
在創建一個對象的時候,至少要調用一個構造方法。 構造方法的名稱必須與類同名,一個類可以有多個構造方法。
下面是一個構造方法示例:
public class Puppy{ public Puppy(){ } public Puppy(String name){ // 这个构造器仅有一个参数:name } }
創建對象
對像是根據類創建的。 在Java中,使用關鍵字new來創建一個新的對象。 創建對象需要以下三步:
- 聲明 :聲明一個對象,包括對象名稱和對像類型。
- 實例化 :使用關鍵字new來創建一個對象。
- 初始化 :使用new創建對象時,會調用構造方法初始化對象。
下面是一個創建對象的例子:
public class Puppy{ public Puppy(String name){ //这个构造器仅有一个参数:name System.out.println("Passed Name is :" + 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" ); } }
編譯並運行上面的程序,會打印出下面的結果:
Passed Name is :tommy
訪問實例變量和方法
通過已創建的對象來訪問成員變量和成員方法,如下所示:
/* 实例化对象 */ ObjectReference = new Constructor(); /* 访问其中的变量 */ ObjectReference.variableName; /* 访问类中的方法 */ ObjectReference.MethodName();
實例
下面的例子展示如何訪問實例變量和調用成員方法:
public class Puppy{ int puppyAge; public Puppy(String name){ // 这个构造器仅有一个参数:name System.out.println("Passed Name is :" + name ); } public void setAge( int age ){ puppyAge = age; } public int getAge( ){ System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge ); return puppyAge; } 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 */ myPuppy.getAge( ); /*你也可以像下面这样访问成员变量 */ System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge ); } }
編譯並運行上面的程序,產生如下結果:
Passed Name is :tommy Puppy's age is :2 Variable Value :2
源文件聲明規則
在本節的最後部分,我們將學習源文件的聲明規則。 當在一個源文件中定義多個類,並且還有import語句和package語句時,要特別注意這些規則。
- 一個源文件中只能有一個public類
- 一個源文件可以有多個非public類
- 源文件的名稱應該和public類的類名保持一致。 例如:源文件中public類的類名是Employee,那麼源文件應該命名為Employee.java。
- 如果一個類定義在某個包中,那麼package語句應該在源文件的首行。
- 如果源文件包含import語句,那麼應該放在package語句和類定義之間。 如果沒有package語句,那麼import語句應該在源文件中最前面。
- import語句和package語句對源文件中定義的所有類都有效。 在同一源文件中,不能給不同的類不同的包聲明。
類有若干種訪問級別,並且類也分不同的類型:抽像類和final類等。 這些將在訪問控制章節介紹。
除了上面提到的幾種類型,Java還有一些特殊的類,如:內部類、匿名類。
Java包
包主要用來對類和接口進行分類。 當開發Java程序時,可能編寫成百上千的類,因此很有必要對類和接口進行分類。
Import語句
在Java中,如果給出一個完整的限定名,包括包名、類名,那麼Java編譯器就可以很容易地定位到源代碼或者類。 Import語句就是用來提供一個合理的路徑,使得編譯器可以找到某個類。
例如,下面的命令行將會命令編譯器載入java_installation/java/io路徑下的所有類
import java.io.*;
一個簡單的例子
在該例子中,我們創建兩個類:Employee和EmployeeTest。
首先打開文本編輯器,把下面的代碼粘貼進去。 注意將文件保存為Employee.java。
Employee類有四個成員變量:name、age、designation和salary。 該類顯式聲明了一個構造方法,該方法只有一個參數。
import java.io.*; public class Employee{ String name; int age; String designation; double salary; // Employee 类的构造器 public Employee(String name){ this.name = name; } // 设置age的值 public void empAge(int empAge){ age = empAge; } /* 设置designation的值*/ public void empDesignation(String empDesig){ designation = empDesig; } /* 设置salary的值*/ public void empSalary(double empSalary){ salary = empSalary; } /* 打印信息 */ public void printEmployee(){ System.out.println("Name:"+ name ); System.out.println("Age:" + age ); System.out.println("Designation:" + designation ); System.out.println("Salary:" + salary); } }
程序都是從main方法開始執行。 為了能運行這個程序,必須包含main方法並且創建一個實例對象。
下面給出EmployeeTest類,該類實例化2個Employee類的實例,並調用方法設置變量的值。
將下面的代碼保存在EmployeeTest.java文件中。
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("James Smith"); Employee empTwo = new Employee("Mary Anne"); // 调用这两个对象的成员方法 empOne.empAge(26); empOne.empDesignation("Senior Software Engineer"); empOne.empSalary(1000); empOne.printEmployee(); empTwo.empAge(21); empTwo.empDesignation("Software Engineer"); empTwo.empSalary(500); empTwo.printEmployee(); } }
編譯這兩個文件並且運行EmployeeTest類,可以看到如下結果:
C :> javac Employee.java C :> vi EmployeeTest.java C :> javac EmployeeTest.java C :> java EmployeeTest Name:James Smith Age:26 Designation:Senior Software Engineer Salary:1000.0 Name:Mary Anne Age:21 Designation:Software Engineer Salary:500.0