Java 类与对象：实用指南

Java 类和对象

探索 Java 的类和对象模型如何将现实概念转化为可复用代码。

Java 根本上是面向对象的。它将复杂问题分解为可管理、自包含的实体 —— 对象，每个对象拥有状态和行为。

对象可以是任何持有数据 (状态) 和提供动作 (行为) 的事物。例如，一辆 自行车 有：

• 状态：空档、一档等。
• 行为：刹车、加速等。

深入对象前，先了解定义它们的蓝图：类。

Java 类

类是实例化对象的模板。可将其视为指定楼层、门、窗的房屋蓝图。同一蓝图可建多栋房屋，正如单个类可创建多个对象。

在 Java 中创建类

用 class 关键字定义类：

class ClassName {
    // 字段
    // 方法
}

字段 (变量) 保存对象状态，方法封装对象行为。

• 字段存储数据。
• 方法执行操作。

示例：Bicycle 类。

class Bicycle {
    // 状态
    private int gear = 5;
    // 行为
    public void braking() {
        System.out.println("Working of Braking");
    }
}

这里 Bicycle 是原型。可创建多个自行车实例，共享相同结构但持有独立数据。

注意：private 和 public 是控制可见性的访问修饰符。详见 Java 访问修饰符。

Java 对象

对象是类的实例。例如，Bicycle 是类，MountainBicycle、SportsBicycle、TouringBicycle 等是从该类派生的不同对象。

在 Java 中创建对象

用 new 关键字和类的构造器实例化对象：

className object = new className();
// 对于 Bicycle
Bicycle sportsBicycle = new Bicycle();
Bicycle touringBicycle = new Bicycle();

构造器是与类同名的特殊方法。详见 Java 构造器。

sportsBicycle 和 touringBicycle 等名称作为各自实例的引用。

同一类的多个实例可共存互不干扰。

注意：类的字段和方法统称为成员。

访问类的成员

用点运算符通过对象引用访问其成员：

class Bicycle {
    int gear = 5;
    void braking() {
        // ...
    }
}
Bicycle sportsBicycle = new Bicycle();
sportsBicycle.gear;
sportsBicycle.braking();

此处 sportsBicycle 访问 gear 字段并调用 braking() 方法。

• sportsBicycle.gear – 读取 gear 值。
• sportsBicycle.braking() – 调用刹车例程。

下一章将深入探讨 Java 方法。

示例：Java 类和对象

class Lamp {
    // 记录灯是否亮
    boolean isOn;
    void turnOn() {
        isOn = true;
        System.out.println("Light on? " + isOn);
    }
    void turnOff() {
        isOn = false;
        System.out.println("Light on? " + isOn);
    }
}
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Lamp led = new Lamp();
        Lamp halogen = new Lamp();
        led.turnOn();
        halogen.turnOff();
    }
}

输出：

Light on? true
Light on? false

程序中 Lamp 定义实例变量 isOn 和两个操作它的方法。Main 类创建两个灯对象 —— led 和 halogen —— 并独立调用其方法。

每个对象持有自己的 isOn 副本，确保操作一个灯不影响另一个。

示例：在同一类中创建对象

对象也可在定义它们的同一类中实例化。方法如下：

class Lamp {
    boolean isOn;
    void turnOn() {
        isOn = true;
        System.out.println("Light on? " + isOn);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Lamp led = new Lamp();
        led.turnOn();
    }
}

输出

Light on? true

此模式适用于小型演示或主逻辑驻留在同一类的工具类。