Java - 对象和类

Java 是一种面向对象的语言。作为具有面向对象特性的语言，Java 支持以下基本概念 -

多态性
继承
封装
抽象
课程
对象
实例
方法
消息传递

在本章中，我们将研究概念 - 类和对象。

对象 − 对象具有状态和行为。示例：一只狗有状态——颜色、名字、品种以及行为——摇尾巴、吠叫、吃东西。对象是类的一个实例。
类 − 类可以定义为模板/蓝图，描述其类型对象支持的行为/状态。

Java 中的对象

现在让我们深入研究什么是对象。如果我们考虑现实世界，我们可以在我们周围找到许多物体，汽车、狗、人等。所有这些物体都有状态和行为。

如果我们考虑一只狗，那么它的状态是——名字、品种、颜色，而行为是——吠叫、摇尾巴、奔跑。

如果将软件对象与现实世界的对象进行比较，它们具有非常相似的特征。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态存储在字段中，行为通过方法显示。

所以在软件开发中，方法对对象的内部状态进行操作，对象到对象的通信是通过方法来完成的。

Java 中的类

类是创建各个对象的蓝图。

以下是一个类的示例。

示例

public class Dog {
   String breed;
   int age;
   String color;

   void barking() {
   }

   void hungry() {
   }

   void sleeping() {
   }
}

一个类可以包含以下任何一种变量类型。

局部变量 − 在方法、构造函数或块中定义的变量称为局部变量。变量会在方法中被声明和初始化，当方法完成时变量会被销毁。
实例变量 − 实例变量是类内但在任何方法之外的变量。这些变量在类被实例化时被初始化。可以从该特定类的任何方法、构造函数或块内部访问实例变量。
类变量 − 类变量是在类中声明的变量，在任何方法之外，使用 static 关键字。

一个类可以有任意数量的方法来访问各种方法的值。在上面的例子中，barking()、hungry() 和 sleep() 都是方法。

以下是研究 Java 语言类时需要讨论的一些重要主题。

构造函数

在讨论类时，最重要的子主题之一是构造函数。每个类都有一个构造函数。如果我们没有为某个类显式编写构造函数，Java 编译器会为该类构建一个默认构造函数。

每次创建新对象时，都会调用至少一个构造函数。构造函数的主要规则是它们应该与类同名。一个类可以有多个构造函数。

以下是构造函数的示例 -

示例

public class Puppy {
   public Puppy() {
   }

   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
   }
}

Java 还支持单例类，您只能在其中创建一个类的一个实例。

注意 − 我们有两种不同类型的构造函数。我们将在后续章节中详细讨论构造函数。

创建一个对象

如前所述，类提供对象的蓝图。所以基本上，一个对象是从一个类创建的。在 Java 中，new 关键字用于创建新对象。

从类创建对象时分为三个步骤 -

声明 − 变量声明，变量名和对象类型。
实例化 − 'new' 关键字用于创建对象。
初始化 − 'new' 关键字后跟对构造函数的调用。此调用初始化新对象。

以下是创建对象的示例 -

示例

现场演示

public class Puppy {
   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
      System.out.println("Passed Name is :" + name );
   }

   public static void main(String []args) {
      // Following statement would create an object myPuppy
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

如果我们编译并运行上面的程序，那么它将产生以下结果 -

输出

Passed Name is :tommy

访问实例变量和方法

通过创建的对象访问实例变量和方法。要访问实例变量，以下是完全限定路径 -

/* First create an object */
ObjectReference = new Constructor();

/* Now call a variable as follows */
ObjectReference.variableName;

/* Now you can call a class method as follows */
ObjectReference.MethodName();

示例

这个例子解释了如何访问一个类的实例变量和方法。

现场演示

public class Puppy {
   int puppyAge;

   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
      System.out.println("Name chosen 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) {
      /* Object creation */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );

      /* Call class method to set puppy's age */
      myPuppy.setAge( 2 );

      /* Call another class method to get puppy's age */
      myPuppy.getAge( );

      /* You can access instance variable as follows as well */
      System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge );
   }
}

如果我们编译并运行上面的程序，那么它将产生以下结果 -

输出

Name chosen is :tommy
Puppy's age is :2
Variable Value :2

源文件声明规则

作为本节的最后一部分，我们现在来看看源文件声明规则。这些规则在声明类时是必不可少的，import 语句和包源文件中的语句。

每个源文件只能有一个公共类。
一个源文件可以有多个非公共类。
公共类名也应该是源文件的名称，应附加 .java 在最后。例如：类名是public class Employee{} 那么源文件应该是Employee.java。
如果类是在包中定义的，那么包语句应该是源文件中的第一条语句。
如果存在 import 语句，那么它们必须写在包语句和类声明之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该是源文件的第一行。
Import 和 package 语句将暗示源文件中存在的所有类。无法在源文件中为不同的类声明不同的 import 和/或 package 语句。

类有几个访问级别，并且有不同类型的类；抽象类，最终类等。我们将在访问修饰符一章中解释所有这些。

除了上面提到的类之外，Java还有一些特殊的类，叫做Inner classes和Anonymous classes。

Java 包

简而言之，它是一种对类和接口进行分类的方法。使用 Java 开发应用程序时，会编写数百个类和接口，因此必须对这些类进行分类，这样可以让生活变得更轻松。

导入语句

在 Java 中，如果给出了一个完全限定名，其中包括包名和类名，那么编译器可以很容易地找到源代码或类。 Import 语句是一种为编译器提供正确位置以找到特定类的方法。

例如，以下行将要求编译器加载目录 java_installation/java/io 中所有可用的类 -

import java.io.*;

一个简单的案例研究

对于我们的案例研究，我们将创建两个类。它们是 Employee 和 EmployeeTest。

首先打开记事本并添加以下代码。请记住，这是 Employee 类，该类是公共类。现在，将这个源文件保存为 Employee.java。

Employee 类有四个实例变量——姓名、年龄、职务和薪水。该类有一个明确定义的构造函数，它接受一个参数。

示例

import java.io.*;
public class Employee {

   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;

   // This is the constructor of the class Employee
   public Employee(String name) {
      this.name = name;
   }

   // Assign the age of the Employee  to the variable age.
   public void empAge(int empAge) {
      age = empAge;
   }

   /* Assign the designation to the variable designation.*/
   public void empDesignation(String empDesig) {
      designation = empDesig;
   }

   /* Assign the salary to the variable	salary.*/
   public void empSalary(double empSalary) {
      salary = empSalary;
   }

   /* Print the Employee details */
   public void printEmployee() {
      System.out.println("Name:"+ name );
      System.out.println("Age:" + age );
      System.out.println("Designation:" + designation );
      System.out.println("Salary:" + salary);
   }
}

如本教程前面所述，处理从 main 方法开始。因此，为了让我们运行这个 Employee 类，应该有一个 main 方法并且应该创建对象。我们将为这些任务创建一个单独的类。

以下是 EmployeeTest 类，它创建 Employee 类的两个实例，并调用每个对象的方法为每个变量赋值。

将以下代码保存在 EmployeeTest.java 文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest {

   public static void main(String args[]) {
      /* Create two objects using constructor */
      Employee empOne = new Employee("James Smith");
      Employee empTwo = new Employee("Mary Anne");

      // Invoking methods for each object created
      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();
   }
}

现在，编译这两个类，然后运行 EmployeeTest 看到结果如下 -

输出

C:\> javac Employee.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

下一步是什么？

在下一节中，我们将讨论 Java 中的基本数据类型以及在开发 Java 应用程序时如何使用它们。

Java - 基本语法 Java - 构造函数

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