Java类与对象

面向对象简介

面向对象是一种程序的设计，但是并不表示世界上所有的开发者都认同面向对象。因为有很多的开发者认为面向对象过于复杂，所以更多的人愿意使用函数式编程。

面向对象的前身属于面向过程，如果要先笼统的去解释这两种开发模型的区别，最好的例子：面向过程是解决问题，而面向对象是模块化设计。对于现在的程序开发更多情况下就像是汽车组装一样，不同的工厂生产不同的配件。将所有的零件组装在一起，就可以形成一辆汽车，并且当某一个零件坏掉的时候还可以进行配装。
在面向对象里面实际还有许多特点，归结起来有如下三类：

• 封装性：内部操作对外部而不可见；
• 继承性：在上一辈基础上继续发展；
• 多态性：这是一个最为重要的环节，利用多态性才可以得到良好的设计。

那么进行面向对象开发的时候也有三个阶段：OOA（面向对象分析）、OOD（面向对象设计）、OOP（面向对象编程）。

所有的程序的开发原则都离不开实际生活。如果从程序的开发角度来讲，面向对象给我们最大的特征：可以进行生活的抽象。

类与对象

类与对象是整个面向对象的核心所在，也是所有概念基础。类本身属于引用数据类型，所以类的使用上会牵扯到内存的分配问题。

类与对象基本定义

现在大家可以看懂我的文字，我们具备共同的特征：我们都是中国人，母语都是汉语，而且身体正常。那么具备这些共同特征的人有很多，那么自然就是是一个群体，而群体的特征就是整个类的定义概念。所谓类描述的就是共性特征。

任何时候只是依靠共性的特征是无法进行精准描述的，那么就需要一些个性化的特点。就可以描述一个个独立的事物。所以这样就可以推断出：所谓类指的是就是一个共性的概念，而对象指的是一个具体的可以使用的的事物。

那么很明显在实际的开发之中，一定需要首先产生类，而后才可以产生对象。那么对象的所有操作行为都一定在类中进行了完整的定义。类中没有定义的功能，那么对象一定无法使用。

类中的组成：方法（操作的行为）、属性（变量，描述每一个对象的具体特点）。

类与对象定义及使用

如果在程序之中要进行类的定义可以使用class关键字完成，而定义的语法如下：

class 类名称 { //所有的程序都要以“{}”作为分界符
    属性;
    属性;
    方法(){};
}

此时的方法不再由主类直接调用，而是要通过对象进行调用。

范例：定义类

class Person { //定义一个类，类名称每个首字母要求大写
    String name; // 表示人的姓名
    int age; // 表示人的年龄
    public void info() {
        System.out.println("name = " + name + "、age = " + age);
    }
}

在这个类中只是定义了两个属性和一个方法，特别需要注意的是，类中可以定义的属性个数以及方法数量是没有限制的，而且在编写的时候，每一个方法中的代码尽量不要特别长。

类定义后是不能直接去使用的，如果要想使用类那么必须产生对象，而对象的定义分为以下两种语法形式：

• 声明并实例化对象：类名称 对象名称 = new 类名称();
• 分布进行对象实例化：
  
  • 声明对象：类名称 对象名称 = null;
  • 实例化对象：对象名称 = new 类名称();

引用数据类型的最大特征在于内存的分配操作，而只要出现有关键字new那么就只有一个解释：开辟新内存（内存是不可能无限开辟的，所以这个时候所谓的性能调优的就是内存问题）。

所有的对象只有实例化之后才可以真正使用，而对象的使用都是围绕着类进行的，那么此时就有两种形式。

• 调用类中的属性：对象.属性 = 内容;
• 调用类中的方法：对象.方法();

范例：声明并实例化对象

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类名称 对象名称 = new 类名称();
        Person per = new Person();  //这个时候就表示实例化了一个per对象
        per.name = "张三"; // 设置对象中的属性
        per.age = 18;  //  设置对象中的属性
        per.info(); //  调用类中的方法
    }
}

以上就实现了一个最基本的类的定义以及对象的使用。

对象的产生分析

如果要想进行对象的产生分析，那么首先就必须清楚引用类型。引用类型指的是内存空间的操作。而对于现在的内存主要会使用两块内存空间：

• 堆内存空间：保存真正的数据，堆内存保存的是对象的属性信息；
• 栈内存空间：保存的堆内存的地址，堆内存操作权，如果要简化理解，可以理解为保存的是对象名称；

所以按照之前的程序，那么现在就可以给出如下的内存参考图：

但是对于对象的产生实际要知道一共会有两种格式，现在使用的是声明实例化对象的格式，那么也可以分步的方式完成。

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类名称 对象名称 = new 类名称();
        Person per = null;  //  声明一个新的对象
        per = new Person(); //  实例化对象
        per.name = "张三"; // 设置对象中的属性
        per.age = 18;  //  设置对象中的属性
        per.info(); //  调用类中的方法
    }
}

但是千万要记住一点，对象（所有的引用数据类型）必须在其开辟空间之后才可以使用。如果使用了未开辟内存空间的引用数据类型，则将出现NullPointerException。

class Person { //定义一个类，类名称每个首字母要求大写
    String name; // 表示人的姓名
    int age; // 表示人的年龄
    public void info() {
        System.out.println("name = " + name + "、age = " + age);
    }
}


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类名称 对象名称 = new 类名称();
        Person per = null;  //  声明一个新的对象
        per.info(); //  调用类中的方法
    }
}

这个时候只声明了对象，而并没有为其开辟堆内存空间，而本程序在编译的时候不会产生任何的语法错误，但是执行的时候会出现如下的错误提示：

Exception in thread” main” java.lang.NullPointerException
at TestDemo.main(TestDemo.java:14)

“NullPointerException” 是在我们整个的开发人生之中会一直陪伴到你最后的一个异常。只有引用数据类型（数组、类、接口）才会产生此类异常，以后出现了就根据错误的位置观察该对象是否实例化。

引用传递初次分析

所有初学者最难的部分就是引用传递分析。以后的开发之中都是引用传递。
引用传递的本质就在于别名，而这个别名只不过是放在了栈内存之中，即：一块堆内存可以被多个栈内存所指向。

范例：观察引用传递

class Person {
    String name;
    int age;
    public void info() {
        System.out.println("name = " + name + "、age = " + age);
    }
}


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person per1 = new Person();
        per1.name = "小于";
        per1.age = 10;
        //此步骤就是引用传递的操作
        Person per2 = per1; //采用同样的类型接受
        per2.name = "狗剩";
        per1.info();
    }
}

此时需要通过内存关系图来进行程序的执行观察。

范例：观察引用传递

class Person {
    String name;
    int age;
    public void info() {
        System.out.println("name = " + name + "、age = " + age);
    }
}


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person per1 = new Person();
        Person per2 = new Person();
        per1.name = "小于";
        per1.age = 10;
        per2.name = "李四";
        per2.age = 22;
        //此步骤就是引用传递的操作
        per2 = per1; //采用同样的类型接受
        per2.name = "狗剩";
        per1.info();
    }
}

观察此时的内存分析图：

在程序开发过程之中，所谓的垃圾空间指的就是没有任何栈内存指向的对内存空间，所有的垃圾空间将不定期被Java垃圾收集器（GC、Garbage Collector）进行回收以实现内存空间的释放，不过从实际开发来讲，虽然Java提供有GC，但是GC也会造成程序性能下降，所以开发过程之中一定要控制对象的产生数量，即：无用的对象尽可能少产生。