Java對象和類

Java是面向對象的語言。作爲具有面向對象功能的語言，Java支持以下基本概念 -

多態性
繼承
封裝
抽象化
類
對象
實例
方法
消息傳遞

在本節中，我們將學習兩個概念 - 類和對象。

對象 - 對象具有狀態和行爲。例如：一隻狗的狀態有：顏色，名稱，品種，它的行爲有：搖尾巴，吠叫，吃東西。對象是類的實例。
類 - 可以將類定義爲描述其類型對象支持的行爲/狀態的模板/藍圖。

1. Java對象

下面將深入瞭解什麼是對象。如果考慮現實世界，可以在我們周圍找到許多對象，如：汽車，狗，人等等。所有這些對象都有狀態和行爲。

如果考慮一隻狗，那麼它的狀態是 - 名稱，品種，顏色，並且它的行爲是 - 吠叫，搖尾巴，跑步。

如果將軟件對象與實際對象進行比較，則它們具有非常相似的特徵。
軟件對象也具有狀態和行爲。軟件對象的狀態存儲在字段中，行爲通過方法顯示。
因此，在軟件開發中，方法對對象的內部狀態進行操作，並且對象到對象的通信是通過方法完成的。

2. Java類

類是創建單個對象的藍圖(模板)。以下是一個類的示例代碼。

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

   void barking() {
   }

   void hungry() {
   }

   void sleeping() {
   }
}

類可以包含以下任何變量類型。

局部變量 - 在方法，構造函數或塊中定義的變量稱爲局部變量。變量將在方法中聲明和初始化，並且在方法完成時將銷燬變量。
實例變量 - 實例變量是類中的變量，但在方法之外。在實例化類時初始化這些變量。可以從類的任何方法，構造函數或塊內部訪問實例變量。
類變量 - 類變量是使用static關鍵字修飾，它是在類中的方法之外聲明的變量。

一個類可以有任意數量的方法。在上面的例子中，barking()，hungry()和sleeping()都是類的方法。

以下是在學習Java語言類和對象時，需要了解的一些重要主題內容。

構造函數

在討論類時，最重要的子主題之一是構造函數。每個類都有一個構造函數。如果沒有爲類顯式編寫構造函數，Java編譯器會自動爲該類構建一個默認構造函數。

每次創建新對象時，都將至少調用一個構造函數。構造函數的主要規則是它與類具有相同的名稱。一個類可以有多個構造函數。

以下是構造函數的示例 -

public class Dog {
   // 無參數構造函數
   public Dog() {
   }
   // 有參數構造函數
   public Dog(String name) {
      // 此構造函數有一個參數：name。
   }
}

Java還支持單實例類，它是一種創建一個類只有一個實例設計模式。

注意 - 有兩種不同類型的構造函數。我們將在後續章節中詳細討論構造函數。

創建對象

如前所述，類提供了對象的藍圖。一個對象是從一個類創建的。在Java中，new關鍵字用於創建新對象。

從類創建對象時有三個步驟 -

聲明 - 具有變量名稱和對象類型的變量聲明。
實例化 - new關鍵字用於創建對象。
初始化 - new關鍵字後跟對構造函數的調用，此調用初始化新對象。

以下是創建對象的示例代碼 -

public class Dog {
   public Dog(String name) {
      // 這個構造函數有一個參數：anem
      System.out.println("傳入的參數值是: " + name );
   }

   public static void main(String []args) {
      // 以下語句將創建一個對象: myDog
      Dog myDog = new Dog( "小屁狗" );
   }
}

編譯並執行上面示例代碼，得到以下結果：

傳入的參數值是: 小屁狗

訪問實例變量和方法

通過創建的對象訪問實例變量和方法。要訪問實例變量，以下是完全限定的路徑 -

/* 首先創建一個對象 */
ObjectReference = new Constructor();

/* 調用變量如下 */
ObjectReference.variableName;

/* 現在，可以按如下方式調用類方法 */
ObjectReference.MethodName();

下面示例說明如何訪問類的實例變量和方法。

public class Dog {
    int dogAge;

    public Dog(String name) {
        // 此構造函數有一個參數：name
        System.out.println("設置的小狗名字是: " + name);
    }

    public void setAge(int age) {
        dogAge = age;
    }

    public int getAge() {
        System.out.println("小狗的年齡是: " + dogAge);
        return dogAge;
    }

    public static void main(String[] args) {
        /* 創建對象 */
        Dog myDog = new Dog("小屁狗");

        /* 調用方法來設置狗的年齡 */
        myDog.setAge(2);

        /* 調用另一個方法來獲取狗的年齡 */
        myDog.getAge();

        /* 也可以按如下方式訪問實例變量：dogAge */
        System.out.println("變量的值是:" + myDog.dogAge);
    }
}

編譯並執行上面示例代碼，得到以下結果：

設置的小狗名字是: 小屁狗
小狗的年齡是: 2
變量的值是:2

源文件聲明規則

在源文件中聲明類，import語句和package語句時，這些規則是必不可少的。

每個源文件只能有一個public類。
源文件可以有多個非public類。
public類名稱也應該是源文件的名稱，最後以.java作爲擴展名。例如：類名是public class Employee{}，那麼源文件應該是：Employee.java。
如果在包內定義了類，則package語句應該是源文件中的第一個語句。
如果存在import語句，則必須在package語句和類聲明之間寫入它們。如果沒有package語句，則import語句應該是源文件中的第一行。

類具有多個訪問級別，並且有不同類型的類; 抽象類，final類等。我們將在訪問修飾符章節中解釋所有這些。

除了上面提到的類類型之外，Java還有一些特殊類：內部類和匿名類。

Java包

簡而言之，它是一種對類和接口進行分類的方法。在Java中開發應用程序時，將編寫數百個類和接口，因此必須對這些類進行分類，以使生活變得更加容易。Java包也是用於解決命名衝突的問題。

import語句

在Java中，如果給出了包含包和類名的完全限定名稱，則編譯器可以快速地找到源代碼或類。 import語句是一種爲編譯器提供正確位置以查找特定類的方法。

例如，以下行將要求編譯器加載目錄java_installation/java /io中可用的所有類 -

import java.io.*;

3. 一個簡單學習案例

在這個學習案例中，將創建兩個類。它們是：Employee和EmployeeTest。

首先打開記事本並添加以下代碼。Employee類是公共(public)類。因此使用文件名稱爲：Employee.java 保存此源文件。

Employee類有四個實例變量 - name, age, designation 和 salary。該類有一個顯式定義的構造函數，它接受一個參數。

import java.io.*;

public class Employee {

    String name;
    int age;
    String jobPosition;
    double salary;

    // 這是Employee類的構造函數
    public Employee(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 設置員工的年齡，將empAge的分配給變量：age。
    public void empAge(int empAge) {
        age = empAge;
    }

    /* 設置員工的工作崗位. */
    public void setJobPosition(String jobPosit) {
        jobPosition = jobPosit;
    }

    /* 設置員工的薪水，將empSalary的分配給變量：salary。 */
    public void empSalary(double empSalary) {
        salary = empSalary;
    }

    /* 打印員工詳細信息 */
    public void printEmployee() {
        System.out.println("------------------------------------");
        System.out.println("姓名:" + name);
        System.out.println("年齡:" + age);
        System.out.println("工作崗位:" + jobPosition);
        System.out.println("薪水:" + salary);
    }
}

如本教程前面所述，程序從main方法開始執行。因此，要運行這個Employee類，應該有一個main方法，並且應該創建對象。接下來將爲這些任務創建一個單獨的類：EmployeeTest。

在EmployeeTest類中，它創建Employee類的兩個實例，併爲每個對象調用方法以爲每個變量賦值。將以下代碼保存在EmployeeTest.java 文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest {

   public static void main(String args[]) {
      /* 使用構造函數創建兩個對象 */
      Employee empOne = new Employee("Maxsu");
      Employee empTwo = new Employee("張小龍");

      // 爲每個創建的對象調用方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.setJobPosition("高級軟件工程師");
      empOne.empSalary(15999);
      empOne.printEmployee();

      empTwo.empAge(42);
      empTwo.setJobPosition("產品經理");
      empTwo.empSalary(999999);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

現在，編譯這兩個類，然後運行得到結果如下 -

D:/worksp/java> javac Employee.java
D:/worksp/java> javac EmployeeTest.java
D:/worksp/java> java EmployeeTest
------------------------------------
姓名:Maxsu
年齡:26
工作崗位:高級軟件工程師
薪水:15999.0
------------------------------------
姓名:張小龍
年齡:42
工作崗位:產品經理
薪水:999999.0

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