Java入门之：对象和类

Java对象和类

Java作为一种面向对象语言，支持以下基本概念：

• 多态
• 继承
• 封装
• 抽象
• 类
• 对象
• 实例
• 方法
• 重载

本节我们重点研究对象和类的概念：

• 对象： 对象是类的一个实例，有状态和行为。例如：一条狗是一个对象，它的状态有颜色、名字、品种；行为有摇尾巴、叫、吃等；
• 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态；

下图中男孩女孩为类，而具体的每个人为该类的对象：

Java中的对象
现在让我们深入了解什么是对象，看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车、狗、人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。拿一条狗来说，它的状态有：名字、品种、颜色；行为有叫、摇尾巴和跑。对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。软件对象也有状态和行为，软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

Java中的类
类可以看成是创建Java对象的模板，通过下面一个简单的类来理解Java中类的定义：

public class Dog{
    String breed;
    int age;
    String color;
    void barking() {
    }
    
    void hungry() {
    }
    
    void sleeping() {
    }
}

一个类可以包含以下类型变量：

• 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都在方法中，方法结束后变量就会自动销毁；
• 成员变量：成员变量是定义在类中，方法之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化，成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问；
• 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型；

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：barking()、hungry()和sleeping()都是Dog类的方法。

构造方法
每个类都有构造方法，如果没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法，构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法，下面是一个构造方法示例：

public class Puppy{
    public Puppy(){
    }
    
    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数：name
    }
}

创建对象
对象是根据类创建的，在Java中是用关键字new来创建一个新的对象，创建对象需要以下三步：

• 声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型；
• 实例化：使用关键字new来创建一个对象；
• 初始化：使用new创建对象时，会调用构造方法初始化对象；

下面是一个创建对象的例子：

public class Puppy{
    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数：name
        System.out.PrintIn("小狗的名字是：" + 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")
    }
}

编译并运行以上代码，输出结果如下：

小狗的名字是：tommy

访问实例变量和方法
通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：

/* 实例化对象 */
ObjectReference = new Constructor();
/* 访问类中的变量 */
ObjectReference.variableName;
/* 访问类中的方法 */
ObjectReference.MethodName();

下面的实例代码展示如何访问实例变量和调用成员方法：

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
 
   public void setAge( int age ){
       puppyAge = age;
   }
 
   public int getAge( ){
       System.out.println("小狗的年龄为 : " + 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("变量值 : " + myPuppy.puppyAge ); 
   }
}

编译并运行上面代码，输出结果如下：

小狗的名字是 : tommy
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2

源文件声明规则
当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意下面的规则：

• 一个源文件中只能有一个public类；
• 一个源文件中可以有多个非public类；
• 源文件的名称应该和public类的类名保持一致，例如：源文件中public类的类名是Employee，那么源文件应该命名为Employee.java；
• 如果一个类定义在某个包中，那么package语句应该在源文件的首行；
• 如果源文件包含import语句，那么应该放在package语句和类定义之间，如果没有package语句，那么import语句应该放在源文件最前面；
• import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效，在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明；

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和final类，这些将在访问控制章节介绍。除了上面提到的几种类型，Java还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

Java包和import语句
包主要用来对类和接口进行分类，当开发Java程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。在Java总，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。Import语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。例如，下面的命令将会命令编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类：

import java.io.*;

一个简单的例子
在该例子中，我们创建两个类：Employee和EmployeeTest，如下所示：

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("名字:"+ name );
      System.out.println("年龄:" + age );
      System.out.println("职位:" + designation );
      System.out.println("薪水:" + salary);
   }
}

注意：将文件保存为Employee.java，Employee类有四个成员变量：name、age、designation和salary。该类显式声明了一个构造方法，该方法只有一个参数。程序都是从main方法开始执行。为了能运行这个程序，必须包含main方法并且创建一个实例对象。下面给出了EmployeeTest类，该类实例化2个Employee类的实例，并调用方法设置变量的值，将下面代码保存在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("RUNOOB1");
      Employee empTwo = new Employee("RUNOOB2");
 
      // 调用这两个对象的成员方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("高级程序员");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();
 
      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("菜鸟程序员");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

编译上面两个文件并运行EmployeeTest类，可以看到输出如下：

$ javac EmployeeTest.java
$ java EmployeeTest 
名字:RUNOOB1
年龄:26
职位:高级程序员
薪水:1000.0
名字:RUNOOB2
年龄:21
职位:菜鸟程序员
薪水:500.0