对象(类和对象的理解) 及 对象的理解和使用
实例化:
java程序员是转换桥梁
1 面向过程(以我为中心)和面向对象有什么区别?
从语言方面触发:
对于c语言来说,是完全面向过程的。
对于c++语言来说,是一半面向过程,一半是面向过程的。
对于java来说,是完全面向对象的。
什么是面向过程的开发方式?
面向过程的开发方式主要的特点是:
注重步骤,注重的是实现这个功能的步骤。
第一步干什么
第二步干什么
...
另外面向过程也注重实现功能的因果关系。
因为A所以B
因为B所以C
因为C所以D
...
面向过程中没有对象的概念。只是实现这个功能的步骤以及因果关系。
面向过程有什么缺点(耦合度高扩展性差)?
面向过程最主要是每一步与每一步的因果关系,其中A步骤因果关系到B步骤
A和B联合起来形成一个子模块,子模块和子模块之间又因为因果关系结合在一起,假设其中任何一个因果关系出现问题(错误),
此时整个系统的运转都会出问题。(代码和代码之间的耦合度太高,扩展力太差。)
螺栓螺母拧在一起:耦合度高吗?
这是耦合度低的,因为螺栓螺母可以再拧开。(他们之间是有接口的)
螺栓螺母拧在一起之后,再用焊条焊接在一起,耦合度高吗?
这个耦合度就很高了。耦合度就是黏连程度。
往往耦合度高的扩展力就差。
耦合度高导致扩展力差。(集成显卡:计算机集成显卡不是独立的,是集成到主板上的。)
耦合度低导致扩展力强。(灯泡和灯口关系,螺栓螺母关系。)
采用面向过程的方式开发一台计算机是怎么样?
这台计算机将没有任何一个部件,所有的都是融合在一起。
你的这台计算机是一个实心的,没有部件的。
假设这台计算机的任何一个“部位”出问题,整个计算机就不能用了,必须扔掉了。(没有对象的概念)
采用面向对象的方式开发一台计算机是怎么样?
内存条是一个对象。
主板是一个对象。
CPU是一个对象。
硬盘是一个对象。
然后这些对象组装在一起,形成一台计算机。
假设其中CPU坏了,我们可以将CPU拆下来,换一个新的。
面向过程有什么优点?(快速开发)
对于小型功能,采用面向过程的方式开发,效率较高。
不需要前期进行对象的提取,模型的建立,采用面向过程方式可以直接开始干活。一上来直接写代码,编写因果关系。从而实现功能。
什么是面向对象的开发方式?
采用面向对对象的方式进行开发,更符合人类的思维方式。(面向对象成为主流的原因)
人类就是以“对象”的方式去认识世界的。
所以面向对象更容易让我们接受。
面向对象就是将现实世界分割成不同的单元,然后每一个单元都实现成对象,然后给一个环境驱动以下,让各个对象之间协作起来形成一个系统。
对象“张三”
对象“香烟”
对象“打火机”
对象“吸烟的场所”
然后将以上的4个对象组合在一起,就可以模拟一个人的抽烟场景。
其中“张三”对象可以更换为“李四”
其中“香烟”也可以更换品牌
其中“打火机”也可以更换
其中“吸烟的场所”也可以更换
采用面向对象的方式进行开发:
耦合度低,扩展力强。
找一个合适的案例。说明一下面向对象和面向过程的区别?
蛋炒饭:鸡蛋和米饭完全混合在一起,没有独立对象的概念。
假设客户提出新需求:我只想吃蛋炒饭中的米饭,怎么办?
客户提出需求,软件开发者必须满足这个新需求,于是开始扩展。这个软件的扩展就是一场噩梦。(很难扩展,耦合度太高了。)
盖饭:
老板,来一份:鱼香肉丝盖饭
鱼香肉丝是一道菜,可以看成一个独立的对象。
米饭可以看成一个独立的对象。
两个对象准备好之后,只要一个动作,叫做:“盖”
这样两个对象就组合在一起了。
假设客户提出新需求,我不想吃鱼香肉丝盖饭,想吃西红柿鸡蛋盖饭。
这个扩展就很轻松了。直接把“鱼香肉丝”对象换成“西红柿鸡蛋”对象。
目前先听一下,需要三四年的时间才能彻底领悟面向对象。
面相过程主要关注的是:实现步骤以及整个过程。
面向对象主要关注的是:对象A、对象B、对象C,然后对象ABC组合,或者CBA组合......
2 OOA OOD OOP
当我们采用面向对象的方式贯穿整个系统的话,设计到三个术语:
OOA:面向对象分析(Object-Oriented Analysis)
OOD:面向对象设计(Object-Oriented Design)
OOP:面向对象编程(Object-Oriented Programming)
整个软件开发的过程,都是用OO进行贯穿的。
实现一个软件的过程:
分析(A) --> 设计(D) --> 编程(P)
在软件公司当中,一般同事与同事之间聊天,有的时候会突然说出来一个英语单词。
这种情况是很常见的。所以一些术语还是要知道的,不然会闹出笑话。
leader 领导/经理/组长
team 团队
PM 项目经理(整个项目的监管人)Project Manager
3 面向对象的三大特征
封装
继承
多态
任何一个面相对象的变成语言都包括这三个特征
例如:
python也有封装 继承 多态。
java也有封装 继承 多态
注意:java只是面向对象编程语言的一种
除了java之外,还有其他很多的编程语言也是面向对象的。
以上三个特征的名字先背会,后面一个一个进行学习。
4 类和对象的概念
面向对象当中最主要“一词”是:对象
什么是类?
类实际上在现实世界当中是不存在的,是一个抽象的概念。
是一个模板。是我们人类大脑进行思考、总结、抽象的一个结果。(主要是因为人类的大脑不一般才有了类的概念。)
类本质上是显示世界当中某些事物具有共同特征,将这些共同特征提取出来形成的概念就是一个“类”,“类”就是一个模板。
明星是一个类
什么是对象?
对象是实际存在的个体。(真实存在的个体)
宋小宝就是一个对象
姚明就是一个对象
刘德华就是一个对象
...
宋小宝、姚明、刘德华这三个对象都属于“明星”这个类。
在java语言中,要想得到“对象”,必须先定义“类”,对象是通过类这个模板创造出来的。
类就是一个模板:类中描述的是所有对象的“共同特征信息”
对象就是通过类创建出的个体。
这几个术语你需要自己能够阐述出来:
类:不存在的,人类大脑思考总结一个模板(这个模板当中描述了共同特征)
对象:实际存在的个体
实例:对象还有另一个名字叫做实例
实例化:通过类这个模板创建对象的过程,叫做:实例化
抽象:多个对象具有共同特征,进行思考总结抽取共同特征的过程。
类 -----> 【实例化】 ------> 对象(实例)
对象 -- [抽象] --> 类
类是一个模板,是描述共同特征的一个模板,那么共同特征包括什么呢?
潘长江对象:
名字:潘长江
身高:165cm
打篮球:非专业的,自己玩呢,无所谓呢。
学习:考试80分
姚明对象:
名字:姚明
身高:240cm
打篮球:NBA专业球员,打篮球非常棒。
学习:考试100分
共同特征包括哪些?
名字、身高都属于名词。(状态特征)
打篮球、学习都属于动词。(动作特征)
类 = 属性 + 方法
属性来源于:状态
方法来源于:动作
public class 明星类{
// 属性 ---> 状态,多见于名词
名字属性;
身高属性;
//方法--> 动作,多见于动词
打篮球方法(){
}
学习方法(){
}
}
张三同学、李四同学,他们俩有没有共同的特征呢?
有共同特征,就可以抽象一个类模板出来。
可以定义一个学生类(Student)
public class Student{
// 姓名 性别 身高
// 方法
public ...... sing(){
}
public ...... dance(){
}
public ...... study(){
}
}
5 思考:java软件工程师在开发中起到的一个作用是什么?
我们为什么要做软件开发?
说的大一些是为了人民服务。解决现实生活中的问题。
软件开发既然是为了解决现实世界当中的问题,那么首先java软件必须能够模拟现实世界。
其实软件是一个虚拟的世界。
这个虚拟的世界需要和现实世界一一对应,这才叫模拟。
对象和引用:
6 类的定义
6.1 怎么定义一个类,语法格式是什么?
[修饰符列表] class 类型 {
// 类体 = 属性 + 方法
// 属性在代码上以“变量”的形式存在(描述状态)
// 方法的描述动作/行为
}
注意:修饰符列表可以省略。
6.2 为什么属性是“以”变量的形式存在的?
假设我们要描述一个学生:
学生包括哪些属性:
学号:110
姓名:"张三"
性别:'男'(true/false)
住址:"深圳宝安区"
答案:是因为属性对应的是"数据",数据在程序中只能放到变量中。
结论:属性其实就是变量。
变量的分类还记得吗?
变量根据出现的位置进行划分:
方法体当中声明的变量:局部变量。
方法体外声明的变量:成员变量(这里的成员变量就是“属性”。)
6.3 请大家观察学生对象1和学生对象2的共同特征,然后在利用java语言将该“学生类”表述/表达出来。(这里只是表达属性,不表达方法。)
7 关于编译的过程
按说应该先编译Student.java,然后在编译StudenTest.java
但是对于编译器来说,编译Student.java文件的时候没会自动找Student.class,如果没有,会自动编译Student.java文件,生成Student.class文件。
第一种方式:
javac Student.java
javac StudentTest.java
第二种方式:
javac StudentTest.java
第三种方式:
javac *.java
8 在语法的级别上是怎么完成对象的创建的呢?
类名 变量名 = new 类名();
这样就完成的对象的创建。
9 什么是实例变量?
对象又被称为实例?
实例变量实际上就是:对象级别的变量。
public class 明星类{
double height;
}
身高这个属性所有的明星对象都有,但是每一个对象都有"自己的身高值"。
假设创建10个明星对象,height变量应该有10份。
所以这种变量被称为对象级别的变量。属于实例变量。
实例变量在访问的时候,是不是必须先创建对象。
实例变量都储存在哪里?
实例变量都在堆内存的对象内部。
10 对象和引用的区别?
对象是通过new出来的,在堆内存中存储。
引用是:但凡是变量,并且该变量中保存了内存地址指向了堆内存当中的对象。
案例:
创建一个对象
/*
1 观察学生对象的共同特征(只观察属性)
有哪些共同特征:
学号:采用int类型
姓名:采用String类型
年龄:采用int类型
性别:采用char或者boolean类型
住址:采用String类型
2 以上是分析总结的结果,可以开始写代码了:
定义Student类,编写成员变量作为属性
3 变量有一个特点:
必须先声明,再赋值,才能访问。
成员变量可以不手动赋值。
Student既是一个类名,同时又是一个“类型名”属于引用数据类型。
变量必须先声明,再赋值才能访问。
注意:对于成员变量来说,没有手动赋值时,系统默认赋值
赋的值都是默认值,那么默认值是什么?
类型 默认值
byte 0
short 0
int 0
long 0L
float 0f
double 0d
boolean flase
char \u0000
String null
分析:对于成员变量来说,是不是应该一个对象有一份
李四有李四的学号
张三有张三的学号
李四和张三的学号不一样。所以应该有两块不同的内存空间。
*/
public class Student{// 这个程序编译之后,会生成Student.class字节码文件
// 属性
// 学号(成员变量)
// 实例变量是一个对象一份
int no; // 这种成员变量又被成为“实例”变量
// 姓名
String name;
// 年龄
int age;
// 性别
boolean sex;
// 住址
String addr;
}
引用这个对象
/*
对象的创建和使用
*/
public class StudentTest{
public static void main(String[] args){
// 局部变量
// 错误:可能尚未初始化变量k
/*
int k;
System.out.println(k);
*/
// 访问学生姓名可以直接通过类名吗?
// 学生姓名是一个实例变量,实例变量是对象级别的变量。
// 是不是应该先有对象才能说姓名的事。
// 不能通过类名来直接访问实例变量。
//System.out.println(Student.name)
int i= 100;
// 在这里可以访问Student类吗?
// 当然可以啦。
/*
创建对象的语法是什么?
目前死记硬背,先记住。后面你就理解了
new 类名();
类是模板,通过一个类,是可以创建n多个对象。
new是一个运算符。专门负责对象的创建。
Student s1 = new Student();
和
int i = 100;
解释一下:
i是变量名
int是变量的数据类型
100是具体的数据
s1是变量名(不能叫做对象。s1只是一个变量名字)
Student是变量s1的数据类型(引用数据类型)
new Student() 这是一个对象。(学生类创建出来的学生对象。)
数据类型包括两种:
基本数据类型:byte short int long float double boolean char
引用数据类型:String Student......
java中所有的“类”都属于引用数据类型。
*/
// s1属于局部变量吗?当然是。
// 局部变量存储在栈内存当中。(栈主要存储局部变量)
// s1这个局部变量叫做引用。
Student s1 = new Student(); // 和int i = 10; 是一个道理
// 怎么访问实例变量?
// 语法:引用实例变量名
System.out.println(s1.no);
System.out.println(s1.name);
System.out.println(s1.age);
System.out.println(s1.sex);
System.out.println(s1.addr);
// 程序执行到这里,我可以修改s1的学号吗?
// 通过"="赋值的方式将内存中的实例变量的值修改一下。
s1.no = 110;
s1.name = "张三";
s1.age = 20;
s1.sex = true;
s1.addr = "深圳宝安区";
System.out.println("学号=" + s1.no);
System.out.println("姓名=" + s1.name);
System.out.println("年龄=" + s1.age);
System.out.println("性别=" + s1.sex);
System.out.println("地址=" + s1.addr);
s1.addr = "山东省烟台市";
System.out.println("地址=" + s1.addr);
System.out.println("---------------------------------");
// 在通过该类创建一个全新的对象
// s2也属于局部变量吗?当然是。
// s2这个局部变量叫做引用。
Student s2 = new Student();
System.out.println(s2.no);
System.out.println(s2.name);
System.out.println(s2.age);
System.out.println(s2.sex);
System.out.println(s2.addr);
// 以上的这个程序就相当于通过Student类实例化了2个Student对象。
// 创建对象的个数没有限制,可以随意。只要有模板类就行。
// 2个对象都属于学生类型。
}
public static void method(){
// i s1 s2都是main方法中的局部变量,在这里是无法访问的。
/*
System.out.prtinlnt(i);
System.out.prtinlnt(s1);
System.out.prtinlnt(s2);
*/
}
}
难度较大的案例:
用户类:
public class User{ // 类=属性+方法 // 以下3个都是属性,都是实例变量。(对象变量。) // 用户id // int是一种基本数据类型 int id; // 实例变量 // 用户名 // String是一种引用数据类型 String username; // 实例变量 // 家庭住址 // Address是一种引用数据类型 // addr是成员变量并且还是一个实例变量 // addr是否是一个引用呢?是。addr是一个引用。 Address addr; } // 实例变量都存储在哪里? // 实例变量都在堆内存的对象内部。 // 方法体外,类体内定义的变量叫做:成员变量。
地址类:
// 住址类 public class Address{ // 一个家庭住址有3个属性。 // 城市 String city; // 实例变量 // 街道 String street; // 邮编 String zipcode; }
测试类:
/* 到目前为止,如果什么也没听懂,怎么写代码? 记住一个知识点就行,可以后期慢慢学习画图。 记住一句话:里面有什么就能“点”什么。 所有的实例变量(属性)都是通过“引用.”来访问的。 引用和对象怎么区分? “引用”是啥?是存储对象内存地址的一个变量。 “对象”是啥?堆里new出来的。 通俗一点: 只要这个变量中保存的是一个对象的内存地址,那么这个变量就叫做“引用”。 思考: 引用一定是局部变量吗? 不一定。 */ public class Test{ public static void main(String[] args){ //报错了。id是实例变量,必须先创建对象,通过“引用.”的方式访问。 /* User u = new User(); u是引用。 */ //System.out.println(User.id); /* int i = 100; int j = i; // 原理:会将i中保存的100复制一份,传给j变量。 */ // 家庭住址对象 Address a = new Address(); a.city = "北京"; a.street = "大兴区"; a.zipcode = "121221"; // 用户对象 User u = new User(); System.out.println(u.id); // 0 System.out.println(u.username); // null System.out.println(u.addr); // null u.id = 11111; u.username = "zhangsan"; u.addr = a; // 思考一个问题: // 我想直到zhangsan他是哪个城市的,代码应该怎么写? System.out.println(u.username + "是"+u.addr.city+"城市的!"); // u.addr.city 这行代码可否拆分呢?u.addr.city 节省变量。 // 拆分成以下代码和以上效果完全相同,原理完全相同,不同的是以下代码多了两个变量。 Address ad = u.addr; String zhuZhi = ad.city; System.out.println(zhuZhi); //-----------------------是否理解以下代码--------------------------- int x = 100; // = 代表赋值运算,“赋值”中有一个“值” // x变量中的值是100. 将100复制一份给y // 表示:将x变量中保存的值100复制一份给y int y = x; //-----------------------是否理解以下代码--------------------------- Address k = new Address(); // Address k = 0x1111; Address m = k; // 这里表示将k变量中保存的0x1111复制了一份传给了m变量。 } }