你的位置:首页 > Java教程

[Java教程]类与对象【一】


一、类的创建及初始化

类通常是一类事物的抽象,如人就是一个类,你、我、他是这个类的具体实例,也就是对象。在Java中我们可以通过形如:class A {}来创建一个类,我们说过Java是面向对象的语言,每个对象都应该拥有它自己的属性和方法,就拿人来说,肤色、身高等是人的属性,吃、喝、玩等都是方法,也就是说属性描绘了类的特点,而方法描述了类的功能,体现在Java的类中就像下面的代码这样:

 

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.       
  3.     String name;  
  4.     int age;  
  5.       
  6.     void eat(){  
  7.           
  8.     }  
  9. }  

在 面向对象的思想中,一切物体皆对象,我们以对象为单位进行编程,将这个对象所有的属性方法包装在一起,就是封装。一般情况,我们通过类的构造器来创建类对象,构造器是一个拥有和类名同样的名字的方法,我们可以对它传递参数,进行一些初始化工作,如,当我们需要在创建对象的时候,初始化其姓名及年龄,我们可以这样来做:

 

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.       
  3.     String name;  
  4.     int age;  
  5.       
  6.     public Person(String name,int age){  
  7.         this.name = name;  
  8.         this.age = age;  
  9.     }  
  10.     void eat(){  
  11.           
  12.     }  
  13. }  

测试类中:

 

[java] view plaincopy

  1. public class ClassTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Person person = new Person("egg",23);  
  5.     }  
  6. }  

new 操作符会为我们在内存中开辟空间,person是对象名,也是引用,在栈上分配,指向由new在堆上分配的内容。我们再来分析一下这个过程:当调用new Person()时,编译器首先检查下原类Person中是否有Person()构造方法,此处因为有public Person(String name,int age),所以new的时候,直接调用的该方法,但是很多时候,我们并没有显示声明构造方法,此时,编译器在调用的new Person()的时候,会自动为我们的Person类添加一个无参的空Person()构造方法:Person(){},来执行类的构造过程。说到构造方法,我们来看看下面的这段代码:

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.   
  3.     public Person(int id) {  
  4.         System.out.println("person(" + id + ")");  
  5.     }  
  6.   
  7.     public static void main(String[] args) {  
  8.         Build b = new Build();  
  9.     }  
  10. }  
  11.   
  12. class Build {  
  13.     Person p1 = new Person(1);  
  14.   
  15.     public Build() {  
  16.         System.out.println("this is build's block!");  
  17.         Person p2 = new Person(2);  
  18.     }  
  19.   
  20.     Person p3 = new Person(3);  
  21.   
  22. }  

此处我主要想说明,用构造器创建类和变量的初始化顺序,该程序输出:

person(1)
person(3)
this is build's block!
person(2)

说明:不论变量放在哪儿,都会先于任意一个方法的执行前执行,包括构造方法,而构造方法是一个类必须会执行的方法,不需要显示的进行调用。同时,不论变量在哪儿分布,只要在方法外部,就一定先于方法初始化。说到这儿,我们不得不谈一下另一个关键的知识点静态块和非静态块。二者都有很简单的声明方式,只需一对大括号{}就行,静态块的话,在前面加static关键字,我们写个小程序来看看:

 

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.   
  3.     /*静态块*/  
  4.     static{  
  5.         System.out.println("this is static block!");  
  6.     }  
  7.     /*非静态块*/  
  8.     {  
  9.         System.out.println("this is non-static block!");  
  10.     }  
  11.     public Person(int id) {  
  12.         System.out.println("person(" + id + ")");  
  13.     }  
  14.     public static void main(String[] args) {  
  15.         Person p1 = new Person(1);  
  16.         Person p2 = new Person(2);  
  17.     }  
  18. }  

该程序输出:

this is static block!
this is non-static block!
person(1)
this is non-static block!
person(2)

说明什么问题?观察一下:我们new了两个对象,可是静态块只执行了一次,而非静态块执行了两个,且都是在调用构造器之前。我们似乎得出了一些结论:静态块是在类的装载时执行的(装入.class文件后),且只执行一次。而非静态块是在调用构造方法之前执行的,每生成一个实例对象,就会调用一次非静态块。此处,我想引入一个很重要的知识点:static关键字。一般来说,被声明为static的变量或者方法,或者前面说的块,都属于类变量、类方法,属于类的属性信息(在方法区分配内存)。如静态块一样,其它的静态数据也具有这个特点:初始化只在类装载的时候执行一次。对于类变量和类方法,还有一个重要的特点就是,外部对象对他们的引用可以直接通过类名来调用,如下面的代码:

 

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.     static int id = 10;  
  3. }  
  4.   
  5. class Test{  
  6.     public static void main(String[] args) {  
  7.         System.out.println(Person.id);  
  8.     }  
  9. }  

除了使用new操作符,我们还有一些其它方法来创建类,如Java的反射机制,我们会有专门的博文来介绍相关的知识点。

我们总结下对象的创建过程:(含顺序)根据下面这个程序的输出:

 

[java] view plaincopy

  1. public class Person {  
  2.       
  3.     public Person(int id) {  
  4.         System.out.println("person(" + id + ")");  
  5.     }  
  6. }  
  7.   
  8. class Build {  
  9.       
  10.     /*静态块*/  
  11.     static{  
  12.         System.out.println("this is static block!");  
  13.     }  
  14.     /*非静态块*/  
  15.     {  
  16.         System.out.println("this is non-static block!");  
  17.     }  
  18.     Person p1 = new Person(1);//------------1-----------  
  19.   
  20.     public Build() {  
  21.         System.out.println("this is build's block!");  
  22.         Person p2 = new Person(2);  
  23.     }  
  24.   
  25.     Person p3 = new Person(3);  
  26.   
  27.     public static void main(String[] args) {  
  28.         Build b = new Build();  
  29.     }  
  30. }  

this is static block!
this is non-static block!
person(1)
person(3)
this is build's block!
person(2)

1、先装载.class文件,创建Class对象,对静态数据(由static声明的)进行初始化,而且只进行一次初始化。

2、new Build()在堆上进行空间分配。

3、执行非静态块。

4、执行所有方法外定义的变量的初始化。

5、执行构造器。

我们再来看个例子:将static放在上述例子的注释1行之前,输出会有变化:

this is static block!
person(1)
this is non-static block!
person(3)
this is build's block!
person(2)

正好验证了我们上面的结论,总体来说执行顺序为:静态块,静态属性->非静态块,属性->构造器。接下来我们分析一下类的属性和方法。

对于静态块和静态属性或者非静态块和属性,初始化顺序决定于它们在代码中的顺序。

属性:

类中的属性一般分为类属性(全局变量)、实例属性(全局变量)、局部属性(局部变量)。<我是这么分的,尽管有人不这么分,但是分法无所谓,理解它们的含义最重要>.

类属性:前面已经说过就是那些声明为static的属性,在整个过程中只进行一次初始化,在内存中只开辟一个空间,不论在哪儿调用,值保持一致。一旦被修改,所有引用它的地方都会跟着修改。一般直接通过类名进行调用。

实例属性:实例变量是可以不进行初始化,比如一个整型的实例变量假如没有初始化,则默认值为0;而局部变量假如不赋初值语法上是通过的,但是在使用这个变量是程序就报错了。实例变量在堆和栈中都分配内存空间,在堆当中分配的是对象本身,而栈中则是对这个对象的引用。

局部属性:局部变量是在方法内部声明的变量,生命期仅在方法内,方法结束后变量就消失了;局部变量必须初始化再使用,否则会报错,也就是说,假如你在方法内定义了一个局部变量,并且没有赋值,那么你在使用这个变量的时候一定得赋值,不然就报错了。同时,局部变量可屏蔽全局变量。

方法:

方法就是类的行为,形如:

[java] view plaincopy

  1. public void say(){  
  2.         dosomething;  
  3.         ...  
  4.     }  

由方法头和方法体构成,方法头包括:访问控制符(如public private等)、返回类型(返回类型决定该方法在调用后产生的结果的类型)、方法名、参数列表组成。声明为void的方法,返回值为空。在特殊的情况下,我们可以为方法添加一些特殊的关键字以实现特殊的功能,如synchronized、final、static、abstract等等。方法方面我只想介绍两个重要的方面:重载(Overload)和重写(Override亦叫覆写)。

重载:

是指在同一个类中,具有相同的方法名,不同的参数列表的方法之间的一种机制。参数列表的不同体现在:类型不同、个数不同、顺序不同,只要满足任意一个,就可以进行方法重载。

[java] view plaincopy

  1. public class AreaCal {  
  2.   
  3.     /* 计算长方形的面积 */  
  4.     public int area(int width, int height) {  
  5.         return width * height;  
  6.     }  
  7.   
  8.     /* 计算正方形的面积 */  
  9.     public int area(int edge) {  
  10.         return edge * edge;  
  11.     }  
  12.   
  13.     /* 计算圆的面积 */  
  14.     public double area(float radius) {  
  15.         return 3.14 * radius * radius;  
  16.     }  
  17. }  

如例所示,同一个方法名area,同步传入不同的参数,实现不同的功能,这就是方法重载,用这样的机制有什么好处?个人感觉就是在模型上的一种统一,同样的功能,调用同样的方法,只需传入不同的参数,增强了程序的可读性和易于维护,当有很多个功能相似的方法的时候,如果我们为每个方法设计一个名称,想通过名称来区分它们的话,会很糟糕,而且会让人觉得程序的可读性差,设计不够巧妙!此处问题来了:我们可不可通过方法的返回值来区别方法重载?让我们看个例子:

[java] view plaincopy

  1. public int area(int width, int height) {  
  2.     return width * height;  
  3. }  
  4.   
  5. public float area(int width, int height){  
  6.     return width * height;    
  7. }  

当其他环境调用这两个方法时,并不会先得到他们的返回值,返回值只有在方法执行完毕才返回,在调用之初,编译器无法判断他们的区别,所以只能当同名方法来处理:报错!所以试图通过返回值来进行方法重载是不正确的!

重写:

重写是在继承中存在的,在两个类(子类和父类之间存在的关系)中,子类重写父类的方法,方法名相同,参数也相同的一种机制。

[java] view plaincopy

  1. public class B extends A {  
  2.       
  3.     public String a(String name) {  
  4.         return "welcome to you :" + name;  
  5.     }  
  6. }  
  7. class A {  
  8.     public String a(String name){  
  9.         return "hello:"+name;  
  10.     }  
  11. }  

当子类继承了父类后,想对父类的方法功能进行扩展,就可以使用重写,这样做的目的就是:当你需要扩展新的功能的时候,不需要新建方法,在父类的方法中进行补充,这样一种面向对象思维的体现,不用重写同样可以达到这样的效果,但是用了重写更加符合OO思想。类似的还有一种概念,叫隐藏:当子类和父类方法名相同,参数不同时,子类隐藏父类的方法实现,这就是一种机制,一种叫法,没什么实际意义,相当于我们新建了方法,只是方法名和父类的相同,但是不是父类的方法的实现。
Java中不定参数调用

有的时候,我们不能确定方法的参数个数,我们可以采取这种机制(String ... value),如下面的代码:

[java] view plaincopy

  1. public class B{  
  2.       
  3.     public static String a(String ... value) {  
  4.         return "welcome to you :" + value;  
  5.     }  
  6.       
  7.     public static void main(String[] args) {  
  8.         System.out.println(a("egg"));  
  9.     }  
  10. }  

打印出来的结果是:welcome to you :[Ljava.lang.String;@61de33。后面这部分信息一看就是数组的信息,所以我们继续研究,发现:当你将参数写出String ... value的形式的时候,已经默认相当于:String[] value 因此你需要在方法内部获取的数据的时候写成数组下标的形式:

[java] view plaincopy

  1. public static String a(String ... value) {  
  2.         return "welcome to you :" + value[0];  
  3.     }  

当有多个参数时,同样用下标来取值:

[java] view plaincopy

  1. public class B {  
  2.   
  3.     public static String a(String... value) {  
  4.         return "welcome to you :" + value[0] + value[1] + value[2];  
  5.     }  
  6.   
  7.     public static void main(String[] args) {  
  8.         System.out.println(a("egg", ":niu", ":baby!"));  
  9.     }  
  10. }  

这种机制在有些开发中特别有用,降低代码量,使程序更加简洁,不过有时会牺牲一点可读性。

二、类与对象的关系

经过上面这么多的演练,我们总结下类和对象的关系:看看下面的代码:

[java] view plaincopy

  1. public class B {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         B b = new B();  
  5.         A a = new A();  
  6.     }  
  7. }  
  8.   
  9. class A {  
  10.   
  11. }  

这段代码中,A和B都是类,a和b属于对象,他们之间是种什么关系呢?

1、类是一类具有相同属性的事物的统称,是一种抽象。

2、对象是类的具体体现,又称实例。

3、类是一种静态的概念,而对象是一种动态的机制。

 

文章出自:http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8294039