[Java] 二、对象和类

二、对象和类

作者：解琛
时间：2020 年 9 月 11 日

• 二、对象和类
• • 2.1 基本语法
  • 2.2 Java 标识符
  • 2.3 Java 修饰符
  • 2.4 Java 中的对象
  • 2.5 Java 中的类
  • 2.6 构造方法
  • 2.7 创建对象
  • 2.8 访问实例变量和方法
  • 2.9 源文件声明规则
  • 2.10 Java 包
  • 2.11 import 语句

Java 基础语法

一个 Java 程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。

• 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。
• 方法：方法就是行为，一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是在方法中完成的。
• 实例变量：每个对象都有独特的实例变量，对象的状态由这些实例变量的值决定。

2.1 基本语法

编写 Java 程序时，应注意以下几点：

1. 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
2. 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
3. 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
4. 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
5. 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args) 方法开始执行。

2.2 Java 标识符

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

关于 Java 标识符，有以下几点需要注意：

• 所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始；
• 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合；
• 关键字不能用作标识符；
• 标识符是大小写敏感的；
• 合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value；
• 非法标识符举例：123abc、-salary。

2.3 Java 修饰符

像其他语言一样，Java 可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。

主要有两类修饰符：

1. 访问控制修饰符 : default, public , protected, private；
2. 非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized。

2.4 Java 中的对象

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。

拿一条狗来举例，它的状态有：

• 名字；
• 品种；
• 颜色。

行为有：

• 叫；
• 摇尾巴；
• 跑。

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。

2.5 Java 中的类

类可以看成是创建 Java 对象的模板。

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是在方法中，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，方法体之外的变量。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。

2.6 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。

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

2.7 创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。

创建对象需要以下三步：

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

public class Puppy{public Puppy(String name){//这个构造器仅有一个参数：nameSystem.out.println("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" );}
}

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果。

xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类$ javac Puppy.java xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类$ ls
Puppy.class  Puppy.java
xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类$ java Puppy 
小狗的名字是 : tommy

2.8 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。

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

完整代码如下。

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

运行结果如下。

xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类/1.访问实例变量和方法$ javac Puppy.java 
xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类/1.访问实例变量和方法$ java Puppy 
小狗的名字是 : tommy
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2

2.9 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，要特别注意这些规则。

• 一个源文件中只能有一个 public 类；
• 一个源文件可以有多个非 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 语句应该在源文件中最前面。
• 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；
• 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。

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等。

2.10 Java 包

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。

2.11 import 语句

在 Java 中，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，下面的命令行将会命令编译器载入 java_installation/java/io 路径下的所有类。

import java.io.*;

我们创建两个类：Employee 和 EmployeeTest。

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。

Employee.java 文件的内容如下。

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);}
}

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。

接着编写 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。

EmployeeTest.java 文件内容如下。

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(25);empOne.empDesignation("嵌入式软件工程师");empOne.empSalary(12000);empOne.printEmployee();empTwo.empAge(24);empTwo.empDesignation("Java 软件工程师");empTwo.empSalary(50000);empTwo.printEmployee();}
}

编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类，可以看到如下结果。

xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类/2.多文件调用$ javac EmployeeTest.java 
xiechen@xiechen-Ubuntu:~/6.本地实验中心/5.java/1.对象和类/2.多文件调用$ java EmployeeTest 
名字:RUNOOB1
年龄:25
职位:嵌入式软件工程师
薪水:12000.0
名字:RUNOOB2
年龄:24
职位:Java 软件工程师
薪水:50000.0

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