1. Java语言的基本元素：类和对象
1.1 类和对象概述
类(Class)和对象(Object)是面向对象的核心概念。
1、什么是类
类：具有相同特征的事物的抽象描述，是抽象的、概念上的定义。
2、什么是对象
对象：实际存在的该类事物的每个个体，是具体的，因而也称为实例(instance)。
1.2 类的成员概述
面向对象程序设计的重点是
类的设计类的设计，其实就是
类的成员的设计
-
现实世界的生物体，大到鲸鱼，小到蚂蚁，都是由最基本的
细胞构成的。同理，Java代码世界是由诸多个不同功能的类构成的。 -
现实生物世界中的细胞又是由什么构成的呢？细胞核、细胞质、…
Java中用类class来描述事物也是如此。类，是一组相关
属性和行为的集合，这也是类最基本的两个成员。-
属性：该类事物的状态信息。对应类中的
成员变量- 成员变量 <=> 属性 <=> Field
-
行为：该类事物要做什么操作，或者基于事物的状态能做什么。对应类中的
成员方法- (成员)方法 <=> 函数 <=> Method
-
1.3 面向对象完成功能的三步骤（重要）
步骤1：类的定义
类的定义使用关键字：class。格式如下：
[修饰符] class 类名{
属性声明;
方法声明;
}
步骤2：对象的创建
-
创建对象，使用关键字：new
-
创建对象语法：
//方式1：给创建的对象命名
//把创建的对象用一个引用数据类型的变量保存起来，这样就可以反复使用这个对象了
类名 对象名 = new 类名();
//方式2：
new 类名()//也称为匿名对象
- 举例：
class PersonTest{
public static void main(String[] args){
//创建Person类的对象
Person per = new Person();
//创建Dog类的对象
Dog dog = new Dog();
}
}
步骤3：对象调用属性或方法
-
对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为（即方法）。
-
使用"
对象名.属性" 或 "对象名.方法"的方式访问对象成员（包括属性和方法）
举例1：
//声明Animal类
public class Animal { //动物类
public int legs;
public void eat() {
System.out.println("Eating.");
}
public void move() {
System.out.println("Move.");
}
}
//声明测试类
public class AnimalTest {
public static void main(String args[]) {
//创建对象
Animal xb = new Animal();
xb.legs = 4;//访问属性
System.out.println(xb.legs);
xb.eat();//访问方法
xb.move();//访问方法
}
}
图示理解：
1.4 匿名对象 (anonymous object)
- 我们也可以不定义对象的句柄，而直接调用这个对象的方法。这样的对象叫做匿名对象。
- 如：new Person().shout();
- 使用情况
- 如果一个对象只需要进行一次方法调用，那么就可以使用匿名对象。
- 我们经常将匿名对象作为实参传递给一个方法调用。
2. 对象的内存解析
2.1 JVM内存结构划分
HotSpot Java虚拟机的架构图如下。其中我们主要关心的是运行时数据区部分（Runtime Data Area）。
其中：
堆（Heap）：此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
栈（Stack）：是指虚拟机栈。虚拟机栈用于存储局部变量等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，是对象在堆内存的首地址）。 方法执行完，自动释放。
方法区（Method Area）：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
2.2 对象内存解析
举例：
class Person { //类：人
String name;
int age;
boolean isMale;
}
public class PersonTest { //测试类
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
p1.name = "赵同学";
p1.age = 20;
p1.isMale = true;
Person p2 = new Person();
p2.age = 10;
Person p3 = p1;
p3.name = "郭同学";
}
}
内存解析图：
说明：
堆：凡是new出来的结构(对象、数组)都放在堆空间中。
对象的属性存放在堆空间中。
创建一个类的多个对象（比如p1、p2），则每个对象都拥有当前类的一套"副本"（即属性）。当通过一个对象修改其属性时，不会影响其它对象此属性的值。
当声明一个新的变量使用现有的对象进行赋值时（比如p3 = p1），此时并没有在堆空间中创建新的对象。而是两个变量共同指向了堆空间中同一个对象。当通过一个对象修改属性时，会影响另外一个对象对此属性的调用。
3. 类的成员之一：成员变量(field)
3.1 如何声明成员变量
- 语法格式：
[修饰符1] class 类名{
[修饰符2] 数据类型 成员变量名 [= 初始化值];
}
- 说明：
- 位置要求：必须在类中，方法外
- 修饰符2(暂不考虑)
- 常用的权限修饰符有：private、缺省、protected、public
- 其他修饰符：static、final
- 数据类型
- 任何基本数据类型(如int、Boolean) 或 任何引用数据类型。
- 成员变量名
- 属于标识符，符合命名规则和规范即可。
- 初始化值
- 根据情况，可以显式赋值；也可以不赋值，使用默认值
3.2 成员变量 vs 局部变量
1、变量的分类：成员变量与局部变量
-
在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量。
-
在方法体内部等位置声明的变量称为局部变量。
其中，static可以将成员变量分为两大类，静态变量和非静态变量。其中静态变量又称为类变量，非静态变量又称为实例变量或者属性。接下来先学习实例变量。
2、成员变量 与 局部变量 的对比
-
相同点
- 变量声明的格式相同： 数据类型 变量名 = 初始化值
- 变量必须先声明、后初始化、再使用。
- 变量都有其对应的作用域。只在其作用域内是有效的
-
不同点
-
1、声明位置和方式
- （1）实例变量：在类中方法外
- （2）局部变量：在方法体{}中或方法的形参列表、代码块中
-
2、在内存中存储的位置不同
- （1）实例变量：堆
- （2）局部变量：栈
-
3、生命周期
- （1）实例变量：和对象的生命周期一样，随着对象的创建而存在，随着对象被GC回收而消亡， 而且每一个对象的实例变量是独立的。
- （2）局部变量：和方法调用的生命周期一样，每一次方法被调用而在存在，随着方法执行的结束而消亡， 而且每一次方法调用都是独立。
-
4、作用域
- （1）实例变量：通过对象就可以使用，本类中直接调用，其他类中“对象.实例变量”
- （2）局部变量：出了作用域就不能使用
-
5、修饰符（后面来讲）
- （1）实例变量：public,protected,private,final,volatile,transient等
- （2）局部变量：final
-
6、默认值
- （1）实例变量：有默认值
- （2）局部变量：没有，必须手动初始化。其中的形参比较特殊，靠实参给它初始化。
-
3、对象属性的默认初始化赋值
当一个对象被创建时，会对其中各种类型的成员变量自动进行初始化赋值。
4、举例
class Person {//人类
//1.属性
String name;//姓名
int age = 1;//年龄
boolean isMale;//是否是男性
public void show(String nation) {
//nation:局部变量
String color;//color:局部变量
color = "yellow";
}
}
//测试类
class PersonTest {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
p.show("CHN");
}
}
