1.3Java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（对象不是找个女朋友），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（boy）、女孩（girl）为类（class），而具体的每个人为该类的对象（object）：
下图中汽车为类（class），而具体的每辆车为该汽车类的对象（object），对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。
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。
拿一条狗来举例，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。
通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：
public class Dog {String breed;int size;String colour;int age;void eat() {}void run() {}void sleep(){}void name(){}
}
这是一个简单的Java类，名为Dog，它描述了一只狗的属性和行为。
-
String breed;：这是一个成员变量（field），用于存储狗的品种（breed），类型为String，表示品种的名字是一个字符串。 -
int size;：这是另一个成员变量，用于存储狗的大小（size），类型为int，可能代表狗的体重或者身高。 -
String colour;：这是另一个成员变量，用于存储狗的颜色（colour），类型为String，表示颜色的名字是一个字符串。 -
int age;：这是另一个成员变量，用于存储狗的年龄（age），类型为int，表示狗的年龄是一个整数。 -
void eat() { }：这是一个方法（method），名为eat()，没有参数，返回类型为void，表示这只狗在吃东西。当前方法体为空，即没有具体的实现代码。 -
void run() { }：这是另一个方法，名为run()，同样没有参数，返回类型为void，表示这只狗在跑步。当前方法体为空。 -
void sleep() { }：这是另一个方法，名为sleep()，同样没有参数，返回类型为void，表示这只狗在睡觉。当前方法体为空。 -
void name() { }：这是另一个方法，名为name()，同样没有参数，返回类型为void，表示这只狗的名字。当前方法体为空。
这个类定义了一些基本的属性（品种、大小、颜色、年龄）以及行为（吃、跑、睡觉、名字），但这些行为目前都没有具体的实现。
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：eat()、run()、sleep() 和 name() 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}
}
这段代码是一个简单的Java类，名为Puppy，其中包含两个构造方法（constructor）。
-
public Puppy()：这是一个无参数的构造方法，它没有任何参数，也没有具体的实现代码。通常情况下，当你创建一个Puppy对象时，如果没有传入参数，就会调用这个构造方法。 -
public Puppy(String name)：这是一个有一个参数的构造方法，参数类型是String，参数名称是name。注释写着“这个构造器仅有一个参数：name”，这段注释说明了这个构造方法的作用。通常情况下，当你创建一个Puppy对象并传入一个String类型的参数时，就会调用这个构造方法。
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：
- 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：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：
小狗的名字是 : tommy
这段代码定义了一个Java类Puppy，其中包含了一个构造方法和一个main方法。
public Puppy(String name){...}：这是Puppy类的构造方法，它接受一个String类型的参数name，用于初始化小狗的名字。在构造方法的实现中，通过System.out.println()语句将小狗的名字打印到控制台上。public static void main(String[] args){...}：这是Java程序的入口方法main。在这个方法中，创建了一个Puppy类的对象myPuppy，并且调用了构造方法Puppy("tommy")来初始化这个对象。因为构造方法内有打印语句，所以运行程序时会输出小狗的名字：“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 */
Object referenceVariable = new Constructor();
/* 访问类中的变量 */
referenceVariable.variableName;
/* 访问类中的方法 */
referenceVariable.methodName();
Object referenceVariable = new Constructor();
这行代码实例化了一个对象。在Java中，通常使用关键字new来创建一个对象。Constructor()表示调用了一个构造方法来初始化对象。Object referenceVariable是声明了一个引用变量referenceVariable，类型为Object，它可以引用任何类的对象。
referenceVariable.variableName;
这行代码表示通过referenceVariable引用访问了一个类中的变量variableName。这里假设variableName是该类的一个成员变量。
referenceVariable.methodName();
这行代码表示通过referenceVariable引用调用了一个类中的方法methodName()。这里假设methodName()是该类中的一个方法。
实例
下面的例子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：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 ); }
}
编译并运行上面的程序，产生如下结果：
小狗的名字是 : tommy
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2
这段代码定义了一个名为Puppy的Java类，描述了小狗的属性和行为。
-
int puppyAge;：这是一个成员变量（field），用于存储小狗的年龄。 -
public Puppy(String name){...}：这是Puppy类的构造方法，接受一个String类型的参数name，用于初始化小狗的名字。在构造方法的实现中，通过System.out.println()语句将小狗的名字打印到控制台上。 -
public void setAge(int age){...}：这是一个公共方法，名为setAge，用于设置小狗的年龄。它接受一个int类型的参数age，并将其赋值给puppyAge成员变量。 -
public int getAge(){...}：这是另一个公共方法，名为getAge，用于获取小狗的年龄。它没有参数，返回类型为int，并通过System.out.println()语句将小狗的年龄打印到控制台上，最后返回年龄值。 -
public static void main(String[] args){...}：这是Java程序的入口方法main。在这个方法中，首先创建了一个Puppy类的对象myPuppy，并且调用了构造方法Puppy("tommy")来初始化这个对象，传入的参数是字符串"tommy"，表示小狗的名字是"tommy"。然后通过调用setAge(2)方法设置了小狗的年龄为2，接着调用getAge()方法获取小狗的年龄并打印到控制台上。最后，通过直接访问成员变量myPuppy.puppyAge，获取并打印小狗的年龄。
源文件声明规则
在本节的最后部分，我们将学习源文件的声明规则。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。
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。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
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。
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.*;
一个简单的例子
在该例子中，我们创建两个类：Employee 和 EmployeeTest。
首先打开文本编辑器，把下面的代码粘贴进去。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。
Employee.java 文件代码：
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);}
}
这段代码定义了一个Java类Employee，用于表示雇员的信息。
import java.io.*;：这是一个导入语句，用于导入Java的输入输出库，这里可能是为了后续的输入输出操作做准备。public class Employee { ... }：这是一个类的声明，类名为Employee- 成员变量（fields）：
String name;：用于存储雇员的名字。int age;：用于存储雇员的年龄。String designation;：用于存储雇员的职位。double salary;：用于存储雇员的薪水。
- 构造方法：
public Employee(String name) { ... }：这是Employee类的构造方法，接受一个String类型的参数name，用于初始化雇员的名字。
- 成员方法（methods）：
public void empAge(int empAge) { ... }：用于设置雇员的年龄。public void empDesignation(String empDesig) { ... }：用于设置雇员的职位。public void empSalary(double empSalary) { ... }：用于设置雇员的薪水。public void printEmployee() { ... }：用于打印雇员的信息，包括名字、年龄、职位和薪水。
这个类包含了一系列方法，用于设置和获取雇员的各种信息，并且有一个方法用于将雇员的信息打印出来。
empAge什么意思，为什么this.name = name这个this哪里来的，为什么成员方法括号里面有的和成员变量一样，有的不同
让我逐个解释：
-
empAge是一个成员方法，用于设置雇员的年龄。这个方法接受一个整数参数empAge，并将其赋值给age成员变量。通常情况下，方法的命名应该能够清晰地表达其功能。在这里，empAge可能表示"雇员年龄"的缩写。 -
在Java中，
this关键字表示当前对象的引用。在构造方法中，使用this.name = name，是为了区分成员变量name和构造方法的参数name。当参数名和成员变量名相同时，使用this可以明确指示使用的是成员变量。这样做是为了避免混淆，确保正确地初始化成员变量。 -
成员方法的括号里的参数是用来接收调用方法时传入的参数的。有时候参数名会和成员变量名相同，这时候可以使用
this关键字来区分，以指示是成员变量还是方法参数。例如，empAge方法中的参数名和成员变量名相同，所以使用this.age来表示成员变量。而在其他方法中，参数名可能会不同于成员变量名，这时候就不需要使用this了。
public Employee(String empname){
name = empname;
}
可以这么改
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。
将下面的代码保存在 EmployeeTest.java文件中。
EmployeeTest.java 文件代码：
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();}
}
编译这两个文件并且运行 EmployeeTest 类，可以看到如下结果：
$ 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.*;