类与对象（一）

1. 面向对象的初步认知（简略阅读即可）

1.1 什么是面向对象

Java是一门非常优秀的面向对象编程语言，在Java的世界中一切皆为对象（如果没有，那就new一个🐶），面向对象是解决问题的⼀种思想，主要依靠对象之间的交互完成⼀件事情。用面向对象的思想来设计程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计，拓展以及维护都非常友好。

1.2 面向对象与面向过程

在程序设计范式的发展历程中，面向过程与 面向对象（ 是两种具有代表性的思想体系，它们反映了人类对问题建模方式的根本差异

1.2.1 面向过程：以“动作”为中心的编程范式

面向过程编程强调将问题分解为一系列步骤或函数，程序围绕“如何做”展开。其核心特征包括：

• 数据与操作分离：数据通常以全局变量或结构体形式存在，而处理数据的逻辑封装在函数中；
• 自顶向下设计：从整体任务出发，逐步细化为子任务，最终落实为函数调用链；
• 流程驱动：程序执行依赖明确的控制流（如顺序、分支、循环），典型语言如 C语言。

优势：逻辑清晰、执行效率高，适合算法密集型或资源受限场景（如嵌入式系统）。
局限：随着系统规模扩大，函数间耦合度升高，维护困难；难以复用和扩展；对现实世界复杂关系的建模能力较弱。

1.2.2 面向对象：以“事物”为中心的建模思想

面向对象编程则将现实世界中的实体抽象为对象，每个对象是数据（属性）与行为（方法）的统一体。其四大支柱为：
封装：隐藏内部实现细节，仅暴露必要接口，增强安全性与模块化；
继承：子类可复用父类属性与方法，支持层次化设计，减少重复代码；
多态：同一操作作用于不同对象可产生不同行为，提升灵活性与可扩展性；
抽象：通过接口或抽象类定义通用契约，聚焦核心行为而非具体实现。

注：在本篇中主要介绍封装。

优势：高度契合人类认知习惯（“万物皆对象”），便于大型项目协作开发；代码复用性强、可维护性高；天然支持模块化、组件化架构。
局限：过度设计可能导致性能开销增加；初学者易陷入“为OOP而OOP”的误区；对简单任务可能显得冗余。

1.2.3 关键比对与适用场景

1.2.4 从“面向过程”到“面向对象”的思维跃迁

初学者常困惑于“为何要封装”“继承是否滥用”。本质上，这是从机械执行者向系统设计师的角色转变：
面向过程：程序员是“指令下达者”，告诉计算机每一步做什么；
面向对象：程序员是“世界构建者”，定义对象间的职责边界与协作协议。
正如《设计模式》所言：“程序不是写出来的，而是设计出来的。” 掌握 OOP 不仅是语法技能，更是培养抽象思维与系统架构能力的关键一步。

注意：面向过程和面向对象并不是一门语言，而是解决问题的方法，没有好坏之分，都有其专门的应用场景。

2. 类的定义和使用

类就是设计图，而对象就是通过设计图创建出的不同个体

2.1 简单认识类

类就是对一个实体（对象）来进行描述的，主要描述该实体（对象）具有哪些属性（外观，尺寸），那些功能（可以干啥）。

2.2 类的定义格式

在Java中定义类要用到class关键字，具体语法如下

public class Car { public String brand; // 品牌 public String type; // 类型 public String color; // 颜色 public double price; // 价格 public double weight; // 重量 public double length; // 长度 public void run() { System.out.println("正在启动"); } public void stop() { System.out.println("正在停止"); } }

采用Java语言将洗衣机类在计算机中定义完成，经过javac编译之后形成.class⽂件，在JVM的基础上
计算机就可以识别了。
注意事项

• 类名注意采用大驼峰定义
• 成员前写法统⼀为public，后面会详细解释
• 此处写的方法不带 static 关键字. 后面会详细解释
• ⼀般⼀个文件当中只定义⼀个类
• public修饰的类必须要和文件名相同

3. 类的实例化

3.1 什么是实例化

在Java中类属于数据类型中的引用数据类型。用类创建对象的过程称为类的实例化。在java中采⽤new关键字，配合类名来实例化对象

3.2 如何访问类中的成员

内存简略分布图

3.3 类和对象的再次理解

1. 类只是⼀个模型⼀样的东西，用来对⼀个实体进行描述，限定了类有哪些成员。
2. 类是⼀种自定义的类型，可以用来定义变量。
3. ⼀个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量。
4. 做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是⼀个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间。

4. this关键字

4.1 为什么要有this引用

public class Date { public int year; public int month; public int day; public void setDay(int y, int m, int d){ year = y; month = m; day = d; } public void printDate(){ System.out.println(year + "/" + month + "/" + day); } public static void main(String[] args) { // 构造三个⽇期类型的对象 d1 d2 d3 Date d1 = new Date(); Date d2 = new Date(); Date d3 = new Date(); // 对d1，d2，d3的⽇期设置 d1.setDay(2020,9,15); d2.setDay(2020,9,16); d3.setDay(2020,9,17); // 打印⽇期中的内容 d1.printDate(); d2.printDate(); d3.printDate(); } }

提出两个疑问：

1. 形参名不小心与成员变量名相同，会发生什么？
2. 三个对象都在调⽤setDate和printDate函数，但是这两个函数中没有任何有关对象的说明，setDate和printDate函数如何知道打印的是那个对象的数据呢？

4.2 this到底是什么？

this引用指向当前对象（成员方法运行时调用该成员方法的对象），在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

4.3 this引用的特性

1. this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引l用类型
2. this只能在"成员方法"（非静态成员方法）中使用
3. 在"成员方法"中，this只能引用当前对象，不能再引用其他对象
4. this是“成员方法”第一个隐藏的参数，编译器会自动传递，在成员方法执行时，编译器会负责将
5. 调用成员方法对象的引用传递给该成员方法，this负责来接收

5. 对象的构造及初始化

5.1如何初始化对象中的成员变量

在Java方法中定义一个变量时，一定要给变量赋值（变量初始化），否则会编译失败

此时给a一个初始值时，就可以正常运行对于对象，可以这样做：

需要调用之前写的SetDate方法才可以将具体的日期设置到对象中。

通过上述例子发现两个问题：
1.每次对象创建好后调用SetDate方法设置具体日期，比较麻烦，那对象该如何初始化？
2.局部变量必须要初始化才能使用，为什么字段声明（成员变量）之后没有给值依然可以使用？

5.2 默认初始化

对于成员变量来说，如果没有进行初始化，会有一个对应的默认值，默认值遵循如下规则：

5.3就地初始化

在声明变量时，直接给出初始值，这种方法不建议使用

5.4 构造方法初始化

5.4.1 构造方法的概念

构造方法(也称为构造器）是一个特殊的成员方法，名字必须与类名相同，在创建对象时，由编译器自动调用，并且在整个对象的生命周期内只调用一次。

构造方法可以分为无参和有参构造方法两种，在之前的代码中，虽然我们没有写构造方法，但是Java会自动给我们提供一个无参的构造器；

5.4.2 构造方法的注意事项

1. 名字必须与类名相同
2. 没有返回值类型，设置为void也不行
3. 创建对象时由编译器自动调用，并且在对象的生命周期内只调用一次(相当于人的出生，每个人只能出生一次)
4. 构造方法可以重载(用户根据自己的需求提供不同参数的构造方法)
5. 如果用户没有显式定义，编译器会生成一份默认的构造方法，生成的默认构造方法一定是无参的
6. 一旦用户定义了其他的构造方法，编译器则不再生成（“救急不救穷”）
7. this()调用其他构造方法时，this()必须在第一行，并且注意不能形成调用闭环（即陷入死循环）
8. 绝大多数情况下使用public来修饰，特殊场景下会被private修饰(后序讲单例模式时会遇到)

6. 对象的打印

在正常情况下，我们对对象进行直接打印对象的引用会打印 类的路径名@对象的hashcode值

如果想要System.out.println(d1);默认打印的是对象中的属性值怎么做呢？

答案是：重写toString()方法

这是IDEA的快速重写方法，我们点击tostring()之后，就可以选择我们要重写的属性了