当前位置：首页 > news >正文

【Java基础知识 17】面向对象编程

news 2025/8/5 11:03:20

文章目录

一、对象
- 1. 为什么需要对象？
- 2. 类与对象的关系
- - 2.1 定义类
  - 2.2 创建和使用对象
- 3. 对象的内存模型
- - 定义明星类（Star.java）
- 4. 对象的默认值
- 5. 对象的意义与优势

一、对象

对象是面向对象编程的核心概念，它是一种特殊的数据结构，能够封装一个事物的属性（数据）和行为（操作），从而在程序中完整地代表现实世界中的事物。

1. 为什么需要对象？

编程的本质是解决现实世界的问题，而现实世界是由无数相互关联的事物组成的。传统的变量和数组在描述复杂事物时存在明显局限：

变量：仅能存储单一数据，如int max = 15;只能表示一个分数，无法关联到具体的人。
数组：虽能存储多个数据，但要求数据类型统一，如String[] names = {"小明","小红","小蓝"};无法区分每个元素的实际含义，也不能直接对数据进行逻辑操作。

对象的出现正是为了弥补这些不足，它可以：
同时存储不同类型的关联数据（如一个学生的姓名、年龄、成绩等）
为数据绑定专属的操作方法（如学生可以有 “考试”、“选课” 等行为）
使程序结构更贴近现实世界的逻辑关系

例如，要表示一个人，需要同时记录姓名、年龄、性别、身高这些不同类型的信息：

public class Demo {public static void main(String[] args) {// 创建小明的People对象并设置属性People xm = new People();xm.name = "小明";  // 字符串类型xm.age = 18;       // 整数类型xm.sex = "男";     // 字符串类型xm.height = 180;   // 整数类型// 创建小红的People对象并设置属性People xh = new People();xh.name = "小红";xh.age = 19;xh.sex = "女";xh.height = 170;}
}

注意：上述代码直接运行会报错，因为对象不能凭空创建，必须先定义对象的结构（即类），就像盖房子需要先设计图纸一样。

2. 类与对象的关系

对象的创建依赖于 “类”（Class），二者的关系如同：

类 = 建筑图纸（定义了事物的结构和功能）
对象 = 按图纸建造的房子（根据定义创建的具体实例）

一个类可以创建多个对象，就像一张图纸可以建造多栋相同结构的房子。

2.1 定义类

类是对象的模板，定义了对象应包含的属性（数据）和方法（行为）。语法结构：

修饰符 class 类名 {// 定义属性（成员变量）数据类型 属性名1;数据类型 属性名2;// 定义方法（行为）修饰符 返回值类型 方法名() {// 方法体}
}

示例：定义一个 “手机” 类

/*** 手机类：描述手机的属性和功能*/
public class Phone {// 属性（成员变量）String brand;  // 品牌String color;  // 颜色double price;  // 价格int storage;   // 存储容量（GB）// 方法（行为）// 打电话public void makeCall(String number) {System.out.println(brand + "手机正在拨打：" + number);}// 发送短信public void sendMessage(String number, String content) {System.out.println("向" + number + "发送短信：" + content);}
}

2.2 创建和使用对象

创建对象的过程称为 “实例化”，通过new关键字实现，语法：

// 创建对象
类名 对象名 = new 类名();// 访问属性
对象名.属性名 = 值;  // 赋值
数据类型 变量 = 对象名.属性名;  // 取值// 调用方法
对象名.方法名(参数);

示例：使用 Phone 类创建对象

public class TestPhone {public static void main(String[] args) {// 创建第一个手机对象（华为）Phone huawei = new Phone();huawei.brand = "华为";huawei.color = "黑色";huawei.price = 5999;huawei.storage = 256;// 使用手机功能huawei.makeCall("13800138000");huawei.sendMessage("13900139000", "晚上一起吃饭吧");// 创建第二个手机对象（苹果）Phone iphone = new Phone();iphone.brand = "苹果";iphone.color = "白色";iphone.price = 7999;iphone.storage = 512;// 使用手机功能iphone.makeCall("13700137000");iphone.sendMessage("13600136000", "这手机真好用");}
}

3. 对象的内存模型

定义明星类（Star.java）

对象在内存中占据独立的存储空间，主要分为三个部分：

栈内存：存储对象的引用（即对象在堆内存中的地址）
堆内存：存储对象的实际数据（属性值）
方法区：存储类的模板信息（属性定义、方法定义等）

重要特性：每个对象拥有独立的堆内存空间，修改一个对象的属性不会影响其他对象。

4. 对象的默认值

当创建对象但未给属性赋值时，Java 会自动为属性分配默认值，规则如下：

示例验证：

public class DefaultValueDemo {public static void main(String[] args) {Person p = new Person();System.out.println("姓名：" + p.name);       // nullSystem.out.println("年龄：" + p.age);        // 0System.out.println("身高：" + p.height);     // 0.0System.out.println("是否学生：" + p.isStudent); // false}
}class Person {String name;      // 引用类型int age;          // 整数类型double height;    // 浮点类型boolean isStudent;// 布尔类型
}