Java 对象和类

Java是一种面向对象的语言。作为具有面向对象特性的语言，Java支持以下基本概念 –

多态性
继承
封装
抽象
类
对象
实例
方法
消息传递

在这一章中，我们将研究类和对象的概念。

对象 - 对象具有状态和行为。例如：狗有颜色、名称、品种等状态，以及摇尾巴、叫、吃等行为。对象是类的实例。
类 - 类可以被定义为描述其类型的对象支持的行为/状态的模板/蓝图。

Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。如果我们考虑现实世界，我们可以发现周围有很多对象，例如车、狗、人等。所有这些对象都有状态和行为。

如果我们考虑一只狗，那么它的状态是 – 名字、品种、颜色，行为是 – 叫、摇尾巴、跑。

如果将软件对象与现实世界对象进行比较，它们具有非常相似的特征。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态存储在字段中，行为通过方法显示。

因此，在软件开发中，方法操作对象的内部状态，并且对象与对象之间的通信通过方法进行。

Java中的类

类是创建个体对象的蓝图。

以下是一个类的示例。

示例

public class Dog {
   String breed;
   int age;
   String color;

   void barking() {
   }

   void hungry() {
   }

   void sleeping() {
   }
}

一个类可以包含以下任意类型的变量。

局部变量 − 在方法、构造函数或块内定义的变量称为局部变量。变量将在方法内部声明和初始化，并在方法完成后被销毁。
实例变量 − 实例变量是类中的变量，但在任何方法之外。这些变量在类实例化时被初始化。实例变量可以从该特定类的任何方法、构造函数或块内部访问。
类变量 − 类变量是在类内部声明的变量，不在任何方法之外，并带有静态关键字。

一个类可以有任意数量的方法来访问各种方法的值。在上面的示例中，barking()、hungry()和sleeping()都是方法。

以下是在查看Java语言的类时需要讨论的一些重要主题。

构造函数

当讨论类时，最重要的子主题之一将是构造函数。每个类都有一个构造函数。如果我们没有为一个类显式地编写构造函数，则Java编译器会为该类构建一个默认构造函数。

每当创建一个新对象时，至少会调用一个构造函数。构造函数的主要规则是它们应该与类名相同。一个类可以有多个构造函数。

以下是构造函数的示例 −

示例

public class Puppy {
   public Puppy() {
   }

   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
   }
}

Java也支持单例类，其中您可以创建一个类的实例。

注意 - 我们有两种不同类型的构造函数。我们将在后续章节中详细讨论构造函数。

创建对象

正如之前提到的，类提供了对象的蓝图。所以基本上，对象是从类中创建的。在Java中，使用new关键字来创建新对象。

创建一个来自类的对象有三个步骤 –

声明 - 变量声明具有变量名和对象类型。
实例化 - 使用’new’关键字创建对象。
初始化 - ‘new’关键字后面跟随对构造函数的调用。这个调用初始化新对象。

以下是创建对象的示例 –

示例

public class Puppy {
   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
      System.out.println("Passed Name is :" + name );
   }

   public static void main(String []args) {
      // Following statement would create an object myPuppy
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

如果我们编译并运行上述程序，那么它将产生以下结果 –

输出

Passed Name is :tommy

访问实例变量和方法

实例变量和方法通过创建的对象进行访问。要访问实例变量，需要使用完全限定的路径：

/* First create an object */
ObjectReference = new Constructor();

/* Now call a variable as follows */
ObjectReference.variableName;

/* Now you can call a class method as follows */
ObjectReference.MethodName();

示例

本示例解释了如何访问一个类的实例变量和方法。

public class Puppy {
   int puppyAge;

   public Puppy(String name) {
      // This constructor has one parameter, name.
      System.out.println("Name chosen is :" + name );
   }

   public void setAge( int age ) {
      puppyAge = age;
   }

   public int getAge( ) {
      System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge );
      return puppyAge;
   }

   public static void main(String []args) {
      /* Object creation */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );

      /* Call class method to set puppy's age */
      myPuppy.setAge( 2 );

      /* Call another class method to get puppy's age */
      myPuppy.getAge( );

      /* You can access instance variable as follows as well */
      System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge );
   }
}

如果我们编译并运行上面的程序，那么它将产生以下结果−

输出

Name chosen is :tommy
Puppy's age is :2
Variable Value :2

源文件声明规则

作为本节的最后部分，让我们来看一下源文件的声明规则。在源文件中声明类、import语句和package语句时，这些规则是必不可少的。

每个源文件只能有一个public类。
源文件可以有多个非public类。
public类的名称应该与源文件的名称相同，在末尾加上 .java 。例如：如果类名是public class Employee{}，源文件应该是Employee.java。
如果类定义在一个包中，那么package语句应该是源文件中的第一条语句。
如果存在import语句，则它们必须写在package语句和类声明之间。如果没有package语句，则import语句应该是源文件的第一行。
import和package语句适用于源文件中的所有类。不可能在源文件中为不同的类声明不同的import和/或package语句。

类具有多个访问级别，有不同类型的类；抽象类、final类等。我们将在访问修饰符章节中解释所有这些内容。

除了上述类型的类之外，Java还有一些特殊的类，称为内部类和匿名类。

Java包

简单来说，这是一种对类和接口进行分类的方式。在Java中开发应用程序时，会编写数百个类和接口，因此对这些类进行分类是必须的，同时也会使生活变得更加简单。

导入语句

在Java中，如果给出了一个包括包名和类名的完全限定名，那么编译器可以轻松地定位源代码或类。导入语句是为编译器提供正确位置以找到特定类的一种方式。

例如，下面的一行代码将要求编译器加载java_installation/java/io目录中的所有可用类。

import java.io.*;

一个简单的案例研究

对于我们的案例研究，我们将创建两个类。它们是Employee和EmployeeTest。

首先打开记事本并添加以下代码。记住这是Employee类，且该类是一个公共类。现在，请将此源文件保存为Employee.java。

Employee类有四个实例变量-姓名、年龄、职位和工资。该类有一个显式定义的构造函数，它带有一个参数。

示例

import java.io.*;
public class Employee {

   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;

   // This is the constructor of the class Employee
   public Employee(String name) {
      this.name = name;
   }

   // Assign the age of the Employee  to the variable age.
   public void empAge(int empAge) {
      age = empAge;
   }

   /* Assign the designation to the variable designation.*/
   public void empDesignation(String empDesig) {
      designation = empDesig;
   }

   /* Assign the salary to the variable salary.*/
   public void empSalary(double empSalary) {
      salary = empSalary;
   }

   /* Print the Employee details */
   public void printEmployee() {
      System.out.println("Name:"+ name );
      System.out.println("Age:" + age );
      System.out.println("Designation:" + designation );
      System.out.println("Salary:" + salary);
   }
}

如先前在本教程中提到的，处理从主方法开始。因此，为了运行这个Employee类，应该有一个主方法并且需要创建对象。我们将会为这些任务创建一个单独的类。

接下来是EmployeeTest类，它创建了两个Employee类的实例，并调用每个对象的方法为每个变量赋值。

将以下代码保存在EmployeeTest.java文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest {

   public static void main(String args[]) {
      /* Create two objects using constructor */
      Employee empOne = new Employee("James Smith");
      Employee empTwo = new Employee("Mary Anne");

      // Invoking methods for each object created
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("Senior Software Engineer");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();

      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("Software Engineer");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

现在，编译这两个类，然后运行 EmployeeTest 查看结果如下 –

输出

C:\> javac Employee.java
C:\> javac EmployeeTest.java
C:\> java EmployeeTest
Name:James Smith
Age:26
Designation:Senior Software Engineer
Salary:1000.0
Name:Mary Anne
Age:21
Designation:Software Engineer
Salary:500.0