类与对象

类与对象

相关主线：面对对象的程序与设计（基础入门）、封装、子类与继承

基本概念

• 类 (Class)：对一组具有相同属性和行为的对象的抽象描述，是创建对象的模板。
• 对象 (Object)：类的具体实例，具有状态（属性）和行为（方法）。
• 类使用 class 关键字定义，对象通过 new 关键字创建。

类的定义

• 语法格式：

  [修饰符] class 类名 {
      // 属性（成员变量）
      // 构造方法
      // 方法
  }

• 属性：描述对象的状态，也称为成员变量、字段（field）。
• 方法：描述对象的行为。

成员变量

• 定义在类内部、方法外部的变量。
• 可以是基本数据类型或引用类型。
• 默认初始化值：
  • 数值类型（int, double 等）：0 或 0.0
  • boolean：false
  • char：‘\u0000’
  • 引用类型：null

方法

• 定义类中的行为，语法：

  [修饰符] 返回类型 方法名(参数列表) {
      // 方法体
      return 返回值; // 如果返回类型为 void，可省略
  }

• void 表示无返回值。
• 方法可以重载（Overloading）：同一类中方法名相同但参数列表不同。

构造方法

• 特殊方法，用于初始化新创建的对象。
• 名称必须与类名完全相同，没有返回类型（甚至不能写 void）。
• 如果没有显式定义构造方法，编译器会自动提供一个无参构造方法（默认构造方法）。
• 可以重载，提供不同的初始化方式。

示例：

public class Student {
    String name;
    int age;
 
    // 无参构造
    public Student() {
    }
 
    // 有参构造
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

创建对象

• 使用 new 关键字 + 构造方法：

  类名 对象名 = new 类名(参数);

• 创建对象的过程：
  1. 在堆内存中分配空间。
  2. 初始化成员变量（默认值或显式初始值）。
  3. 执行构造方法中的代码。
  4. 返回对象的引用（地址）赋值给变量。

对象的使用

• 通过 . 运算符访问对象的属性和方法：

  Student s = new Student("张三", 19);
  System.out.println(s.name);    // 访问属性
  s.study();                     // 调用方法

引用与对象

• 引用类型变量存储的是对象的地址（引用），而不是对象本身。
• 基本类型变量直接存储值。
• 多个引用可以指向同一个对象，通过其中一个引用修改对象状态会影响所有引用。
• 当没有任何引用指向一个对象时，该对象成为垃圾，由 JVM 的垃圾回收器回收（GC）。

局部变量 vs 成员变量

对比项	成员变量	局部变量
定义位置	类内、方法外	方法内、代码块内、参数列表
生命周期	随对象创建而存在，对象销毁而消失	随方法调用而存在，方法结束而消失
默认值	有（如 0, null 等）	无，必须显式初始化
修饰符	可以有权限修饰符（public, private 等）	不能有权限修饰符

this 关键字

• this：当前**对象(类)**的引用。
• 常见用途：
  • 区分成员变量与局部变量（如 this.name = name）。左为成员，右为局部
  • 调用当前类的其他构造方法：this(参数)（必须放在构造方法第一行）。
  • 返回当前对象：return this。

常见设计原则

• 高内聚、低耦合：类的职责明确，对外暴露最小接口。
• 封装：使用 private 隐藏内部细节，通过 public 的 getter/setter 访问私有属性。详见封装。
• 构造方法应保证对象创建后处于合法状态。

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面对对象的程序与设计（基础入门） 封装 访问控制修饰符 static关键字 Object类