【Java 学习】初识类和对象、this引用

认识类和对象

• 1. 什么是面向过程？什么是面向对象？
• • 1.1 面向过程
  • 2.2 面向对象
  • 1.2 优点和缺点
  • 1.3 再谈 Java
• 2. 类和对象
• • 2.1 什么是类？
  • 2.2 什么是对象？
  • 2.3 Java 中类的定义格式
  • 2.4 使用类
  • 2.5 类的实例化
• 3. this 关键字
• • 3.1 引入 this
  • 3.2 this 关键字
  • 3.3 认识隐藏的 this
  • 3.4 this引用的特性

1. 什么是面向过程？什么是面向对象？

1.1 面向过程

面向过程：侧重的是过程（比如，实现代码的详细步骤）

拿做饭举例：
这是一个传统的方式，你需要买菜、洗菜、洗锅、切菜等等，每个步骤都需要自己完成。


按照该种方式来写代码，将来扩展或者维护起来会比较麻烦。

2.2 面向对象

面向对象：侧重的是对象（比如，把机器人比作一个对象，你直接命令机器人，然后机器人进行工作，你不需要关注机器人内部的程序是怎么执行的）。

上述过程一共有四个对象：人，菜， 锅，火
以面向对象的方式处理：人，菜， 锅，火 四个对象交互完成的，人不需要关注机器人是怎么洗菜，开火的，点击机器人的做饭按钮，然后机器人就开始工作。

经典的例子：一次的春晚小品中宋丹丹曾说过一句话，把大象塞进冰箱只需要三步，打开冰箱，把大象塞进去，关冰箱门。

面向对象其实就是只使用，不关注使用过程。

1.2 优点和缺点

面向过程：

1. 优点：简单易懂
2. 缺点：代码扩展性差，维护成本高，代码复用率低。

面向对象：

1. 优点：可扩展性非常强，维护成本低。
2. 缺点：新手上手难

1.3 再谈 Java

Java是一门纯面向对象的语言(Object Oriented Program，简称OOP)，在面向对象的世界里，一切皆为对象。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涉及程序，更符合人们对事物的认知，对于大型程序的设计、扩展以及维护都非常友好。

2. 类和对象

2.1 什么是类？

同学们是否还记得 int 和 String ，其实 String 就是一个类

看一看这两者的初始化。

int n = 1;String s1 = \"Hello World !\"; String s2 = new String(\"Hello World !\");

是不是很相似呢？

类其实就相当于一个数据类型，只不过这个数据类型中包装了很多的方法和变量。String类是一个简单的类，但是System 类是一个复杂的类，我们常用System.out.println()来打印数据。

解释System.out.println():

• System：预定义的类，提供访问系统资源的方法。
• out：System 类的静态成员变量，也为 PrintStream类的对象，代表标准输出流。
• println()：PrintStream 类的方法，用于在输出流中打印一行文本，并在末尾添加一个换行符。

PrintStream 和 out 有什么联系呢？

 // 不用管括号里面是什么东西 PrintStream out = new PrintStream(System.out);

也就是说，out 是PrintStream类的对象，printfln()是对象out的方法。

总之，类相当于是很多方法和变量的集合，但是类还有很其他的特性。

2.2 什么是对象？

类既然是数据类型，那么初始化类的时候就需要设置变量，类的变量名字叫做引用变量。

为什么叫做引用变量呢？

答：对象是类实例化出来的一块内存空间，引用变量储存的是对象的地址。

用String类举例，我们new出多个对象：

注： s1，s2，s3存储的是对应空间（对象）的引用，通过引用可以找到对象的地址。也就是说，通过 s1，s2，s3可以间接的找到对应的空间地址。

形象的说，类其实是房子的设计图，对象就是盖出的房子，引用变量就是存储盖出的房子的具体位置：

类是怎么定义的，对象就会有什么样的功能；换言之，设计图是怎么设计的，房子就会盖成什么样子。

2.3 Java 中类的定义格式

类的定义格式：

[修饰符] class 类名 { // 成员变量（属性） [修饰符] 数据类型 变量名; // 方法 [修饰符] 返回类型 方法名([参数列表]) { // 方法体 } }

图解：

类中的内容为成员，所以，变量称为成员变量、方法称为成员方法。

为什么说Java一切为类呢？

因为创建的任何java文件都 相当于是一个类。所有的代码（除了顶级类声明和导入语句）都必须放在类中。

创建一个以Dog命名的文件：

当我们创建好后可以很容易得发现，Dog是类的名字，这也是文件名为什么和第一个类名相同的原因。

2.4 使用类

创建一个Dog类，然后定义属性和会做什么事。

换言之，就设计一个Dog类，用成员变量存储狗的属性（如：毛色，体格大小，名字），用成员方法设计狗的会干什么事（如：会吃饭，会汪汪叫）。

示例：

public class Dog { // 狗的属性 public String name; //名字 public String color; //颜色 public String size; //大小 // 会汪汪叫 public void bark(){ System.out.println(\"汪汪~\"); } // 吃饭 public void eat(){ System.out.println(\"吃饭饭~\"); }}

图解：

这就是一个简单的类，里面包装的有成员变量和成员方法。

注意事项：

1. 一般一个文件中只定义一个类
2. main方法所在的类一般要使用public修饰(注意：Eclipse默认会在public修饰的类中找main方法)
3. public修饰的类必须要和文件名相同
4. 不要轻易去修改public修饰的类的名称，如果要修改，通过开发工具修改(给同学演示)。

2.5 类的实例化

定义了一个类，就相当于在计算机中定义了一种新的类型，与int，double类似，只不过int和double是 Java 语言自带的内置类型，而类是用户自定义了一个新的类型，比如上述的：Dog类。它们都是类(一种新定义的类型)有了这些自定义的类型之后，就可以使用这些类来定义实例(或者称为对象)。

怎么创建对象呢？

答：main函数是程序的入口，需要写main函数，在main函数中创建对象。

示例：

public class Dog { // 狗的属性 public String name; public String color; public String size; // 会汪汪叫 public void bark(){ System.out.println(\"汪汪~\"); } // 吃饭 public void eat(){ System.out.println(\"吃饭饭~\"); } //程序的入口 public static void main(String[] args){ //创建对象,用dog1来接收 Dog dog1 = new Dog(); //设置属性 dog1.name = \"大黄\"; dog1.color = \"黄色\"; dog1.size = \"大\"; System.out.println(dog1.name+\" \"+ dog1.color+\" \"+ dog1.size); // 使用功能 dog1.bark(); dog1.eat(); }}

图解：

注：dog1，dog2 存储的是对应空间（对象）的引用，通过引用可以找到对象的地址。也就是说，通过 dog1，dog2 可以间接的找到对应的空间地址。

解释：

1. new 关键字用于创建一个对象的实例。
2. 引用变量用来存储对象的地址。
3. 引用变量的名字 + ’ . ’ 来访问对象中的属性和方法。
4. 同一个类可以创建多个实例。

总结，类实例化出来的是一块空间，也就是实体（对象），总要有一个标识符指定某个对象进而使用对象，即引用变量存储变量的地址（指定某个对象）。

3. this 关键字

3.1 引入 this

其实我们在类中创建的成员方法和普通的方法几乎一样，成员方法也可以传参，然后进行改变成员变量。

如果想用一个成员方法来改变狗的名，我们可以这样写：

public class Dog { // 狗的属性 public String name; public void alter_name(String name){ name = name; }// 程序的入口 public static void main(String[] args){ // Dog dog3 = new Dog(); dog3.name = \"小白\"; dog3.alter_name(\"白狗\"); System.out.println(dog3.name); }}

同学们可以猜一下打印的是什么？

其实，打印的是：小白。

这是为什么呢？

public void alter_name(String name){ name = name

这个方法的参数含有name，但时会根据就近原则， name = name;这行命令的name都是方法的参数name，而没有使用类的成员变量的name。
如下：

public void alter_name(String name){ //参数 参数 name = name;

所以，没有修改类中成员变量的name，有什么方法可以标明使用的是类的name吗？

答： 当然有，使用this关键字来区分成员变量和方法参数。

3.2 this 关键字

this关键字也叫做this引用指向当前对象(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。只不过这些操作没有显示的写出，不需要用户来传递，编译器自动完成。

那么怎么正确写修改姓名的成员方法呢？

答：用this引用类的成员变量。

 public void alter_name(String name){ //成员变量 参数 this.name = name; }

说明： this.name是类的成员变量。name是方法的参数。

全部的代码示例：

public class Dog { // 狗的属性 public String name; public String color; public String size; // 会汪汪叫 public void bark(){ System.out.println(\"汪汪~\"); } // 吃饭 public void eat(){ System.out.println(\"吃饭饭~\"); } public void alter_name(String name){ //成员变量 参数 this.name = name; } //程序的入口2 public static void main(String[] args){ // Dog dog3 = new Dog(); dog3.name = \"小白\"; dog3.alter_name(\"白狗\"); System.out.println(dog3.name); }}

3.3 认识隐藏的 this

日期类：

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); } // 主函数 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(2024, 12, 15); d2.setDay(2024, 12, 16); d3.setDay(2024,12,17); // 打印日期中的内容 d1.printDate(); d2.printDate(); d3.printDate(); }}

以上代码定义了一个日期类，然后main方法中创建了三个对象，并通过Date类中的成员方法对对象进行设置和打印，代码整体逻辑非常简单，没有任何问题。

但是细思之下有个疑问：

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？

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。

public class Date { public int year; public int month; public int day; public void setDay(Date this,int y, int m, int d){ this.year = year; this.month = month; this.day = day; }}public void printDate(){ System.out.println(this.year + \"/\" + this.month + \"/\" + this.day);}

注意：this引用的是调用成员方法的对象。

3.4 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用类型
2. this只能在\"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负责来接收在代码层面来简单演示—>注意：下图右侧中的Date类也是可以通过编译的