类与对象
面向对象编程（OOP）是Java的核心，本课学习类和对象的基本概念。
什么是面向对象
面向对象是一种编程思想，把数据和操作数据的方法封装在一起。
面向对象 vs 面向过程
| 特性 | 面向过程 | 面向对象 |
|---|---|---|
| 思维方式 | 按步骤执行 | 按对象组织 |
| 代码结构 | 函数为主 | 类和对象为主 |
| 适用场景 | 简单任务 | 复杂系统 |
类的定义
类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。
语法
JAVA
public class 类名 {
// 属性（成员变量）
数据类型 属性名;
// 方法（成员方法）
返回类型 方法名(参数列表) {
// 方法体
}
}
示例：定义Student类
JAVA
public class Student {
// 属性
String name;
int age;
double score;
// 方法
public void study() {
System.out.println(name + "正在学习");
}
public void showInfo() {
System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，分数：" + score);
}
}
创建对象
使用new关键字创建对象。
语法
JAVA
类名 对象名 = new 类名();
示例：创建和使用对象
JAVA
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Student stu1 = new Student();
// 设置属性
stu1.name = "Alice";
stu1.age = 20;
stu1.score = 95.5;
// 调用方法
stu1.study(); // Alice正在学习
stu1.showInfo(); // 姓名：Alice，年龄：20，分数：95.5
// 创建另一个对象
Student stu2 = new Student();
stu2.name = "Bob";
stu2.age = 22;
stu2.score = 88.0;
stu2.study(); // Bob正在学习
stu2.showInfo(); // 姓名：Bob，年龄：22，分数：88.0
}
}
构造方法
构造方法用于创建对象时初始化属性。
特点
| 特点 | 说明 |
|---|---|
| 方法名与类名相同 | 必须一致 |
| 没有返回类型 | 连void都没有 |
| new时自动调用 | 不需要手动调用 |
| 可以重载 | 多个构造方法 |
无参构造
JAVA
public class Student {
String name;
int age;
// 无参构造
public Student() {
System.out.println("Student对象被创建了");
}
}
有参构造
JAVA
public class Student {
String name;
int age;
// 有参构造
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
示例：构造方法
JAVA
public class Student {
String name;
int age;
double score;
// 无参构造
public Student() {
this.name = "未知";
this.age = 0;
this.score = 0;
}
// 有参构造
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 全参构造
public Student(String name, int age, double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
public void showInfo() {
System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，分数：" + score);
}
}
public class ConstructorDemo {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
s1.showInfo(); // 姓名：未知，年龄：0，分数：0
Student s2 = new Student("Alice", 20);
s2.showInfo(); // 姓名：Alice，年龄：20，分数：0.0
Student s3 = new Student("Bob", 22, 95.5);
s3.showInfo(); // 姓名：Bob，年龄：22，分数：95.5
}
}
⚠️ 注意： 如果没有定义任何构造方法，Java会自动提供一个无参构造。如果定义了有参构造，就不会自动提供无参构造了。
this关键字
this代表当前对象的引用。
用途1：区分成员变量和局部变量
JAVA
public class Student {
String name;
public void setName(String name) {
this.name = name; // this.name是成员变量，name是参数
}
}
用途2：调用其他构造方法
JAVA
public class Student {
String name;
int age;
public Student() {
this("未知", 0); // 调用有参构造
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
示例：this的使用
JAVA
public class Point {
int x, y;
public Point() {
this(0, 0);
}
public Point(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public void move(int x, int y) {
this.x += x;
this.y += y;
}
public void show() {
System.out.println("点坐标：(" + x + ", " + y + ")");
}
public static void main(String[] args) {
Point p = new Point(3, 5);
p.show(); // 点坐标：(3, 5)
p.move(2, -1);
p.show(); // 点坐标：(5, 4)
}
}
对象内存模型
内存分配
JAVA
Student stu = new Student("Alice", 20);
stu（引用变量）存在栈内存new Student()（对象）存在堆内存stu保存对象的地址
示例：多个引用指向同一对象
JAVA
public class MemoryDemo {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("Alice", 20);
Student s2 = s1; // s2和s1指向同一个对象
System.out.println(s1.name); // Alice
System.out.println(s2.name); // Alice
s2.name = "Bob";
System.out.println(s1.name); // Bob（s1也被修改了）
System.out.println(s2.name); // Bob
}
}
多个对象
JAVA
public class MultiObject {
public static void main(String[] args) {
// 创建多个对象
Student[] students = new Student[3];
students[0] = new Student("Alice", 20);
students[1] = new Student("Bob", 22);
students[2] = new Student("Charlie", 21);
// 遍历
for (Student s : students) {
s.showInfo();
}
}
}
方法中的对象参数
JAVA
public class StudentUtil {
// 方法参数是对象
public static void printStudent(Student stu) {
System.out.println(stu.name + " - " + stu.age);
}
// 返回对象
public static Student createStudent(String name, int age) {
return new Student(name, age);
}
public static void main(String[] args) {
Student alice = new Student("Alice", 20);
printStudent(alice); // Alice - 20
Student bob = createStudent("Bob", 22);
bob.showInfo();
}
}
❓ 常见问题
Q 类和对象有什么区别？
A 类是模板，对象是实例。类定义了属性和方法的结构，对象是具体的实例。
Q 构造方法可以有返回值吗？
A 不可以。构造方法没有返回类型，连void都没有。
Q this可以省略吗？
A 当成员变量和局部变量没有同名时可以省略。但加上this更清晰。
📖 小节
- 类是对象的模板，定义属性和方法
- 对象用new关键字创建
- 构造方法用于初始化，可以重载
- this代表当前对象，用于区分变量和调用构造方法
- 对象存储在堆内存，引用存储在栈内存
📝 作业
- Rectangle类： 定义矩形类，包含长、宽属性，计算面积和周长的方法
- BankAccount类： 定义银行账户类，包含存款、取款、查询余额方法
- 对象数组： 创建5个学生对象，找出成绩最高的学生
下一课
下一课我们将学习 封装，了解如何保护对象的数据。