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类的基础语法（笔记补充）

news 2025/9/19 6:40:59

一、构造器（Constructor）：对象的“出生证明”

定义

构造器是类中一种特殊的方法，专门用于对象的初始化。当使用 new 关键字创建对象时，JVM 会自动调用构造器，为对象分配内存并设置初始状态。

核心特性

  1. 命名规则：必须与类名完全一致（包括大小写），且无返回值类型（不能写 void）。

    public class Book {public Book() {} // 正确：构造器名与类名一致public void Book() {} // 错误：误写返回值，变成普通方法
}

  2. 默认构造器：若类中未显式定义构造器，编译器会自动生成无参构造器；若显式定义了构造器，默认构造器会被覆盖，需手动添加（否则 new 类名() 报错）。

  3. 构造器重载：允许定义多个构造器（通过参数列表区分），满足不同初始化需求。

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

  4. 构造器间调用：通过 this(参数) 在一个构造器中调用另一个构造器（必须放在第一行，减少代码冗余）。

注意事项

  • 框架（如 Spring、MyBatis）常通过反射调用无参构造器，实体类必须保留无参构造器。
  • 私有构造器（private）可防止类被外部实例化（如工具类 Math）。

易错点

  • 忘记显式定义无参构造器：只写有参构造器时，new Student() 会编译报错。
  • 构造器递归调用：构造器 A 调用 B，B 又调用 A，导致栈溢出。

二、this 关键字：对象的“自我引用”

定义

this 代表当前对象的引用（正在执行方法的对象），仅能在非静态方法或构造器中使用。

核心用法

  1. 区分成员变量与局部变量：当参数/局部变量与成员变量同名时，用 this.成员变量 明确指向成员变量。

    public class Car {private String color;public void setColor(String color) {this.color = color; // this.color 指成员变量，color 指参数}
}

  2. 调用本类其他构造器：通过 this(参数) 复用构造器逻辑（必须在构造器第一行）。

  3. 作为方法返回值：返回当前对象，支持链式调用（如 builder 模式）。

    public User setName(String name) {this.name = name;return this;
}
// 链式调用：new User().setName("张三").setAge(20);

  4. 作为参数传递：将当前对象传给其他方法，实现对象间交互。

注意事项

  • static 环境中不能使用 this（static 属于类，不依赖对象）。
  • this 始终指向当前对象，不可能为 null。

三、封装（Encapsulation）：对象的“隐私保护”

定义

封装是 OOP 三大特性之一，指将对象的状态（成员变量）隐藏，仅通过公共方法对外暴露可控操作，实现数据安全与低耦合。

实现方式（三步法）

  1. 用 private 修饰成员变量（仅本类可访问）。
  2. 提供 public 的 getter（获取值）和 setter（修改值）方法。
  3. 在 setter 中添加校验逻辑（如范围检查、非空判断）。

示例：

public class Person {private String name;private int age;public String getName() { return name; }public void setName(String name) {if (name == null || name.isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("姓名不能为空");}this.name = name;}public int getAge() { return age; }public void setAge(int age) {if (age < 0 || age > 150) {throw new IllegalArgumentException("年龄必须在0-150之间");}this.age = age;}
}

访问修饰符与封装粒度

修饰符本类同包子类任意类适用场景
private✅❌❌❌成员变量（严格隐藏）
默认（无）✅✅❌❌同包内可见（包内封装）
protected✅✅✅❌允许子类访问（继承场景）
public✅✅✅✅公共接口（完全开放）

易错点

  • 直接暴露成员变量：用 public 修饰变量（如 public int age），导致外部可随意赋值无效数据。
  • setter 缺失校验逻辑：如允许年龄为负数，破坏数据合法性。

四、实体类（Entity Class）：数据的“载体”

定义

实体类（POJO/JavaBean）是专门存储数据的类，对应现实实体（如用户、订单），是数据在程序中的“载体”。

核心规范

  1. 成员变量私有：用 private 修饰，通过 getter/setter 访问。
  2. 必须有无参构造器：框架反射创建对象时需要。
  3. 完整的 getter/setter：遵循命名规范（布尔类型用 isXxx()）。
  4. 重写核心方法：toString()（方便打印）、equals() 和 hashCode()（对象比较）。
  5. 实现 Serializable：支持序列化（网络传输/持久化）。

示例（User 实体类）

import java.io.Serializable;
import java.util.Objects;public class User implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L; // 序列化版本号private Long id;private String username;private boolean isVip;public User() {} // 无参构造器public User(Long id, String username) { // 有参构造器this.id = id;this.username = username;}// getter/setter（布尔类型用 isVip()）public Long getId() { return id; }public void setId(Long id) { this.id = id; }public boolean isVip() { return isVip; }public void setVip(boolean vip) { isVip = vip; }@Overridepublic String toString() {return "User{id=" + id + ", username='" + username + "'}";}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;User user = (User) o;return Objects.equals(id, user.id);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(id);}
}

易错点

  • 缺少无参构造器：框架反射创建对象时抛出 InstantiationException。
  • getter 命名错误：布尔变量 isVip 的 getter 写成 getIsVip()（正确为 isVip()）。

五、static 静态变量：属于类的“共享资源”

定义

static 修饰的变量称为静态变量（类变量），属于类本身，所有对象共享同一副本，存储在方法区（类加载时初始化）。

核心特性

  • 生命周期：与类一致（类加载时创建，类卸载时销毁）。
  • 访问方式：推荐 类名.静态变量（无需创建对象），也可通过对象访问（不推荐）。
  • 唯一性：内存中仅一份，修改一个对象的静态变量，所有对象都会受影响。

用法示例（共享计数器）

public class Product {private static int totalCount = 0; // 静态变量：所有商品共享private String name; // 后续会讲的实例变量public Product(String name) {this.name = name;totalCount++; // 每创建一个商品，计数器+1}public static int getTotalCount() { // 静态方法return totalCount;}public static void main(String[] args) {new Product("手机");new Product("电脑");System.out.println(Product.getTotalCount()); // 输出 2}
}

实战场景

  • 常量定义：public static final double PI = 3.1415926;（全局共享的不变值）。
  • 工具类配置：如日志工具的静态级别配置。

易错点

  • 误认为静态变量属于对象：修改一个对象的静态变量（如 p1.count=10），会影响所有对象。
  • 多线程安全问题：多个线程同时修改静态变量可能导致数据不一致，需加锁保护。

六、static 静态方法：类级别的“工具函数”

定义

static 修饰的方法称为静态方法（类方法），属于类本身，不依赖对象即可调用。

核心特性

  • 调用方式：类名.静态方法（无需创建对象）。
  • 访问限制：只能访问静态成员（静态变量/静态方法），不能访问非静态成员或使用 this/super。

用法示例（工具方法）

public class StringUtils {private StringUtils() {} // 私有构造器：防止创建对象// 静态方法：判断字符串是否为空public static boolean isEmpty(String str) {return str == null || str.trim().isEmpty();}
}

注意事项

  • 静态方法不能被重写（Override）：子类可定义同名静态方法（称为“隐藏”），但不遵循多态。
  • 工具类通常全部方法为静态方法（如 java.util.Arrays）。

七、实例变量（Instance Variable）：对象的“个性特征”

定义

实例变量（非静态成员变量）是类中未被 static 修饰的变量，属于对象个体。每个对象有独立副本，其值仅影响当前对象。

核心特性

  • 属于对象：随对象创建而初始化（存储在堆内存），随对象销毁而回收。
  • 独立副本：每个对象的实例变量互不干扰（修改 A 不影响 B）。
  • 访问方式：必须通过对象访问（对象.实例变量）。
  • 默认值：未赋值时会被赋予默认值（如 int 为 0，String 为 null）。

与静态变量的核心区别

维度实例变量（非静态）静态变量（类变量）
所属主体属于对象属于类
内存存储每个对象一份副本（堆内存）类加载时创建，仅一份（方法区）
访问方式必须通过对象（对象.变量）推荐通过类名（类名.变量）
生命周期与对象一致（创建→销毁）与类一致（加载→卸载）
适用场景描述对象的个性化特征（如姓名）描述类的共享特征（如总数量）

用法示例

public class Dog {// 实例变量：每个狗对象独有的属性private String name; private int age;public Dog(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public static void main(String[] args) {Dog dog1 = new Dog("旺财", 3);Dog dog2 = new Dog("小白", 2);dog1.age = 4; // 修改 dog1 的实例变量System.out.println(dog1.age); // 4（仅影响 dog1）System.out.println(dog2.age); // 2（无变化）}
}

易错点

  • 在静态方法中直接访问实例变量：静态方法属于类，需通过对象访问（如 new Dog().name）。
  • 默认值陷阱：未赋值的实例变量使用默认值（如 int 为 0），若 0 是有效业务数据可能出错。

总结：核心概念关联与记忆口诀

概念核心作用关键关联点
构造器初始化对象（含实例变量）配合 this 实现重载，为实例变量赋初值
this指代当前对象区分实例变量与局部变量，调用构造器
封装保护成员变量，控制访问实体类的基础（私有变量+公共方法）
实体类存储数据以实例变量为核心，遵循规范便于框架使用
静态变量提供类级共享资源与实例变量对立（共享 vs 独有）
静态方法提供类级工具函数仅能访问静态成员，不能直接操作实例变量
实例变量存储对象的个性化状态封装的核心保护对象，构造器的初始化目标

记忆口诀：

  • 构造器：类名相同无返回，对象创建必调用，默认无参要记牢。
  • this：当前对象的引用，区分变量调构造，静态环境不能用。
  • 封装：私有变量公共方法，数据安全耦合低，访问修饰控粒度。
  • 实体类：私有属性 get/set，无参构造序列化，三法重写（toString/equals/hashCode）很重要。
  • 静态成员：属于类而非对象，共享资源工具用，静态非静不互通。
  • 实例变量：对象独有存堆中，默认值要留心，静态方法不能直接用。
http://www.dtcms.com/a/389273.html

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