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第七章面向对象编程（基础部分）

news 2025/10/8 7:43:18

一、章节内容概览

二、进入章节内容

（一）类与对象

1. 类与对象引出

2. 类与对象的概述

3. 类与对象的快速入门

4. 对象内存布局【非常重要】

5. 属性/成员变量

（1）属性（也叫成员变量）的概念

（2）属性注意细节

6. 创建对象的访问属性

（1）如何创建对象

（2）如何访问属性

7. 类与对象的内存分配机制【非常重要】

核心逻辑梳理

8. 对象创建过程

9. 对象机制练习

（二）成员方法

（三）成员方法传参机制

（四）重载

（五）可变参数

（六）作用域

（七）构造器

（八）this

一、章节内容概览

类与对象
成员方法
成员方法传参机制
重载（overload）
可变参数
作用域
构造器
this

二、进入章节内容

（一）类与对象

1. 类与对象引出

看一个养猫猫问题

张老太养了两只猫猫:一只名字叫小白,今年3岁,白色。还有一只叫小花,今年100岁,花色。请编写一个程序，:当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示张老太没有这只猫猫。

使用现有技术解决 Object01.java

（1）单独的定义变量解决

（2）使用数组解决

代码


public class Object01{//编写一个main方法public static void main(String [] args){/*张老太养了两只猫猫:一只名字叫小白,今年3岁,白色。还有一只叫小花,今年100岁,花色。请编写一个程序，:当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示 张老太没有这只猫猫。我们学习技术的一个套路就是先考虑能不能使用传统的方法来解决，然后我们看使用传统方法来解决的时候会有什么问题？从而引出类与对象。（1）使用单独的变量来解决（2）使用数组来解决*///使用单独的变量来解决//第一只猫猫信息String cat1Name = "小白";int cat1Age = 3;String cat1Color = "白色";//第二只猫猫信息String cat2Name = "小花";int cat2Age = 100;String cat2Color = "花色";//这样解决的缺陷有：//第一个，数据多会很麻烦，而且不利于数据的管理，//也就是如果需要增加属性，比如体重就很麻烦//使用数组来解决//第一只猫猫信息String [] cat1 = {"小白", "3", "白色"};//第二只猫猫信息String [] cat2 = {"小花", "100", "花色"};//这样解决的不好之处在于（1）就是数据类型的问题，//比如这里的年龄，本应该是整数，但是在数组//里面是字符串；（2）还有就是只能通过下标来访问，//这就造成了变量名与访问内容不匹配的问题；//（3）还有无法表示猫的行为问题。//由此引出了类与对象来解决这些问题。}
}

现有技术解决的缺点分析：

不利于数据的管理

效率低

===》引出我们的新知识点类与对象

java设计者引入类与对象(OOP)，根本原因就是现有的技术不能完美的解决新的需求。

2. 类与对象的概述

（1）前述

在以前的章节中，说过：一个程序就是一个世界，有很多事物。这里的事物在我们的编程中就使用对象来体现。而对像包含两个东西，一个就是属性、一个是行为。

怎么区分这两个东西呢？

用之前的猫猫举例子，比如猫猫就是一个对象，它的的名字、颜色、年龄这些就是它的属性，而如果加上它会叫、会吃东西、会跑，叫、吃、跑这些就是它的行为，可以这样来区分，属性是对象的静态特征，而行为是对象的动态特征。

（2）类与对象的关系示意图

上图说明
注意：从猫类到对象，目前有几种说法：1.创建一个对象 2.实例化一个对象 3.把类实例化 … 以后大家听到这些说法，不要迷糊

当然：上面的猫也可是鱼、狗、人..java最大的特点就是面向对象。

还有一点要特别注意，就是这个类它是一个数据类型，是我们程序员自定义的一个数据类型。相较于之前学的基本数据类型和引用数据类型，这个是我们程序员自己定义的数据类型，而它们是Java内部已经定义好的数据类型。

3. 类与对象的快速入门

使用OOP面向对象解决之前的养猫问题


public class Object01{//编写一个main方法public static void main(String [] args){/*张老太养了两只猫猫:一只名字叫小白,今年3岁,白色。还有一只叫小花,今年100岁,花色。请编写一个程序，:当用户输入小猫的名字时，就显示该猫的名字，年龄，颜色。如果用户输入的小猫名错误，则显示 张老太没有这只猫猫。我们学习技术的一个套路就是先考虑能不能使用传统的方法来解决，然后我们看使用传统方法来解决的时候会有什么问题？从而引出类与对象。（1）使用单独的变量来解决（2）使用数组来解决*///使用单独的变量来解决//第一只猫猫信息//String cat1Name = "小白";//int cat1Age = 3;//String cat1Color = "白色";//第二只猫猫信息//String cat2Name = "小花";//int cat2Age = 100;//String cat2Color = "花色";//这样解决的缺陷有：//第一个，数据多会很麻烦，而且不利于数据的管理，//也就是如果需要增加属性，比如体重就很麻烦//使用数组来解决//第一只猫猫信息//String [] cat1 = {"小白", "3", "白色"};//第二只猫猫信息//String [] cat2 = {"小花", "100", "花色"};//这样解决的不好之处在于（1）就是数据类型的问题，//比如这里的年龄，本应该是整数，但是在数组//里面是字符串；（2）还有就是只能通过下标来访问，//这就造成了变量名与访问内容不匹配的问题；//（3）还有无法表示猫的行为问题。//由此引出了类与对象来解决这些问题。//使用OOP面向对象来解决//实例化一只猫【创建一只猫对象】//（1）new Cat() 创建一只猫对象//（2）Cat cat1 = new Cat(); 将创建的猫对象赋值给cat1//（3）cat1 是一个对象，是一个白猫对象Cat cat1 = new Cat();cat1.name = "小白";cat1.age = 3;cat1.color = "白色";//创建第二只猫对象，并将创建的猫对象赋值给cat2//cat2是一个对象，是一个花猫对象Cat cat2 = new Cat();cat2.name = "小花";cat2.age = 100;cat2.color = "花色";//怎么访问对象的属性呢？System.out.println("第一只猫的信息：" + cat1.name + " " + cat1.age + " " + cat1.color);System.out.println("第二只猫的信息：" + cat2.name + " " + cat2.age + " " + cat2.color);}
}//使用面向对象的方式来解决养猫的问题
//定义一个猫类 Cat ----> 自定义数据类型
class Cat{//属性String name;int age;String color;//行为//……
}

编译运行结果：

4. 对象内存布局【非常重要】

对象在内存中的存在形式

Cat cat=new Cat();
cat.name="小白";
cat.age=12;
cat.color="白色”;

补充说明【很重要的一点】

对于属性来说，如果是基本数据类型的话，就直接存在堆内存中；如果是引用数据类型的话是存在方法区中，那对于方法来说呢?

5. 属性/成员变量

（1）属性（也叫成员变量）的概念

基本介绍
1. 从概念或叫法上看：成员变量 =属性 = field （字段）(即 成员变量是用来表示属性的，授课中，统一叫属性)。

案例演示:Car(name,price,color)

class Car {String name;//属性，成员变量，字段fielddouble price;String color;
}

2. 属性是类的一个组成部分，一般是基本数据类型,也可是引用类型(对象，数组).比如我们前面定义猫类的 int age 就是属'性。

class Car {String name;//属性，成员变量，字段fielddouble price;String color;String [] master; //属性可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型（对象，数组）
}

（2）属性注意细节

1)属性的定义语法同变量，但是它多了一个访问修饰符这个东西，示例：访问修饰符 属性类型属性名;

这里的访问修饰符简单介绍下：就是控制属性的访问范围，有四种访问修饰符，分别是public，proctected，默认，private。具体的会在面向对象编程中级部分详细讲。

2)属性的定义类型可以为任意类型，包含基本类型或引用类型
3)属性如果不赋值，有默认值，规则和数组一致（第五章），如下：

int 0，short 0，byte 0，long 0，float 0.0，double 0.0, char \u0000，boolean false，String null。

案例演示:[Person类] PropertiesDetail.java


public class PropertiesDetail{//编写一个main方法public static void main(String [] args){//p1是对象名（对象引用）//new Person()创建的对象空间（数据）才是真正的对象Person p1 = new Person();//对象的属性默认值，遵循数组规则：//int 0，short 0，byte 0，long 0//，float 0.0，double 0.0, char \u0000，//boolean false，String null。System.out.println("\n当前这个人的信息");System.out.println("age=" + p1.age + " name=" + p1.name + " sal=" + p1.sal + " ispass=" + p1.isPass);}
}class Person{//四个属性int age;String name;double sal;boolean isPass;}

编译运行结果：

注明：只是演示了部分数据类型的默认值，其他的一样的。

6. 创建对象的访问属性

（1）如何创建对象

先声明，再创建

Cat cat; //声明对象cat，它还没有开辟空间，在栈区，是一个空值null
cat = new Cat();//当new了之后，就为这个对象开辟了一个空间，有了地址

直接创建

Cat cat = new Cat();

（2）如何访问属性

基本语法
对象名.属性名;

如：

cat.name;

cat.age;

cat.color;

7. 类与对象的内存分配机制【非常重要】

看一个思考题
我们定义一个人类(Persor)(包括名字,年龄)。
(Object03.java)
我们看看下面一段代码:

Person p1=new Person();
p1.age = 10;
p1.name = "小明";
Person p2 = p1;//把p1赋给了p2，或者说让p2指向p1
System.out.println(p2.age);

请问：p2.age究竟是多少?并画出内存图：

核心逻辑梳理

类加载与对象创建：

执行 Person p1 = new Person(); 时，首先会在方法区加载 Person 类的信息（属性、方法定义）。
然后在堆内存中为 Person 对象分配空间（图中堆里的 0x0011 地址区域），此时对象的属性（age、name）会被赋予默认值（age 默认 0，name 默认 null）。
在栈内存中为引用变量 p1 分配空间，存储堆中对象的地址（图中 p1 -> 0x0011）。

属性赋值：

p1.age = 10;：通过 p1 引用找到堆中对象，将 age 赋值为 10。
p1.name = "小明";：同样通过 p1 引用，将 name 赋值为 "小明"，而字符串 "小明" 会存储在方法区的常量池中，堆中 name 属性存储的是常量池的地址 0x0022。

引用传递：

Person p2 = p1;：是引用传递，在栈中为 p2 分配空间，存储和 p1 相同的堆对象地址（图中 p2 -> 0x0011），所以 p1 和 p2 指向同一个堆对象。
因此 System.out.println(p2.age); 会输出 10，因为 p2 指向的对象和 p1 是同一个，age 已经被赋值为 10。

栈与堆的角色强调：

栈内存主要存储局部变量（如 p1、p2 这些引用），速度快但空间小；堆内存存储对象本身，空间大但速度相对慢。


public class Object03{//编写一个main方法public static void main(String [] args){Person p1=new Person();p1.age = 10;p1.name = "小明";Person p2 = p1;//把p1赋给了p2，或者说让p2指向p1System.out.println(p2.age);}
}class Person{//两个属性int age;String name;
}

编译运行结果验证：

8. 对象创建过程

Java内存的结构分析：

（1）栈：一般存放基本数据类型(局部变量)

（2）堆：存放对象(Cat cat，数组等)

（3）方法区：常量池(常量，比如字符串)，类加载信息。

Java创建对象的流程简单分析：

Person p = new Person();
p.name ="jack";
p.age=10

1. 先加载Person类信息(属性和方法信息，只会加载一次)

2. 在堆中分配空间，进行默认初始化(看规则)

3. 把地址赋给 p，p 就指向对象进行指定初始化，比如 p.name ="jack" p.age =10

9. 对象机制练习

//我们看看下面一段代码，会输出什么信息：
Person a = new Person();
a.age = 10;
a.name = "小明"：
Person = b;
b = a;
System.out.println(b.name);
b.age = 200;
b = null;
System.out.println(a.age);
System.out.println(b.age);

看流程图分析：


public class Object03{//编写一个main方法public static void main(String [] args){/*Person p1=new Person();p1.age = 10;p1.name = "小明";Person p2 = p1;//把p1赋给了p2，或者说让p2指向p1System.out.println(p2.age);*/Person a = new Person();a.age = 10;a.name = "小明";Person b;b = a;System.out.println(b.name);b.age = 200;b = null;System.out.println(a.age);System.out.println(b.age);}
}class Person{//两个属性int age;String name;
}

编译运行结果：