JavaSE知识分享——类和对象（下）
若文中出现疏漏、不足之处，望广大读者批评指正
接下来我会持续更新JavaSE、Java数据结构、MySQL、JavaEE、微服务、Redis等等内容的知识点整理。后续我也会精心制作算法解析、项目经验系列内容，内容绝对干货。相信这些文章能够成为我和大家的“葵花宝典”，喜欢的话就关注一下吧！敬请期待！
文章目录
- 一、封装
- 认识封装
- 访问限定符
- 认识封装中的包
- 导入包中的类
- 自定义包
- 二、static关键字
- static修饰成员变量
- static修饰成员方法
- static修饰成员变量的初始化
- 三、代码块
- 代码块概念以及分类
- 普通代码块及构造代码块
- 静态代码块
- 四、对象的打印
- 默认行为：
- 重写 toString()
一、封装
认识封装
- 面向对象程序三大特性：封装、继承、多态。而类和对象阶段，主要研究的就是封装特性。
何为封装呢？简单来说就是套壳屏蔽细节。
- 封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行 交互
如：计算机厂商在出厂时，在外部套上壳 子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。
访问限定符
- Java中主要通过类和访问权限来实现封装：类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起，更符合人类对事物的认知，而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。
- Java中提供了四种访问限定符：
注：在 Java 中，局部变量不能使用访问修饰符（如 public、private、protected）或 static 等修饰符。唯一允许的修饰符： final - 局部变量可以声明为 final ，表示该变量只能被赋值一次（常量）
认识封装中的包
- 为了更好的管理类，把多个类收集在一起成为一组，称为软件包。包是对类、接口等的封装机制的体现，是一种对类或者接口等的很好的组织方式，比如：一个包中的类不想被其他包中的类使用。
- 包还有一个重要的作用：在同一个工程中允许存在相同名称的类，只要处在不同的包中即可。
- 包对应着文件夹，可在每个包中建立多个.Java文件。文件夹是包在文件系统中的物理存储形式，二者是“逻辑组织”与“物理载体”的关系，确实不是直接等同。
导入包中的类
使用 import语句导入包
import java.util.Date;
- 然后就可以直接使用 Date 这个类
Date date = new Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
- 不使用import导入包的话就只能这样写，很麻烦：
java.util.Date date = new java.util.Date();
// 得到一个毫秒级别的时间戳
System.out.println(date.getTime());
- 如果使用
import java.util.*的话，就会导入java.util 包中的所有类。但是还是更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.
可以使用import static导入包中静态的方法和字段：
import static java.lang.Math.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
double x = 30;
double y = 40;
// 静态导入的方式写起来更方便一些.
// double result = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
double result = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));
System.out.println(result);
}
}
注意事项: import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.import 只是为了写代码的时候更方便，不用再像上述那样麻烦地导入包中的类了。
自定义包
基本规则
- 包名要和代码路径相匹配. 例如创建com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.
如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.
注意：
-
com.example 是一个完整的包名。但从目录层次看，它依赖于父目录 com 的存在。在逻辑上， com 和 com.example 是两个不同的包。
-
com.example包中需要时是否需要导入父包中的类？ 需要。必须使用 import 语句，就像导入任何一个其他无关的包（例如 import java.util.List; ）一样。
-
额外限制：当然即使导入了，目标类（如 com.Tool ）还必须被声明为 public ，否则在包外依然没有访问权限。
二、static关键字
static修饰成员变量
-
之前在Student类中定义的成员变量，每个对象中都会包含一份(称之为实例变量)。
-
在Java中，被static修饰的成员，称之为静态成员，也可以称为类成员，其不属于某个具体的对象，也不用依靠对象的引用来访问，是所有对象所共享的。
-
static修饰的成员变量，称为静态成员变量，静态成员变量最大的特性：不属于某个具体的对象，是所有对象所共用的。
静态成员变量特性：
- 不属于某个具体的对象，是类的属性，所有对象共享的，
不存储在某个对象的空间中 - 通过类名来访问是规范的，也可以通过对象访问，但
一般更推荐使用类名访问。 类变量存储在方法区当中，这是与普通成员变量最显著的区别。普通成员变量需要依靠对象的引用来访问，都是由类来创建一个引用变量存储对象的地址，以此来访问对象，此引用变量在栈区分配的内存。由对象存储真实数据（成员变量、及成员方法实现），对象在堆区分配内存。而如果是类变量，则直接与普通变量分离，在内存中的方法区分配空间储存数据，所以也就完全不依赖对象，即使还没有通过 new 实例化对象，照样可以使用，通过类名访问方法区的类变量即可，而这块空间也就是所有此类所实例化的对象公用的，压根就不是和对象一样在堆区。- 生命周期伴随类的一生(即：随类的加载而创建，随类的卸载而销毁)
static修饰成员方法
Java中，被static修饰的成员方法称为静态成员方法，也是是类的方法，不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。
静态方法特性：
- 不属于某个具体的对象，是类方法
- 可以通过对象调用，也可以通过类名.静态方法名(…)方式调用，更推荐使用后者。
- 不能在静态方法中访问任何非静态成员变量，静态方法只能访问静态变量。
静态方法中不能直接调用任何非静态方法，因为非静态方法有this参数，在静态方法中调用时候无法传递this引用。静态方法不能直接调用非静态方法是因为缺少隐式的 this 引用。但通过创建对象实例来调用是完全合法的，因为对象提供了必要的上下文。
关键点说明：
-
this 引用的作用：实例方法隐含一个 this 参数，指向调用该方法的对象。静态方法没有 this ，因此不能直接调用实例方法。
-
通过对象实例调用：当实例化对象后（new一个对象），该对象就有了完整的实例上下文，通过对象调用实例方法时， this 自然指向该对象。
static修饰成员变量的初始化
注意：静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化，构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性（非静态成员变量）。
- 静态成员变量的初始化分为两种：就地初始化（定义时就直接赋值）和静态代码块初始化。
三、代码块
代码块概念以及分类
使用 { } 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字，又可分为以下几种：
- 普通代码块
- 构造块
- 静态块
还有同步代码块（这个涉及到后续知识）
普通代码块及构造代码块
-
普通代码块：定义在方法中的代码
-
构造代码块：定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫：实例代码块。
构造代码块一般用于初始化实例成员变量
注：构造代码块的核心作用是抽取所有构造方法的公共初始化逻辑，避免重复代码；而构造方法则负责实现各自独特的初始化逻辑，二者分工不同。
简单来说，构造代码块是“通用模板”，构造方法是“个性化定制”。比如一个 Person
类，所有对象初始化时都需要“初始化血型”（公共逻辑，写在构造代码块），但不同对象的“姓名、年龄”不同（独特逻辑，写在构造方法）。
静态代码块
使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。
public class Student{
private String name;
private String gender;
private int age;
private double score;
private static String classRoom;
//实例代码块
{
this.name = "xxx";
this.age = 12;
this.gender = "man";
System.out.println("I am instance init()!");
}
// 静态代码块
static {
classRoom = "xxx306";
System.out.println("I am static init()!");
}
public Student(){
System.out.println("I am Student init()!");
}
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
}
}
注意事项：
- 静态代码块无论生成多少个对象，其只会在类加载时被触发一次。
- 静态成员变量是类的属性，因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
- 如果一个类中包含多个静态代码块，在编译代码时，编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)，而实例代码块只有在创建对象时才会执行。
四、对象的打印
在 Java 中，当你想直接打印一个对象时，会自动调用该对象的 toString() 方法。
默认行为：
- 所有 Java 对象都继承自 Object 类，Object 类有一个 toString() 方法
- toSrting默认实现返回： 类名@哈希码 （十六进制），例如： com.example.Person@1b6d3586
打印时的自动调用：
Person person = new Person("张三", 25);
System.out.println(person); // 实际上相当于 System.out.println(person.toString());
//输出结果就是一串哈希码（哈希码不是地址）
重写 toString()
默认的 toString() 返回的信息对调试不太友好，所以通常我们会在当前类中重写它：
public class Person {private String name;private int age;// 构造方法等其他代码...@Overridepublic String toString() {return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";}
}
注：重写时方法签名必须完全匹配！不能搞成重载了。
//正确重写
public String toString() {//实现}
这样打印时就会显示更有意义的信息： Person{name='张三', age=25} ，toString()方法返回什么就打印什么。
觉得文章对你有帮助的话就点个赞，收藏起来这份免费的资料吧！也欢迎大家在评论区讨论技术、经验