【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
   

作者：Code哈哈笑