面向对象基础
面向对象编程,是一种通过对象的方式,把现实世界映射到计算机模型的一种编程方法。
现实世界中,我们定义了“人”这种抽象概念,而具体的人则是“小明”、“小红”、“小军”等一个个具体的人。所以,“人”可以定义为一个类(class),而具体的人则是实例(instance):
现实世界 | 计算机模型 | Java代码 |
---|---|---|
人 | 类 / class | class Person { } |
小明 | 实例 / ming | Person ming = new Person() |
小红 | 实例 / hong | Person hong = new Person() |
小军 | 实例 / jun | Person jun = new Person() |
同样的,“书”也是一种抽象的概念,所以它是类,而《Java核心技术》、《Java编程思想》、《Java学习笔记》则是实例:
现实世界 | 计算机模型 | Java代码 |
---|---|---|
书 | 类 / class | class Book { } |
Java核心技术 | 实例 / book1 | Book book1 = new Book() |
Java编程思想 | 实例 / book2 | Book book2 = new Book() |
Java学习笔记 | 实例 / book3 | Book book3 = new Book() |
class和instance
所以,只要理解了class和instance的概念,基本上就明白了什么是面向对象编程。
class是一种对象模版,它定义了如何创建实例,因此,class本身就是一种数据类型:
而instance是对象实例,instance是根据class创建的实例,可以创建多个instance,每个instance类型相同,但各自属性可能不相同:
定义class
在Java中,创建一个类,例如,给这个类命名为Person
,就是定义一个class
:
class Person {
public String name;
public int age;
}
一个class
可以包含多个字段(field
),字段用来描述一个类的特征。上面的Person
类,我们定义了两个字段,一个是String
类型的字段,命名为name
,一个是int
类型的字段,命名为age
。因此,通过class
,把一组数据汇集到一个对象上,实现了数据封装。
public
是用来修饰字段的,它表示这个字段可以被外部访问。
我们再看另一个Book
类的定义:
class Book {
public String name;
public String author;
public String isbn;
public double price;
}
请指出Book
类的各个字段。
创建实例
定义了class,只是定义了对象模版,而要根据对象模版创建出真正的对象实例,必须用new操作符。
new操作符可以创建一个实例,然后,我们需要定义一个引用类型的变量来指向这个实例:
Person ming = new Person();
上述代码创建了一个Person类型的实例,并通过变量ming
指向它。
注意区分Person ming
是定义Person
类型的变量ming
,而new Person()
是创建Person
实例。
有了指向这个实例的变量,我们就可以通过这个变量来操作实例。访问实例变量可以用变量.字段
,例如:
ming.name = "Xiao Ming"; // 对字段name赋值
ming.age = 12; // 对字段age赋值
System.out.println(ming.name); // 访问字段name
Person hong = new Person();
hong.name = "Xiao Hong";
hong.age = 15;
上述两个变量分别指向两个不同的实例,它们在内存中的结构如下:
┌──────────────────┐
ming ──────>│Person instance │
├──────────────────┤
│name = "Xiao Ming"│
│age = 12 │
└──────────────────┘
┌──────────────────┐
hong ──────>│Person instance │
├──────────────────┤
│name = "Xiao Hong"│
│age = 15 │
└──────────────────┘
两个instance
拥有class
定义的name
和age
字段,且各自都有一份独立的数据,互不干扰。
一个Java源文件可以包含多个类的定义,但只能定义一个public类,且public类名必须与文件名一致。如果要定义多个public类,必须拆到多个Java源文件中。
练习
请定义一个City类,该class具有如下字段:
- name: 名称,String类型
- latitude: 纬度,double类型
- longitude: 经度,double类型
实例化几个City并赋值,然后打印。
小结
在OOP中,class
和instance
是“模版”和“实例”的关系;
定义class
就是定义了一种数据类型,对应的instance
是这种数据类型的实例;
class
定义的field
,在每个instance
都会拥有各自的field
,且互不干扰;
通过new
操作符创建新的instance
,然后用变量指向它,即可通过变量来引用这个instance
;
访问实例字段的方法是变量名.字段名
;
指向instance
的变量都是引用变量。