08-27-周三_15-08-08

1.javaSE基础/day06/day06【类与对象、封装、构造方法】.md

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+# day06【类与对象、封装、构造方法】
+
+### 今日内容
+
+- 面向对象
+- 类与对象
+- 三大特征——封装
+- 构造方法
+
+### 教学目标
+
+- [ ] 能够理解面向对象的思想
+- [ ] 能够明确类与对象关系
+- [ ] 能够根据类的定义，定义学生类
+- [ ] 能够创建对象，并且使用对象访问类中的成员
+- [ ] 能够完成手机类的练习
+- [ ] 能够理解对象的内存图
+- [ ] 能够说出成员变量和局部变量的区别
+- [ ] 能够运用private关键字
+- [ ] 能够说出this关键字可以解决的问题
+- [ ] 能够运用构造方法创建对象
+- [ ] 能够用封装的思想定义一个标准类
+
+## 第1章 面向对象思想
+
+### 1.1 面向对象思想概述
+
+#### 概述
+
+Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下，使用Java语言去设计、开发计算机程序。
+这里的**对象**泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的**属性**和**行为**。面向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算机事件的设计思想。
+它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去操作实现。
+
+#### 举例
+
+洗衣服:
+
+* 面向过程：把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾起来
+* 面向对象：把衣服脱下来-->打开全自动洗衣机-->扔衣服-->按钮-->晾起来
+
+区别:
+
+* 面向过程：强调步骤。
+
+
+* 面向对象：强调对象，这里的对象就是洗衣机。
+
+#### 特点
+
+面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。
+
+### 1.2 类和对象
+
+环顾周围，你会发现很多对象，比如桌子，椅子，同学，老师等。桌椅属于办公用品，师生都是人类。那么什么是类呢？什么是对象呢？
+
+#### 什么是类
+
+* **类**：是一组相关**属性**和**行为**的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。
+
+现实中，描述一类事物：
+
+* **属性**：就是该事物的状态信息。
+* **行为**：就是该事物能够做什么。
+
+举例：小猫。
+
+​	属性：名字、体重、年龄、颜色。
+​	行为：走、跑、叫。
+
+#### 什么是对象
+
+* **对象**：是一类事物的具体体现。对象是类的一个**实例**（对象并不是找个女朋友），必然具备该类事物的属性和行为。
+
+现实中，一类事物的一个实例：一只小猫。
+
+举例：一只小猫。
+
+​	属性：tom、5kg、2 years、yellow。
+​	行为：溜墙根走、蹦跶的跑、喵喵叫。
+
+#### 类与对象的关系
+
+- 类是对一类事物的描述，是**抽象的**。
+- 对象是一类事物的实例，是**具体的**。
+- **类是对象的模板，对象是类的实体**。
+
+![](img/1.jpg) 
+
+### 1.3 类的定义
+
+#### 事物与类的对比
+
+现实世界的一类事物：
+
+​	**属性**：事物的状态信息。
+​	**行为**：事物能够做什么。
+
+ Java中用class描述事物也是如此：
+
+​	**成员变量**：对应事物的**属性**
+​	**成员方法**：对应事物的**行为**
+
+#### 类的定义格式
+
+```java
+public class ClassName {
+  //成员变量
+  //成员方法 
+}
+```
+
+* **定义类**：就是定义类的成员，包括**成员变量**和**成员方法**。
+* **成员变量**：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。**在类中，方法外**。
+* **成员方法**：和以前定义方法几乎是一样的。只不过**把static去掉**，static的作用在面向对象后面课程中再详细讲解。
+
+类的定义格式举例：
+
+```java
+public class Student {
+    //成员变量
+    String name；//姓名
+    int age；//年龄
+
+    //成员方法
+    //学习的方法
+    publicvoid study() {
+        System.out.println("好好学习，天天向上");
+    }
+
+    //吃饭的方法
+    publicvoid eat() {
+        System.out.println("学习饿了要吃饭");
+    }
+}
+```
+
+### 1.4 对象的使用
+
+#### 对象的使用格式
+
+创建对象：
+
+```java
+类名 对象名 = new 类名();
+```
+
+使用对象访问类中的成员:
+
+```java
+对象名.成员变量；
+对象名.成员方法()；
+```
+
+对象的使用格式举例:
+
+```java
+public class Test01_Student {
+    public static void main(String[] args) {
+        //创建对象格式：类名 对象名 = new 类名();
+        Student s = new Student();
+        System.out.println("s:"+s); //cn.inmind.Student@100363
+
+        //直接输出成员变量值
+        System.out.println("姓名："+s.name); //null
+        System.out.println("年龄："+s.age); //0
+        System.out.println("----------");
+
+        //给成员变量赋值
+        s.name = "赵丽颖";
+        s.age = 18;
+
+        //再次输出成员变量的值
+        System.out.println("姓名："+s.name); //赵丽颖
+        System.out.println("年龄："+s.age); //18
+        System.out.println("----------");
+
+        //调用成员方法
+        s.study(); // "好好学习，天天向上"
+        s.eat(); // "学习饿了要吃饭"
+    }	
+}
+```
+#### 成员变量的默认值
+
+|      | 数据类型                    | 默认值      |
+| ---- | ----------------------- | -------- |
+| 基本类型 | 整数（byte，short，int，long） | 0        |
+|      | 浮点数（float，double）       | 0.0      |
+|      | 字符（char）                | '\u0000' |
+|      | 布尔（boolean）             | false    |
+| 引用类型 | 数组，类，接口                 | null     |
+
+### 1.5 类与对象的练习
+
+定义手机类：
+
+```java
+public class Phone {
+    // 成员变量
+    String brand; //品牌
+    int price; //价格
+    String color; //颜色
+
+    // 成员方法
+    //打电话
+    public void call(String name) {
+      	System.out.println("给"+name+"打电话");
+    }
+
+    //发短信
+    public void sendMessage() {
+      	System.out.println("群发短信");
+    }
+}
+```
+
+定义测试类：
+
+```java
+public class Test02Phone {
+    public static void main(String[] args) {
+        //创建对象
+        Phone p = new Phone();
+
+        //输出成员变量值
+        System.out.println("品牌："+p.brand);//null
+        System.out.println("价格："+p.price);//0
+        System.out.println("颜色："+p.color);//null
+        System.out.println("------------");
+
+        //给成员变量赋值
+        p.brand = "锤子";
+        p.price = 2999;
+        p.color = "棕色";
+
+        //再次输出成员变量值
+        System.out.println("品牌："+p.brand);//锤子
+        System.out.println("价格："+p.price);//2999
+        System.out.println("颜色："+p.color);//棕色
+        System.out.println("------------");
+
+        //调用成员方法
+        p.call("紫霞");
+        p.sendMessage();
+    }
+}
+```
+
+### 1.6 对象内存图
+
+#### 一个对象，调用一个方法内存图 
+
+![](img/2.jpg)
+
+> 通过上图，我们可以理解，在栈内存中运行的方法，遵循"先进后出，后进先出"的原则。变量p指向堆内存中的空间，寻找方法信息，去执行该方法。
+>
+> 但是，这里依然有问题存在。创建多个对象时，如果每个对象内部都保存一份方法信息，这就非常浪费内存了，因为所有对象的方法信息都是一样的。那么如何解决这个问题呢？请看如下图解。
+
+#### 两个对象，调用同一方法内存图
+
+![](img/3.jpg) 
+
+> 对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间。
+
+#### 一个引用，作为参数传递到方法中内存图
+
+![](img/4.jpg) 
+
+> 引用类型作为参数，传递的是地址值。
+
+### 1.7 成员变量和局部变量区别
+
+变量根据定义**位置的不同**，我们给变量起了不同的名字。如下图所示：
+
+![](img/5.jpg)
+
+- 在类中的位置不同 `重点` 
+
+  ​	成员变量：类中，方法外
+  ​	局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
+
+- 作用范围不一样 `重点` 
+
+  ​	成员变量：类中
+  ​	局部变量：方法中
+
+- 初始化值的不同 `重点` 
+
+  ​	成员变量：有默认值
+  ​	局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
+
+- 在内存中的位置不同 `了解` 
+
+  ​	成员变量：堆内存
+  ​	局部变量：栈内存
+
+- 生命周期不同 `了解` 
+
+  ​	成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
+  ​	局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失
+
+## 第2章 封装
+
+### 2.1 封装概述
+
+#### 概述
+
+面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。
+
+#### 原则
+
+将**属性隐藏**起来，若需要访问某个属性，**提供公共方法**对其访问。
+
+### 2.2 封装的步骤
+
+1. 使用 `private` 关键字来修饰成员变量。
+2. 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 `getXxx`方法 、`setXxx` 方法。
+
+### 2.3 封装的操作——private关键字
+
+#### private的含义
+
+1. private是一个权限修饰符，代表最小权限。
+2. 可以修饰成员变量和成员方法。
+3. 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。
+
+#### private的使用格式
+
+```java
+private 数据类型 变量名 ；
+```
+
+1. 使用 `private` 修饰成员变量，代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    private String name;
+    private int age;
+}
+```
+
+2. 提供 `getXxx`方法 / `setXxx` 方法，可以访问成员变量，代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    private String name;
+    private int age;
+
+    public void setName(String n) {
+      	name = n;
+    }
+
+    public String getName() {
+      	return name;
+    }
+
+    public void setAge(int a) {
+      	age = a;
+    }
+
+    public int getAge() {
+      	return age;
+    }
+}
+```
+
+### 2.4 封装优化1——this关键字
+
+我们发现 `setXxx` 方法中的形参名字并不符合见名知意的规定，那么如果修改与成员变量名一致，是否就见名知意了呢？代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    private String name;
+    private int age;
+    public void setName(String name) {
+    	name = name;
+    }
+
+    public void setAge(int age) {
+    	age = age;
+    }
+}
+```
+经过修改和测试，我们发现新的问题，成员变量赋值失败了。也就是说，在修改了`setXxx()` 的形参变量名后，方法并没有给成员变量赋值！这是由于形参变量名与成员变量名重名，导致成员变量名被隐藏，方法中的变量名，无法访问到成员变量，从而赋值失败。所以，我们只能使用this关键字，来解决这个重名问题。
+
+#### this的含义
+
+this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。
+
+> 记住 ：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。
+
+#### this使用格式
+
+```java
+this.成员变量名；
+```
+
+使用 `this` 修饰方法中的变量，解决成员变量被隐藏的问题，代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    private String name;
+    private int age;
+
+    public void setName(String name) {
+        //name = name;
+        this.name = name;
+    }
+
+    public String getName() {
+        return name;
+    }
+
+    public void setAge(int age) {
+        //age = age;
+        this.age = age;
+    }
+
+    public int getAge() {
+        return age;
+    }
+}
+```
+
+> 小贴士：方法中只有一个变量名时，默认也是使用 `this` 修饰，可以省略不写。
+>
+
+### 2.5 封装优化2——构造方法
+
+当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。
+
+> 小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。
+
+#### 构造方法的定义格式
+
+```java
+修饰符 构造方法名(参数列表){
+	// 方法体
+}
+```
+构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。它没有返回值，所以不需要返回值类型，甚至不需要void。使用构造方法后，代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    private String name;
+    private int age;
+    // 无参数构造方法
+    public Student() {} 
+    // 有参数构造方法
+    public Student(String name,int age) {
+    	this.name = name;
+    	this.age = age; 
+    }
+}
+```
+
+#### 注意事项
+
+1. 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
+2. 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
+3. 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。
+
+
+###  2.6 标准代码——JavaBean
+
+`JavaBean` 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合`JavaBean` 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造方法，提供用来操作成员变量的`set` 和`get` 方法。
+
+```java
+public class ClassName{
+    //成员变量
+    //构造方法
+    //无参构造方法【必须】
+    //有参构造方法【建议】
+    //成员方法	
+    //getXxx()
+    //setXxx()
+}
+```
+
+ 编写符合`JavaBean` 规范的类，以学生类为例，标准代码如下：
+
+```java
+public class Student {
+    //成员变量
+    private String name;
+    private int age;
+
+    //构造方法
+    public Student() {}
+
+    public Student(String name,int age) {
+        this.name = name;
+        this.age = age;
+    }
+
+    //成员方法
+    publicvoid setName(String name) {
+        this.name = name;
+    }
+
+    public String getName() {
+        return name;
+    }
+
+    publicvoid setAge(int age) {
+        this.age = age;
+    }
+
+    publicint getAge() {
+        return age;
+    }
+}
+```
+测试类，代码如下：
+
+```java
+public class TestStudent {
+    public static void main(String[] args) {
+        //无参构造使用
+        Student s= new Student();
+        s.setName("柳岩");
+        s.setAge(18);
+        System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
+
+        //带参构造使用
+        Student s2= new Student("赵丽颖",18);
+        System.out.println(s2.getName()+"---"+s2.getAge());
+    }
+}
+```
+