(28)-6.2對(duì)象和類程序設(shè)計(jì)

JAVA程序設(shè)計(jì)

對(duì)象和類知識(shí)圖譜理解對(duì)象和類的概念以及它們之間的關(guān)系；

學(xué)會(huì)用UML表示類與對(duì)象；

掌握類成員、類成員訪問(wèn)控制符、this關(guān)鍵詞；

掌握靜態(tài)變量、實(shí)例變量、靜態(tài)方法、實(shí)例方法；

掌握構(gòu)造方法、訪問(wèn)器方法、toString()方法；

掌握創(chuàng)建對(duì)象、對(duì)象引用變量、對(duì)象數(shù)組、對(duì)象作為方法參數(shù)、變量作用域；

掌握代碼塊、類代碼執(zhí)行順序、不可變類與對(duì)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)類與對(duì)象的關(guān)系①對(duì)象(object)表示現(xiàn)實(shí)世界中可以明確識(shí)別的實(shí)體。例如，學(xué)生、圓、按鈕等。對(duì)象具有屬性和行為。屬性(變量)：學(xué)號(hào)、姓名、平均分...行為(方法)姓名:張敏學(xué)號(hào):0001平均分:97學(xué)習(xí)選課考試......②類(class)定義了一類對(duì)象共有的屬性和方法。③類是對(duì)象的模板、藍(lán)圖；對(duì)象是類的實(shí)例。學(xué)生類類的UML表示11/7/2023類的UML表示類名實(shí)例變量（非靜態(tài)變量）實(shí)例方法（非靜態(tài)方法）構(gòu)造方法類變量（靜態(tài)變量）類方法（靜態(tài)方法）對(duì)象的UML表示對(duì)象名實(shí)例變量（非靜態(tài)變量）類變量（靜態(tài)變量）堆區(qū)方法區(qū)count:2......類成員類成員類成員屬性成員變量靜態(tài)變量（類變量）方法構(gòu)造方法靜態(tài)方法（類方法）非靜態(tài)方法（實(shí)例方法）訪問(wèn)器方法toString()方法業(yè)務(wù)方法類常量實(shí)例變量(非靜態(tài)變量)類常量類常量是用staticfinal修飾的變量。

例如，Math類中的常量PI定義為：publicstaticfinaldoublePI=3.14159265358979323846;實(shí)例變量與靜態(tài)變量實(shí)例變量(instancevariable):未用static修飾的成員變量，屬于類的具體實(shí)例(對(duì)象)，只能通過(guò)對(duì)象引用變量訪問(wèn)。存儲(chǔ)于堆中。靜態(tài)變量(staticvariable):用static修飾的變量，在一個(gè)類的所有實(shí)例間共享，也稱類變量。靜態(tài)變量可以通過(guò)類名或?qū)ο笠米兞吭L問(wèn)。存儲(chǔ)于方法區(qū)。實(shí)例方法與靜態(tài)方法實(shí)例方法(non-staticmethod)是沒(méi)用static修飾的方法，也稱非靜態(tài)方法。

(1)可通過(guò)對(duì)象引用變量調(diào)用。(2)可被其他實(shí)例方法調(diào)用，不可在靜態(tài)方法中直接調(diào)用。靜態(tài)方法(staticmethod)是用static修飾的方法，也稱為類方法。例如:main()，Math.random()等

(1)靜態(tài)方法可以通過(guò)類名、對(duì)象引用變量或在類的實(shí)例方法中直接調(diào)用。(2)靜態(tài)方法只能訪問(wèn)類的靜態(tài)成員，不能訪問(wèn)類中的非靜態(tài)成員。類的定義類的定義類成員訪問(wèn)控制類成員訪問(wèn)控制類中代碼可以訪問(wèn)自身的所有成員。其它類的代碼訪問(wèn)類的成員，受訪問(wèn)控制符的限制：private：

只能當(dāng)前類自身可以訪問(wèn)。無(wú)訪問(wèn)修飾符的成員：只有相同包中的代碼可以訪問(wèn)。protected：

子類、同一包中的類可以訪問(wèn)。public：

所有其它類都可以訪問(wèn)。訪問(wèn)控制是在類的層次上進(jìn)行的，相對(duì)于類而言的，而不是在每個(gè)對(duì)象上。類屬性類的屬性聲明成員的屬性語(yǔ)法如下：[public|protected|private][static][final]<type><variable_name>public、protected、private：用于表示成員變量的訪問(wèn)權(quán)限。static：表示該成員變量為類變量，也稱為靜態(tài)變量。final：表示將該成員變量聲明為常量，其值無(wú)法更改。type：表示變量的類型。variable_name：表示變量名稱。類的屬性默認(rèn)值整型byte、short、int、long的基本類型變量的默認(rèn)值為0。單精度浮點(diǎn)型float的基本類型變量的默認(rèn)值為0.0f。雙精度浮點(diǎn)型double的基本類型變量的默認(rèn)值為0.0d。字符型char的基本類型變量的默認(rèn)值為“\u0000”。布爾型的基本類型變量的默認(rèn)值為false。數(shù)組引用類型的變量的默認(rèn)值為null。如果創(chuàng)建了數(shù)組變量的實(shí)例，但沒(méi)有顯式地為每個(gè)元素賦值，則數(shù)組中的元素初始化值采用數(shù)組數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的默認(rèn)值。構(gòu)造方法構(gòu)造方法構(gòu)造方法：

特殊的方法，用于初始化對(duì)象。

在使用new運(yùn)算符創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)調(diào)用的。

語(yǔ)法：modifieroptclassName(parameterList){ statementsopt }缺省構(gòu)造方法缺省構(gòu)造方法：如果類未定義任何類型的構(gòu)造方法，編譯器會(huì)自動(dòng)提供一個(gè)不帶參數(shù)的構(gòu)造方法。如果已存在帶參數(shù)的構(gòu)造，則不會(huì)提供不帶參數(shù)的構(gòu)造方法。構(gòu)造方法特點(diǎn)①必須具備和所在類相同的名字。②沒(méi)有返回值類型，甚至連void

也沒(méi)有。③可以重載；即一個(gè)類可以定義多個(gè)方法簽名不同的構(gòu)造方法；④可以沒(méi)有參數(shù)，沒(méi)有參數(shù)的構(gòu)造方法稱為無(wú)參構(gòu)造方法。⑤如果類未定義任何類型的構(gòu)造方法，編譯器會(huì)自動(dòng)提供一個(gè)不帶參數(shù)的構(gòu)造方法。⑥如果已定義的構(gòu)造方法，則不會(huì)提供無(wú)參構(gòu)造方法。this關(guān)鍵字this關(guān)鍵字(1)

this表示當(dāng)前對(duì)象在構(gòu)造方法或?qū)嵗椒ㄖ?，?shí)例變量被局部變量或方法參數(shù)隱藏，可以通過(guò)this.instanceVariable訪問(wèn)實(shí)例變量。不可用于靜態(tài)方法內(nèi)。(2)調(diào)用當(dāng)前類的其它構(gòu)造方法。this(actualParameterListopt)必須是構(gòu)造方法的第1條語(yǔ)句。訪問(wèn)器方法訪問(wèn)器方法通常為私有(private)成員變量提供Getter和Setter方法。例如：成員變量為DataTypepropertyNameGetter方法用于獲取成員變量的值

簽名：publicDataTypegetPropertyName()Setter方法用于設(shè)置成員變量的值

簽名：publicvoidsetPropertyName(DataTypevalue)toString()方法toString方法Object類中定義的toString()方法:getClass().getName()+"@"+Integer.toHexString(hashCode());getClass().getName()代表返回對(duì)象所屬類的包名.類名Integer.toHexString(hashCode())代表將對(duì)象的哈希值用16進(jìn)制表示，其中hashCode()代表返回該對(duì)象的哈希值。(2)在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，通常重寫(xiě)toString()方法需要的信息。業(yè)務(wù)方法業(yè)務(wù)方法業(yè)務(wù)方法是類中用于處理業(yè)務(wù)邏輯而定義的方法塊?？梢允庆o態(tài)的，也可以是非靜態(tài)的。例如：Student類定義如下業(yè)務(wù)方法：創(chuàng)建對(duì)象創(chuàng)建對(duì)象

使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建對(duì)象語(yǔ)法：newClassName(arguments)；例如：newStudent();//調(diào)用無(wú)參構(gòu)造方法newStudent(“019907”,“張敏”);

//調(diào)用參數(shù)的構(gòu)造方法Java虛擬機(jī)為新創(chuàng)建的對(duì)象分配內(nèi)存，并返回對(duì)象的引用。對(duì)象引用變量11/7/2023對(duì)象引用變量對(duì)象通過(guò)引用變量(referencevariable)進(jìn)行訪問(wèn)，引用變量中存儲(chǔ)的是對(duì)象的引用地址。對(duì)象引用變量可以是靜態(tài)變量，也可以是實(shí)例變量。聲明引用變量語(yǔ)法：

ClassNameobjectRefVar;

例如：

Studentstu1;引用變量初始化

objectRefVar=newClassName(arguments);

例如：

stu=newStudent();11/7/2023對(duì)象引用變量同時(shí)聲明和創(chuàng)建對(duì)象引用變量ClassNameobjectRefVar=newClassName(arguments);

例如：Studentstu1=newStudent(“019907”,“張敏”);1.聲明一個(gè)引用變量,變量類型為Student,變量名為stu13.將對(duì)象的引用賦值給變量stu12.創(chuàng)建對(duì)象,返回對(duì)象的引用訪問(wèn)對(duì)象的實(shí)例變量和實(shí)例方法訪問(wèn)對(duì)象的實(shí)例變量和實(shí)例方法訪問(wèn)對(duì)象的實(shí)例變量語(yǔ)法：objectRefVar.data例如：;//訪問(wèn)對(duì)象stu1的name成員變量調(diào)用對(duì)象的實(shí)例方法objectRefVar.method(arguments)

例如：stu1.test();//調(diào)用對(duì)象的test()實(shí)例方法基本類型變量和引用類型變量的區(qū)別11/7/2023基本類型變量和引用類型變量的區(qū)別1基本類型iinti=1;null引用類型stu1Studentstu1;變量表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元。基本類型變量存儲(chǔ)的是基本類型的值。引用類型變量存儲(chǔ)的是對(duì)象的引用。當(dāng)變量未引用任何對(duì)象時(shí)，它的值為null。對(duì)象的引用stu1Studentstu1=newStudent(“019907”,“張敏”);11/7/2023基本類型變量和引用類型變量賦值區(qū)別1基本類型i2j賦值前inti=1;intj=2;2i2ji=j;賦值后對(duì)象的引用引用類型stu1對(duì)象的引用stu2Studentstu1=newStudent(“019907”,“張敏”);Studentstu2=newStudent(“019936”,“曹舟”);stu1=stu2;對(duì)象的引用stu1對(duì)象的引用stu2不再被引用的對(duì)象，將被運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)回收變量作用域變量作用域

成員變量(實(shí)例變量和靜態(tài)變量)的作用域是整個(gè)類，與聲明的位置無(wú)關(guān)。如果一個(gè)變量的初始化依賴于另一個(gè)變量，則另一個(gè)變量必須先聲明如果一個(gè)局部變量具有與類中的變量相同的名稱，那么局部變量?jī)?yōu)先，成員變量被隱藏。

對(duì)象數(shù)組對(duì)象數(shù)組

與基本數(shù)據(jù)類型一樣，可以聲明并創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組。當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組時(shí)，數(shù)組元素的缺省初值為null。

例：Student[]studentArray=newStudent[10];

數(shù)組的引用studentArraynullnull…nullstudentArray[0]studentArray[1]studentArray[9]棧堆對(duì)象引用對(duì)象引用…對(duì)象引用對(duì)象數(shù)組

與基本數(shù)據(jù)類型一樣，可以聲明并創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組。當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組時(shí)，數(shù)組元素的缺省初值為null。例：Student[]studentArray=newStudent[10];for(inti=0;i<studentArray.length;i++){ studentArray[i]=newStudent();}

Student對(duì)象0Student對(duì)象1Student對(duì)象9數(shù)組的引用studentArraystudentArray[0]studentArray[1]studentArray[9]棧堆對(duì)象引用變量作為方法參數(shù)11/7/2023對(duì)象引用變量作為方法參數(shù)與傳遞數(shù)組一樣，傳遞對(duì)象實(shí)際是傳遞對(duì)象的引用?；緮?shù)據(jù)類型傳遞的是實(shí)際值的拷貝，修改形參，不影響實(shí)參。引用類型變量傳遞的是對(duì)象的引用，通過(guò)形參修改對(duì)象，將改變實(shí)參引用的對(duì)象。實(shí)參:1形參:copy基本類型copy實(shí)參:ref形參:refobject引用類型1代碼塊11/7/2023代碼塊方法代碼塊：

在方法內(nèi)定義的{...}語(yǔ)句代碼。靜態(tài)代碼塊：

在類中方法外定義的static{...}語(yǔ)句代碼。構(gòu)造代碼塊：

在類中方法外定義的{...}語(yǔ)句代碼。同步代碼塊：

在代碼塊或方法內(nèi)定義的synchronized(Xxx){...}語(yǔ)句代碼。用于線程同步。11/7/2023方法代碼塊方法代碼塊是在方法體中定義的，且方法代碼塊的執(zhí)行順序和書(shū)寫(xiě)順序一致。語(yǔ)法：執(zhí)行時(shí)機(jī)：方法調(diào)用時(shí)執(zhí)行。作用：更好的可讀性、功能模塊化、避免局部變量命名沖突。11/7/2023靜態(tài)代碼塊在類中方法外使用static關(guān)鍵字和{}聲明的代碼塊。語(yǔ)法：執(zhí)行時(shí)機(jī)：靜態(tài)代碼塊在類被加載的時(shí)候就運(yùn)行了，而且只運(yùn)行一次，并且優(yōu)先于各種代碼塊以及構(gòu)造方法。如果一個(gè)類中有多個(gè)靜態(tài)代碼塊，會(huì)按照書(shū)寫(xiě)順序依次執(zhí)行。作用：用于在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候就執(zhí)行，如初始化系統(tǒng)參數(shù)，加載配置文件，建立數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)連接等。靜態(tài)代碼塊不能存在任何其他方法體中。靜態(tài)代碼塊不能訪問(wèn)非靜態(tài)成員。11/7/2023構(gòu)造代碼塊在類中方法外使用{}聲明的代碼塊（和靜態(tài)代碼塊的區(qū)別是少了static關(guān)鍵字）語(yǔ)法：執(zhí)行時(shí)機(jī)：構(gòu)造代碼塊在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)被調(diào)用，每次創(chuàng)建對(duì)象都會(huì)調(diào)用一次，但是優(yōu)先于構(gòu)造方法執(zhí)行。注意構(gòu)造代碼塊依托于構(gòu)造方法，即如果不實(shí)例化對(duì)象，構(gòu)造代碼塊是不會(huì)執(zhí)行的。如果存在多個(gè)構(gòu)造代碼塊，則執(zhí)行順序按照書(shū)寫(xiě)順序依次執(zhí)行。作用：由于構(gòu)造方法重載原因，創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例時(shí)調(diào)用的構(gòu)造方法可能不同，可用構(gòu)造代碼塊執(zhí)行每次創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象實(shí)例時(shí)都必須的代碼。例如統(tǒng)計(jì)創(chuàng)建對(duì)象的次數(shù)。類代碼執(zhí)行順序11/7/2023類代碼執(zhí)行順序含有main()方法的應(yīng)用程序類代碼執(zhí)行順序：靜態(tài)變量被賦予默認(rèn)初值（只執(zhí)行一次）；靜態(tài)變量初始化（只執(zhí)行一次）；