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Java 类和对象

经过前面一系列的学习，你可能对类和对象已经有了一定的了解，这是因为 Java 语言是纯面向对象的编程语言，类和对象在 Java 中无处不在。

在程序设计时，我们针对事物的特征和行为使用代码进行实现，就是面向对象编程。可以毫不夸张地说，面向对象编程是中大型项目代码最好的组织形式。

本小节我们将学习类和对象的基本概念、类和对象的关系，除了字段和方法，在类中都可以定义什么其他内容。也会讲解什么是实例化、实例化过程是怎样的，构造方法是什么，如何定义以及其特点，this 关键字的含义和使用。

1. 类和对象

1.1 什么是类

我们在前面的学习中已经知道，类 (class) 是一个程序的基本单位，我们之前所编写的 .java 文件都是类。在现实生活中，慕课网学生可以是一个类、交通工具可以是一个类、NBA 球员可以是一个类。例如，如下代码声明了一个慕课网学生类：

public class ImoocStudent {
    ...
}

1.2 什么是对象

你也许听到过一句话：“万物皆对象”。是的，现实世界中所有的事物，都可以是对象。例如一个慕课网学生、一辆汽车、NBA 巨星乔丹等等，都是对象。 对象是具体的一个事物。下面我们来看一下类和对象的关系。

1.3 类和对象的关系

类是一个抽象的概念，可以将它理解成 “模板”，可用于产生对象；而对象是一个具体的事物。

ImoocStudent 是一个类，毋庸置疑，它是抽象的，不能表示一个具体的事物；而屏幕面前的你作为慕课网学生，就是一个对象，因为你是实实在在的、具体的一个慕课网学生，和你一样的在慕课网学习的其他同学，都可以理解为是由 ImoocStudent 类产生的一个个具体的对象。

例如，很多 NBA 球星：科比、乔丹、詹姆斯等他们都是具体的球员，具体的球员就是对象，而这样一组对象在代码中可以抽象为类。

2. 定义类

定义类的语法，相信大家都已经熟练掌握，下面我们就以慕课网学生为例，初步抽象出一个简单的慕课网学生类。

Tips：在本小节的剩余内容中，我们都将围绕这个例子展开学习。下面请跟上节奏认真思考。

2.1 慕课网学生类

在代码中，事物的静态特征被抽象成属性，事物的动态行为被抽象成方法。一个基本的慕课网学生类可以包含若干属性和方法。

慕课网学生可以有昵称、职位、城市、性别等特征，如下是慕课网个人中心的截图：

除了这些特征，还可以有学习课程、评论、发表手记等行为。有了这些特征和行为，我们就可以抽象出一个慕课网学生类：

public class ImoocStudent {
    // 定义属性（特征）
    String nickname;  // 昵称

    String position;  // 职位

    String city;      // 城市

    String sex;          // 男 | 女

    // 定义方法（行为）
    public void studyCourse() {
        System.out.println("学习课程");
    }

    public void postComment() {
        System.out.println("发表评论");
    }

    public void postArticle() {
        System.out.println("发表手记");
    }

}

2.2 组成类的元素

Tips：类组成元素属于扩展内容，此处有一个整体认识即可。随着面向对象的深入学习，知识点都会涵盖。

刚刚我们通过对现实生活中慕课网学生的分析，抽象出了慕课网学生类，并在类中定义了一些属性和方法。那么除了属性和方法，类中还可以有什么其他元素呢？

下面我们来详细介绍，每个类都可以由以下元素组成：

  • 成员属性：也称为字段，成员变量或实例变量，属性是用以保存每个对象的数据的变量，例如每个慕课网学生都可能有昵称、性别等。每个对象之间的属性相互独立，互不干扰；
  • 成员方法：也称实例方法，成员方法是对对象执行的操作，例如，一个慕课网学生有一种方法来进行发表评论；
  • 静态变量：也称为类属性，它是同一个类的任何对象所共有的。例如，一个慕课网学生类中的最后一个被添加的学生 ID，可以用静态变量标记。 一个类不管被实例化了多少对象，每个静态变量在类中仅存在一次；
  • 静态方法：也称为类方法，静态方法是不影响特定对象的方法；
  • 内部类：可以将一个类包含在另一个类中，常用于该类仅提供给声明它的类使用的情况；
  • 构造方法：生成新对象的特殊方法；
  • 参数化类型：可以在定义期间将参数化类型分配给类。 参数化类型将替换为在类实例化时指定的类型。 它由编译器完成。 它类似于 C 语言宏#define 语句，其中预处理器评估宏。

3. 对象的实例化

3.1 创建对象

上面我们已经定义了慕课网学生类，有了类就可以产生对象了。这里的产生对象指的就是对象的实例化操作，在 Java 中，使用 new 关键字实例化对象，其语法为：

类名 对象名称 = new 类名();

类是对象的类型，因此我们以类名作为对象类型，对象名称的命名规范与变量相同。例如，实例化一个慕课网学生对象，对象名称命名为 student：

ImoocStudent student = new ImoocStudent();

关于对象的实例化过程，可以分为两部分：

  • 声明对象：在内存的栈空间中执行。ImoocStudent student;
  • 实例化对象：在内存的堆空间执行。new ImoocStudent();

3.2 调用属性和方法

对象实例化后，可以调用其属性和方法，其语法为：

// 调用属性
对象名.属性名;
// 调用方法
对象名.方法名();

下面我们在 ImoocStudent 类的主方法中实例化一个慕课网学生对象，并依次调用其属性和方法：

实例演示
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