在日常生活中，在蓋房子之前要首先設(shè)計(jì)一個(gè)建筑圖紙，然后根據(jù)圖紙來蓋房子。所謂類，好比在日常生活中描述一個(gè)物品的信息，如房子的建筑圖紙。而對(duì)象就好比實(shí)實(shí)在在的房子，編程語言同樣如此。
6.1什么是面向?qū)ο?/p>
所謂面向?qū)ο?，是指編寫程序的時(shí)候要圍繞著一個(gè)對(duì)象的功能進(jìn)行編寫的。
6.1.1面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)
面向?qū)ο缶幊痰目s寫是OOP，全稱為ObjectOrientedProgramming。在進(jìn)行面向?qū)ο蟮木幊虝r(shí)，方法和成員變量都寫在具體的對(duì)象里，并對(duì)其成員變量和方法有很好的隱藏性。對(duì)象之間的訪問都是通過其接口進(jìn)行的。下面列舉面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn),分為如下幾種。
首先要說的是繼承。所謂繼承，是發(fā)生在類與類之間的，是子類共享父類成員變量和方法的一種模式。通過擴(kuò)展子類的方法可以使子類有比父類更加強(qiáng)大的功能。
說明：繼承是面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)，同樣也是Java的特點(diǎn)，這里和其他語言有很大不同。
示例代碼
01//bike類描述的是一個(gè)自行車
02classbike
03{
04}
05
06//racing_cycle類描述的是一個(gè)公路賽車,繼承自bike
07classracing_cycleextendsbike
08{
09}
提示：繼承是發(fā)生在類與類之間的。繼承可以是單繼承，也可以多層繼承。
多態(tài)是指對(duì)象在運(yùn)行期和編譯期具有兩種狀態(tài)，多態(tài)的使用使代碼具有了更多的靈活性和重用性。
抽象是指在定義類的時(shí)候，確定了該類的一些行為和動(dòng)作。比如自行車可以移動(dòng)，但怎么移動(dòng)不進(jìn)行說明。這種提前定義一些動(dòng)作和行為的類為抽象的。
封裝是指對(duì)一件物品的描述信息是這個(gè)物品所特有的，是不能讓外界看到的一些成員變量和方法。在Java里成員變量和方法就被封裝在類里，需要通過一些特有的方法訪問它們。
6.1.2面向?qū)ο缶幊膛c面向過程編程的區(qū)別
面向過程是指在遇到問題的時(shí)候，怎么去解決這個(gè)問題，而分析問題的步驟，就是解決這個(gè)問題的方法，是通過方法一步一步來完成的。面向?qū)ο笫侵冈谟龅絾栴}的時(shí)候，把問題分解成各自獨(dú)立功能的類，而這個(gè)類是完成各自問題的。總結(jié)如下所述。
面向過程和面向?qū)ο笞蠲黠@的區(qū)別就是，面向?qū)ο笫前凑找瓿傻墓δ軄韺?shí)現(xiàn)的，而面向過程是按照解決這個(gè)問題的步驟來實(shí)現(xiàn)的。
面向?qū)ο笫前凑粘绦蛑械墓δ苓M(jìn)行劃分的。
面向過程是按照問題的解決思路來劃分的，是一步一步來解決問題的。
面向過程更看重的是完成問題的過程。
面向?qū)ο蟾粗氐氖枪δ?，通過各種功能模塊的組合來完成問題。
6.2什么是類
所謂類是一種抽象的東西，描述的是一個(gè)物品的完整信息。比如房子和圖紙的關(guān)系。在Java里，圖紙就是類，定義了房子的各種信息，而房子是類的實(shí)體。
6.2.1類的定義和對(duì)象的創(chuàng)建
定義一個(gè)類表示定義了一個(gè)功能模塊。下面先介紹如何定義一個(gè)類，以及如何創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例，即對(duì)象。類是通過關(guān)鍵字class來定義的，在class關(guān)鍵字后面加上類的名稱，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)類。在類里面可以定義類的成員變量和方法。類的語法代碼如下所示。
class類的名稱
{
//類的成員變量
//類的方法
}
創(chuàng)建類的實(shí)例是通過new關(guān)鍵字來定義的，后面加上定義類時(shí)為類起的名稱，需要注意的是在類名后還需要一個(gè)括號(hào)。創(chuàng)建類的實(shí)例的代碼如下所示。
new類的名稱();
6.2.2如何使用現(xiàn)有類
在定義一些類的時(shí)候，如何使用它們呢？這里需要分為多種情況。定義的類可以在一個(gè)包下面，也可以不在一個(gè)包下面，這在使用時(shí)是不同的。類又分為已有類和自定義類，它們之間的使用也是有區(qū)別的。下面就通過范例來講解在不同情況下如何使用類。
【范例】在同目錄下使用類。首先是定義一個(gè)bike類，在該類中不存在任何成員變量和方法，這里只是演示如何在同一目錄下使用類。
示例代碼
01//bike.java
02classbike
03{
04}
接下來定義一個(gè)使用bike類的類。
01//testBike.java
02//在testBike類里使用了bike類
03classtestBike
04{
05bikeb=newbike();
06}
6.2.3類設(shè)計(jì)的技巧
設(shè)計(jì)一個(gè)類要明確這個(gè)所要完成的功能，類里的成員變量和方法是描述類的功能的。如果定義了和這個(gè)類不相關(guān)的成員變量和方法將不是一個(gè)良好的設(shè)計(jì)。
【范例】示例代碼是一個(gè)不太好的類設(shè)計(jì)。
示例代碼
01publicclassbike
02{
03//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色.
04Stringcolor="黃色";
05
06//這個(gè)成員變量描述的是公路賽車的顏色,所以在這里不太合適
07Stringracing_color="綠色";
08}
在本程序中定義了一個(gè)表示自行車顏色的color成員變量，又定義了一個(gè)表示賽車顏色的racing_color成員變量；而該程序是定義的一個(gè)bike自行車類，所以定義表示賽車顏色的racing_color成員變量是不太好的選擇。
【范例6-8】示例代碼6-8是一個(gè)良好的類設(shè)計(jì)。
示例代碼6-8
01publicclassbike
02{
03//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色
04Stringcolor="黃色";
05}
01publicclassracing
02{
03//這個(gè)成員變量描述的是公路賽車的顏色
04Stringracing_color="綠色";
05}
【代碼解析】在該范例中，定義了兩個(gè)類。其中bike類中只定義了一個(gè)表示自行車顏色的color成員變量。同樣在racing類中只定義了一個(gè)表示賽車顏色的racing_color成員變量。這種設(shè)計(jì)相對(duì)上一個(gè)范例中的設(shè)計(jì)要好得多，這樣使類和成員變量相對(duì)應(yīng)，也使別人更容易讀懂代碼。
6.3成員變量
所謂成員變量就是這個(gè)類里定義的一些私有的變量.，這些變量是屬于這個(gè)類的。就好比日常生活中的自行車的大小，即這個(gè)車子是26還是28的，這個(gè)尺寸就是自行車的成員變量，是描述這個(gè)自行車的。下面開始介紹成員變量。
6.3.1成員變量的創(chuàng)建
成員變量描述的是這個(gè)類的一些屬性或狀態(tài)的，下面通過代碼來演示怎么定義成員變量。語法為：變量的類型變量的名稱。
【范例】創(chuàng)建成員變量的一般形式。
示例代碼
01//bike類描述的是一個(gè)自行車
02publicclassbike
03{
04//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色.
05Stringcolor;
06
07//這個(gè)成員變量描述的是自行車的大小,即尺寸.
08Stringsize;
09}
在該程序中，定義了一個(gè)叫做bike的類，在該類中定義了兩個(gè)成員變量，一個(gè)是表示自行車顏色的color成員變量，一個(gè)是表示自行車型號(hào)的size成員變量。
下面看一個(gè)創(chuàng)建成員變量的完整形式。
代碼講解
通過new關(guān)鍵字來創(chuàng)建這個(gè)bike類的對(duì)象，用bike類的對(duì)象引用b來給其成員變量賦值。因?yàn)槌蓡T變量是在這個(gè)類實(shí)例化后才能訪問到的。成員變量賦完值后，調(diào)用println語句來打印并顯示結(jié)果。
6.3.2成員變量的初始化
通過new關(guān)鍵字來創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象后，會(huì)有一個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)的初始值。所以說不管有沒有在創(chuàng)建成員變量的時(shí)候給變量一個(gè)值，系統(tǒng)都會(huì)有一個(gè)默認(rèn)的值。
成員變量和對(duì)象的引用在申明的時(shí)候不對(duì)其賦初值，那么系統(tǒng)都會(huì)賦一個(gè)初值，具體的信息如表所示。
6.4局部變量
局部變量和成員變量很相似都是描述信息的。局部變量和成員變量的不同點(diǎn)就是局部變量是在方法體里創(chuàng)建的，在方法體外是訪問不到這個(gè)變量的。
6.4.1局部變量的創(chuàng)建和初始化
局部變量描述的是方法體的一些屬性或狀態(tài)的，下面通過代碼來演示怎么定義局部變量。創(chuàng)建局部變量的基本語法為：變量的類型變量的名稱。
【范例】演示局部變量的例子。
示例代碼
01//test類描述的是基本類型的初始化
02publicclasstest4
03{
04//程序的運(yùn)行函數(shù)即主入口函數(shù)
05publicstaticvoidmain(Stringargs[])
06{
07//基本類型的局部變量
08intsize=123;
09booleanb=true;
10//打印并顯示局部變量
11System.out.println(size);
12System.out.println(b);
13}
14}
6.4.2局部變量和成員變量的區(qū)別
局部變量描述的是這個(gè)方法體內(nèi)的屬性的，而成員變量描述的是這個(gè)對(duì)象里的屬性的，它們之間的區(qū)別，即訪問區(qū)別如下：
成員變量可以被public、protected、default、private、static、final修飾符修飾。
局部變量可以被final修飾符修飾，但不能修飾為public、protected、default、private、static。
成員變量是在堆里進(jìn)行創(chuàng)建的，而局部變量是在棧里進(jìn)行創(chuàng)建的。
成員變量是系統(tǒng)默認(rèn)值。
局部變量沒有系統(tǒng)默認(rèn)值，必須手動(dòng)賦值。
6.5方法
每個(gè)人都有走、吃和睡等動(dòng)作。在Java中，所謂方法就好比日常生活中的一個(gè)動(dòng)作，是完成一系列操作的。在Java中也是如此，方法收到對(duì)象的信息，進(jìn)行處理的操作。
6.5.1方法的創(chuàng)建和參數(shù)
方法的參數(shù)是提供外界在執(zhí)行方法的時(shí)候提供給方法的特殊描述信息的，好比日常生活中的，用力砸東西，用大力砸東西。而這個(gè)用大力就是提供給這個(gè)進(jìn)行特殊描述的。
創(chuàng)建方法的語法為：
方法修飾符方法的返回類型方法名稱(方法參數(shù))
{
方法體
}
方法的定義如下所示。
publicvoidadd(inti,intn)
{
System.out.println(i+n);
}
代碼說明：
方法名稱為add，有兩個(gè)參數(shù)都是int類型的。
方法體是打印i+n的值，并顯示出來。
?、俜椒ǖ男揎椃麨閜ublic類型的，修飾符可有可無。
?、诜椒ǖ姆祷仡愋陀泻芏喾N，主要分為如下幾類。
③方法返回值為void類型時(shí)為無返回值。
?、芊椒ǚ祷刂颠€可以為任意的類型，如String、Boolean、int。如果定義了方法的返回類型就⑤必須在方法體內(nèi)用return把返回值進(jìn)行返回。
⑥方法的返回值可以為null，但必須是對(duì)象類型?；绢愋筒荒芊祷豱ull。
?、咴诜祷刂禐榛绢愋偷臅r(shí)候，只要能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換就可返回。
?、喾椒ǖ膮?shù)也有多種形式，下面是對(duì)方法參數(shù)的討論。
⑨方法的參數(shù)可以為基本數(shù)據(jù)類型，也可以為對(duì)象引用類型。
?、饷總€(gè)參數(shù)都有完整的聲明該變量的形式。
?方法的參數(shù)可以有一個(gè)，也可有多個(gè)。
?Java程序的入口main就為一個(gè)方法，參數(shù)為String[]args，它是個(gè)特殊的方法。
6.5.2方法參數(shù)的傳遞
參數(shù)的傳遞是傳遞的值還是引用呢。下面通過例子來分別說明，請(qǐng)仔細(xì)考慮。
【范例】當(dāng)傳遞類型為基本類型時(shí)，傳遞的是該類型的值。
01//test類描述的是基本類型的傳遞
02publicclasstest
03{
04//方法add是把傳入的參數(shù)進(jìn)行+1，并顯示其結(jié)果
05publicvoidadd(inti)
06{
07i=i+1;
08System.out.println(i);
09}
10
11//程序的運(yùn)行方法，即主入口方法
12publicstaticvoidmain(Stringargs[])
13{
14//基本類型的局部變量
15intsize=44;
16
17//創(chuàng)建bike類的對(duì)象實(shí)例，即bike類的對(duì)象引用b
18testt=newtest();
19
20//打印原來的值
21System.out.println(size);
22//運(yùn)行時(shí)的值
23t.add(size);
24//打印運(yùn)行后的值
25System.out.println(size);
26}
27}
在參數(shù)為基本類型進(jìn)行傳遞的時(shí)候，是傳遞的這個(gè)值的備份，即第二份。不論在方法中怎么改變這個(gè)備份，都不是操作原來的數(shù)據(jù)，所以原來的值是不會(huì)改變的。
當(dāng)傳遞的參數(shù)為對(duì)象引用類型時(shí)，也是利用的傳值的方式進(jìn)行的。
01//test類描述的是方法的傳遞
02publicclasstest
03{
04publicstaticvoidmain(String[]args)
05{
06//創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象類型
07Strings=newString("Hello");
08
09//打印其值
10System.out.println("before:"+s);
11
12//通過方法去改變其值
13changeString(s);
14
15//打印方法改變的值和原值
16System.out.println("changeString:"+s);
17System.out.println("after:"+s);
18}
19
20publicstaticvoidchangeString(Stringstr)
21{
22str=newString("hi");
23str=str+"china!";
24}
25}
當(dāng)把對(duì)象引用s傳遞到一個(gè)方法后，這個(gè)方法可以改變這個(gè)對(duì)象的屬性，并能返回相應(yīng)的改變。但這個(gè)對(duì)象引用指向的這個(gè)字符串s是永遠(yuǎn)不會(huì)改變的。這里傳遞對(duì)象引用后，又通過這個(gè)引用去創(chuàng)建了一個(gè)新的String類型的字符串，這兩個(gè)字符串在內(nèi)存中當(dāng)然不是同一個(gè)了。
6.6對(duì)象引用的使用
所謂對(duì)象引用就是該引用名稱指向內(nèi)存中的一個(gè)對(duì)象，通過調(diào)用該引用即可完成對(duì)該對(duì)象的操作。本節(jié)將要討論一些操作對(duì)象引用中將出現(xiàn)的一些常見問題。如不存在的對(duì)象、空引用、對(duì)象間的比較等問題，下面分別來說明。
6.6.1調(diào)用不存在的對(duì)象或成員變量
如果調(diào)用的對(duì)象或成員變量沒有創(chuàng)建，那么在編譯的時(shí)候編譯器將出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面用代碼演示這個(gè)錯(cuò)誤，并演示如何修正。
【范例】代碼演示訪問不存在的成員變量。
示例代碼
01//test類描述的是測(cè)試訪問不存在的成員變量
02publicclasstest
03{
04//main方法為程序的入口函數(shù)
05publicstaticvoidmain(String[]args)
06{
07//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例
08testt=newtest();
09//t.a訪問的是一個(gè)不存在的成員變量，將提示不可識(shí)別的字段。
10System.out.println(t.a);
11}
12}
運(yùn)行將會(huì)發(fā)生如下異常。
Exceptioninthread"main"java.lang.Error:Unresolvedcompilationproblem:
t.acannotberesolvedorisnotafield
attest.main(test.java:7)
【代碼解析】對(duì)象引用t要訪問的是a這個(gè)成員變量，而a沒有聲明，在編譯的時(shí)候?qū)⑻崾惧e(cuò)誤信息。在錯(cuò)誤提示里，已經(jīng)提示為main方法里的第7行，只需查看這里就能找到錯(cuò)誤的所在。
修改上述代碼使程序運(yùn)行通過。
01//test類描述的是測(cè)試訪問不存在的成員變量
02publicclasstest
03{
04//a為test類的成員變量
05Stringa;
06
07//main方法為程序的入口方法
08publicstaticvoidmain(String[]args)
09{
10//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例
11testt=newtest();
12//t.a訪問的是一個(gè)不存在的成員變量，將提示不可識(shí)別的字段
13System.out.println(t.a);
14}
15}
根據(jù)上例中的錯(cuò)誤提示在test類聲明了一個(gè)名稱為a的成員變量。因?yàn)镾tring類型的a沒有進(jìn)行賦值，所以打印出來為null。
6.6.2調(diào)用對(duì)象為null值的引用
任何操作的對(duì)象的值為null的時(shí)候都將出現(xiàn)空指針錯(cuò)誤，即“NullPointException“錯(cuò)誤，因?yàn)槌蓡T變量和方法是屬于對(duì)象的，即屬于用new關(guān)鍵字創(chuàng)建出來的對(duì)象的。下面用代碼來演示這個(gè)錯(cuò)誤，并演示如何進(jìn)行修正。
01//ArrayList類所需要的
02importjava.util.ArrayList;
03
04//test類測(cè)試訪問null值的對(duì)象
05publicclasstest
06{
07//聲明一個(gè)成員變量a并進(jìn)行初值
08publicStringa="test類的成員變量";
09
10//Java程序的主入口方法
11publicstaticvoidmain(String[]args)
12{
13//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例
14testt=newtest();
15
16//創(chuàng)建一個(gè)集合類，對(duì)象引用為一個(gè)null值
17ArrayListal=null;
18
19//向一個(gè)null的集合對(duì)象里添加數(shù)據(jù)
20al.add(t.a);
21}
22}
ArrayList類為一個(gè)集合類和數(shù)組很相似，都是用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用的。錯(cuò)誤提示在main方法里的20行，提示為NullPointerException，即空指針錯(cuò)誤。對(duì)象引用al聲明為一個(gè)null值，表示這個(gè)對(duì)象并沒有創(chuàng)建其對(duì)象的實(shí)例，只是一個(gè)引用而已。當(dāng)操作任意一個(gè)為null的對(duì)象的時(shí)候都將提示空指針錯(cuò)誤。
6.6.3對(duì)象引用間的比較
兩個(gè)對(duì)象引用進(jìn)行比較，比較的是這兩個(gè)對(duì)象的引用，而引用是在內(nèi)存中的一個(gè)地址。地址當(dāng)然是不能相同的了。下面通過一個(gè)例子來演示引用間的比較。
【范例】演示兩個(gè)對(duì)象引用的比較。
equals方法在這里比較的是對(duì)象的引用，因?yàn)閑quals方法是Object類的方法，而任何類的父類都為Object，equals方法是繼承過來的。繼承將在后面的章節(jié)里做詳細(xì)講解。用new關(guān)鍵字創(chuàng)建的對(duì)象地址是重新分配的，它們進(jìn)行比較，地址當(dāng)然是不同的了。
6.7this
this是Java保留的一個(gè)關(guān)鍵字，所謂this就好比日常生活中的“你我他”中的我，表示自己、本身的意思。在Java里也是如此，表示類的本身。
