Java 2-Java 物件和類
Java 物件和類
Java作為一種面嚮物件語言。支援以下基本概念:
- 多型
- 繼承
- 封裝
- 抽象
- 類
- 物件
- 例項
- 方法
- 訊息解析
本節我們重點研究物件和類的概念。
- 物件:物件是類的一個例項,有狀態和行為。例如,一條狗是一個物件,它的狀態有:顏色、名字、品種;行為有:搖尾巴、叫、吃等。
- 類:類是一個模板,它描述一類物件的行為和狀態。
Java中的物件
現在讓我們深入瞭解什麼是物件。看看周圍真實的世界,會發現身邊有很多物件,車,狗,人等等。所有這些物件都有自己的狀態和行為。
拿一條狗來舉例,它的狀態有:名字、品種、顏色,行為有:叫、搖尾巴和跑。
對比現實物件和軟體物件,它們之間十分相似。
軟體物件也有狀態和行為。軟體物件的狀態就是屬性,行為通過方法體現。
在軟體開發中,方法操作物件內部狀態的改變,物件的相互呼叫也是通過方法來完成。
Java中的類
類可以看成是建立Java物件的模板。
通過下面一個簡單的類來理解下Java中類的定義:
public class Dog{ String breed; int age; String color; void barking(){ } void hungry(){ } void sleeping(){ } }
一個類可以包含以下型別變數:
- 區域性變數:在方法、構造方法或者語句塊中定義的變數被稱為區域性變數。變數宣告和初始化都是在方法中,方法結束後,變數就會自動銷燬。
- 成員變數:成員變數是定義在類中,方法體之外的變數。這種變數在建立物件的時候例項化。成員變數可以被類中方法、構造方法和特定類的語句塊訪問。
- 類變數:類變數也宣告在類中,方法體之外,但必須宣告為static型別。
一個類可以擁有多個方法,在上面的例子中:barking()、hungry()和sleeping()都是Dog類的方法。
構造方法
每個類都有構造方法。如果沒有顯式地為類定義構造方法,Java編譯器將會為該類提供一個預設構造方法。
在建立一個物件的時候,至少要呼叫一個構造方法。構造方法的名稱必須與類同名,一個類可以有多個構造方法。
下面是一個構造方法示例:
public class Puppy{ public Puppy(){ } public Puppy(String name){ // 這個構造器僅有一個引數:name } }
建立物件
物件是根據類建立的。在Java中,使用關鍵字new來建立一個新的物件。建立物件需要以下三步:
- 宣告:宣告一個物件,包括物件名稱和物件型別。
- 例項化:使用關鍵字new來建立一個物件。
- 初始化:使用new建立物件時,會呼叫構造方法初始化物件。
下面是一個建立物件的例子:
public class Puppy{ public Puppy(String name){ //這個構造器僅有一個引數:name System.out.println("Passed Name is :" + name ); } public static void main(String []args){ // 下面的語句將建立一個Puppy物件 Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" ); } }
編譯並執行上面的程式,會打印出下面的結果:
Passed Name is :tommy
訪問例項變數和方法
通過已建立的物件來訪問成員變數和成員方法,如下所示:
/* 例項化物件 */ ObjectReference = new Constructor(); /* 訪問其中的變數 */ ObjectReference.variableName; /* 訪問類中的方法 */ ObjectReference.MethodName();
例項
下面的例子展示如何訪問例項變數和呼叫成員方法:
public class Puppy{ int puppyAge; public Puppy(String name){ // 這個構造器僅有一個引數:name System.out.println("Passed Name is :" + name ); } public void setAge( int age ){ puppyAge = age; } public int getAge( ){ System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge ); return puppyAge; } public static void main(String []args){ /* 建立物件 */ Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" ); /* 通過方法來設定age */ myPuppy.setAge( 2 ); /* 呼叫另一個方法獲取age */ myPuppy.getAge( ); /*你也可以像下面這樣訪問成員變數 */ System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge ); } }
編譯並執行上面的程式,產生如下結果:
Passed Name is :tommy Puppy's age is :2 Variable Value :2
原始檔宣告規則
在本節的最後部分,我們將學習原始檔的宣告規則。當在一個原始檔中定義多個類,並且還有import語句和package語句時,要特別注意這些規則。
- 一個原始檔中只能有一個public類
- 一個原始檔可以有多個非public類
- 原始檔的名稱應該和public類的類名保持一致。例如:原始檔中public類的類名是Employee,那麼原始檔應該命名為Employee.java。
- 如果一個類定義在某個包中,那麼package語句應該在原始檔的首行。
- 如果原始檔包含import語句,那麼應該放在package語句和類定義之間。如果沒有package語句,那麼import語句應該在原始檔中最前面。
- import語句和package語句對原始檔中定義的所有類都有效。在同一原始檔中,不能給不同的類不同的包宣告。
類有若干種訪問級別,並且類也分不同的型別:抽象類和final類等。這些將在訪問控制章節介紹。
除了上面提到的幾種型別,Java還有一些特殊的類,如:內部類、匿名類。
Java包
包主要用來對類和介面進行分類。當開發Java程式時,可能編寫成百上千的類,因此很有必要對類和介面進行分類。
Import語句
在Java中,如果給出一個完整的限定名,包括包名、類名,那麼Java編譯器就可以很容易地定位到原始碼或者類。Import語句就是用來提供一個合理的路徑,使得編譯器可以找到某個類。
例如,下面的命令列將會命令編譯器載入java_installation/java/io路徑下的所有類
import java.io.*;
一個簡單的例子
在該例子中,我們建立兩個類:Employee和EmployeeTest。
首先開啟文字編輯器,把下面的程式碼貼上進去。注意將檔案儲存為Employee.java。
Employee類有四個成員變數:name、age、designation和salary。該類顯式聲明瞭一個構造方法,該方法只有一個引數。
import java.io.*; public class Employee{ String name; int age; String designation; double salary; // Employee 類的構造器 public Employee(String name){ this.name = name; } // 設定age的值 public void empAge(int empAge){ age = empAge; } /* 設定designation的值*/ public void empDesignation(String empDesig){ designation = empDesig; } /* 設定salary的值*/ public void empSalary(double empSalary){ salary = empSalary; } /* 列印資訊 */ public void printEmployee(){ System.out.println("Name:"+ name ); System.out.println("Age:" + age ); System.out.println("Designation:" + designation ); System.out.println("Salary:" + salary); } }
程式都是從main方法開始執行。為了能執行這個程式,必須包含main方法並且建立一個例項物件。
下面給出EmployeeTest類,該類例項化2個Employee類的例項,並呼叫方法設定變數的值。
將下面的程式碼儲存在EmployeeTest.java檔案中。
import java.io.*; public class EmployeeTest{ public static void main(String args[]){ /* 使用構造器建立兩個物件 */ Employee empOne = new Employee("James Smith"); Employee empTwo = new Employee("Mary Anne"); // 呼叫這兩個物件的成員方法 empOne.empAge(26); empOne.empDesignation("Senior Software Engineer"); empOne.empSalary(1000); empOne.printEmployee(); empTwo.empAge(21); empTwo.empDesignation("Software Engineer"); empTwo.empSalary(500); empTwo.printEmployee(); } }
編譯這兩個檔案並且執行EmployeeTest類,可以看到如下結果:
C :> javac Employee.java C :> vi EmployeeTest.java C :> javac EmployeeTest.java C :> java EmployeeTest Name:James Smith Age:26 Designation:Senior Software Engineer Salary:1000.0 Name:Mary Anne Age:21 Designation:Software Engineer Salary:500.0