14天Java基础学习——第6天：面向对象编程（类与对象）

第6天：面向对象编程（类与对象）

目标

本节的目标是深入理解面向对象编程中的类与对象概念，包括类的定义、对象的创建、构造方法、封装、访问修饰符、this关键字，以及静态与实例成员。通过理论与实践相结合的方式，帮助学生全面把握这些基础概念。

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1. 类与对象的基础

1.1 类的定义

在Java中，类是对象的蓝图或模板。定义类时，首先需要指定类的名称，并可以包含属性（成员变量）和方法（成员函数）。

public class Dog {// 属性（成员变量）String name;int age;// 方法（成员函数）void bark() {System.out.println(name + " says Woof!");}
}

1.2 对象的创建

对象是类的实例。创建对象的过程称为实例化。Java使用new关键字来创建对象。

public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建 Dog 类的对象Dog dog = new Dog();dog.name = "Buddy";dog.age = 3;dog.bark(); // 输出: Buddy says Woof!}
}

2. 构造方法与封装

2.1 构造方法

构造方法是一种特殊的方法，在创建对象时被调用。其名称与类相同，没有返回值。

public class Dog {String name;int age;// 构造方法public Dog(String name, int age) {this.name = name; // this关键字用于区分成员变量和参数this.age = age;}void bark() {System.out.println(name + " says Woof!");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog("Buddy", 3);dog.bark(); // 输出: Buddy says Woof!}
}

2.2 封装

封装是一种将数据和方法组合在一起的机制。通过访问修饰符，可以控制外部访问对象的属性，并通过公共方法对其进行操作。

public class Dog {// 私有成员变量private String name;private int age;// 构造方法public Dog(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}// 获取姓名public String getName() {return name;}// 设置姓名public void setName(String name) {this.name = name;}// 获取年龄public int getAge() {return age;}// 设置年龄public void setAge(int age) {this.age = age;}void bark() {System.out.println(name + " says Woof!");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog("Buddy", 3);dog.bark(); // 输出: Buddy says Woof!System.out.println("Name: " + dog.getName());System.out.println("Age: " + dog.getAge());}
}

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3. 访问修饰符与 this 关键字

3.1 访问修饰符

Java中有四种访问修饰符：public、protected、default（包访问）和private。

修饰符	同包类	子类	其他类	说明
public	是	是	是	公开, 任何地方可访问
protected	是	是	否	受保护的, 仅限子类与同包类
default	是	否	否	包访问, 仅限同包类
private	否	否	否	私有, 仅限本类

3.2 this 关键字

this 关键字指的是当前对象的引用。它用于解决命名冲突，以及在构造方法中调用另一个构造方法。

示例：

public class Dog {private String name;private int age;// 构造方法public Dog(String name, int age) {this.name = name; // this关键字区分成员变量和参数this.age = age;}// 另一个构造方法public Dog(String name) {this(name, 0); // 通过 this 调用另一个构造方法}void bark() {System.out.println(name + " says Woof!");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog1 = new Dog("Buddy", 3);dog1.bark(); // 输出: Buddy says Woof!Dog dog2 = new Dog("Max");dog2.bark(); // 输出: Max says Woof!}
}

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4. 静态成员与实例成员

4.1 静态成员

静态成员属于类，而不是类的实例。可以直接通过类来访问静态变量或方法。

public class Dog {private static int dogCount = 0; // 静态变量public Dog() {dogCount++; // 每次创建对象，增加计数}public static int getDogCount() {return dogCount; // 返回当前狗的数量}void bark() {System.out.println("Woof!");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog1 = new Dog();Dog dog2 = new Dog();System.out.println("Current dog count: " + Dog.getDogCount()); // 输出: Current dog count: 2}
}

4.2 实例成员

实例成员属于对象，每个对象都有其独立的实例变量和实例方法。

public class Dog {private String name;public Dog(String name) {this.name = name;}void bark() {System.out.println(name + " says Woof!");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog1 = new Dog("Buddy");Dog dog2 = new Dog("Max");dog1.bark(); // 输出: Buddy says Woof!dog2.bark(); // 输出: Max says Woof!}
}

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5. 总结

在本节中，我们深入探讨了面向对象编程的基本概念，包括类和对象、构造方法、封装、访问修饰符、this关键字，以及静态与实例成员。以下是关键点总结：

• 类与对象：类是对象的蓝图，通过new关键字实例化对象。
• 构造方法：特殊方法，用于初始化对象的状态。
• 封装：用访问修饰符控制对类属性的访问，增强数据隐私。
• 访问修饰符：public、protected、default和private，控制可见性。
• this关键字：引用当前对象，用于解决命名冲突。
• 静态成员与实例成员：静态成员共享于类的所有实例，实例成员独立于对象。

理解这些概念是掌握Java编程的基础，这将为后续的学习打下坚实的基础。通过实际编写代码，能够更好地理解和应用这些面向对象的原则。