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面向对象编程

1. 前言

Java是一种面向对象的编程语言。面向对象编程,英文是Object-Oriented Programming,简称OOP。那什么是面向对象编程?

和面向对象编程不同的,是面向过程编程。面向过程编程,是把模型分解成一步一步的过程。比如,老板告诉你,要编写一个TODO任务,必须按照以下步骤一步一步来:1、读取文件;2、编写TODO;3、保存文件。

而面向对象编程,顾名思义,你得首先有个对象。有了对象后,就可以和对象进行互动:

java
GirlFriend gf = new GirlFriend();
gf.name = "Alice";
gf.send("flowers");

因此,面向对象编程,是一种通过对象的方式,把现实世界映射到计算机模型的一种编程方法

2. 面向对象基础

现实世界中,我们定义了“人”这种抽象概念,而具体的人则是“小明”、“小红”、“小军”等一个个具体的人。所以,“人”可以定义为一个类(class),而具体的人则是实例(instance)

现实世界计算机模型Java代码
类 / classclass Person
小明实例 / mingPerson ming = new Person()
小红实例 / hongPerson hong = new Person()
小军实例 / junPerson jun = new Person()

class和instance

所以,只要理解了class和instance的概念,基本上就明白了什么是面向对象编程。

  • class是一种对象模版,它定义了如何创建实例,因此,class本身就是一种数据类型。
  • 而instance是对象实例,instance是根据class创建的实例,可以创建多个instance,每个instance类型相同,但各自属性可能不相同。

定义class

在Java中,创建一个类,例如,给这个类命名为Person,就是定义一个class

java
class Person {
    public String name;
    public int age;
}

一个class可以包含多个字段(field,字段用来描述一个类的特征。上面的Person类,我们定义了两个字段,一个是String类型的字段,命名为name,一个是int类型的字段,命名为age。因此,通过class,把一组数据汇集到一个对象上,实现了数据封装

public是用来修饰字段的,它表示这个字段可以被外部访问。

创建instance

定义了class,只是定义了对象模版,而要根据对象模版创建出真正的对象实例,必须用new操作符。

new操作符可以创建一个实例,然后,我们需要定义一个引用类型的变量来指向这个实例:

java
Person ming = new Person();

上述代码创建了一个Person类型的实例,并通过变量ming指向它。

注意区分Person ming是定义Person类型的变量ming,而new Person()是创建Person实例。

有了指向这个实例的变量,我们就可以通过这个变量来操作实例。访问实例变量可以用变量.字段,例如:

java
ming.name = "Xiao Ming"; // 对字段name赋值
ming.age = 12; // 对字段age赋值
System.out.println(ming.name); // 访问字段name

Person hong = new Person();
hong.name = "Xiao Hong";
hong.age = 15;
txt
上述两个变量分别指向两个不同的实例,它们在内存中的结构如下:
			┌──────────────────┐
ming ──────>│Person instance   │
            ├──────────────────┤
            │name = "Xiao Ming"│
            │age = 12          │
            └──────────────────┘
            ┌──────────────────┐
hong ──────>│Person instance   │
            ├──────────────────┤
            │name = "Xiao Hong"│
            │age = 15          │
            └──────────────────┘

两个instance拥有class定义的nameage字段,且各自都有一份独立的数据,互不干扰。

WARNING

一个Java源文件可以包含多个类的定义,但只能定义一个public类,且public类名必须与文件名一致。如果要定义多个public类,必须拆到多个Java源文件中。