Java类

在 Java 编程中，类（class）是面向对象编程的核心概念。类是用于创建对象的模板，它定义了对象的属性（fields）和行为（methods）。以下是关于 Java 类的详细介绍：

1. 类的定义

在 Java 中，类使用关键字 class 定义。其基本结构如下：

public class ClassName {
    // 属性（字段/成员变量）
    数据类型 属性名;

    // 构造方法
    public ClassName() {
        // 初始化代码
    }

    // 方法
    返回类型 方法名(参数列表) {
        // 方法体
    }
}

2. 类的组成

一个类通常由以下几个部分组成：

(1) 属性（Fields）

属性是类中用于存储数据的变量。它们也被称为成员变量。

• 属性一般具有访问修饰符（public, private, protected），用于控制访问权限。
• 可以赋予默认值。

public class Person {
    private String name; // 姓名
    private int age;     // 年龄
}

(2) 方法（Methods）

方法定义了类的行为，表示对象可以执行的操作。

• 方法通常由访问修饰符、返回类型、方法名和参数列表组成。
• 关键字 void 表示该方法不返回任何值。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name; // 设置姓名
    }

    public String getName() {
        return name; // 获取姓名
    }
}

this指针
Java 中有一个 this 指针（或者说引用），它是指向当前对象的引用。

this 的作用：

1. 指向当前对象：this 指针引用当前正在执行方法的对象实例，通常用于在对象的方法中访问当前对象的成员变量和方法。

2. 区分成员变量和局部变量：当局部变量（比如方法参数）与类的成员变量同名时，this 用于区分它们。比如：

   public class Person {
       private String name;
   
       public Person(String name) {
           this.name = name;  // this.name 指的是类的成员变量，name 是方法的参数
       }
   }
   

   在上面的代码中，this.name 表示当前对象的成员变量，而 name 是构造方法的参数。

3. 在构造函数中调用其他构造函数：Java 中，this() 可以用于在一个构造函数中调用当前类的另一个构造函数。这样可以避免重复代码：

   public class Person {
       private String name;
       private int age;
   
       public Person(String name) {
           this(name, 0);  // 调用带两个参数的构造函数
       }
   
       public Person(String name, int age) {
           this.name = name;
           this.age = age;
       }
   }
   

   在上面的代码中，this(name, 0) 调用了带有两个参数的构造函数。

注意事项：

• this 是一个隐式引用变量，不能用于静态方法中，因为静态方法没有实例对象。
• this 是指向当前对象的引用，它通常用于实例方法中，但也可以作为参数传递给其他方法或构造函数。

总结：this 是 Java 中指向当前对象的一个特殊引用，它在实例方法中非常常见，用于区分局部变量和成员变量、访问其他构造函数等。

(3) 构造方法（Constructor）

构造方法用于初始化对象。构造方法的名字必须与类名相同。

• 默认构造方法没有参数。
• 可以定义带参数的构造方法用于初始化对象时赋值。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 无参构造方法
    public Person() {
        this.name = "Unknown";
        this.age = 0;
    }

    // 带参构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

3. 对象的创建

类定义完成后，可以通过实例化来创建对象，使用关键字 new 调用构造方法。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        Person person = new Person("Alice", 25);

        // 调用方法
        person.setName("Bob");
        System.out.println(person.getName()); // 输出: Bob
    }
}

4. 访问修饰符

Java 提供了四种访问修饰符，用于控制类、方法或属性的访问范围：

5. 类的特性

Java 类支持以下核心的面向对象特性：

(1) 封装（Encapsulation）

通过将属性设置为 private 并提供 getter 和 setter 方法，可以保护数据。

public class Person {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

(2) 继承（Inheritance）

Java 支持通过 extends 关键字实现继承，一个类可以继承另一个类的属性和方法。

public class Employee extends Person {
    private int employeeId;

    public int getEmployeeId() {
        return employeeId;
    }

    public void setEmployeeId(int employeeId) {
        this.employeeId = employeeId;
    }
}

(3) 多态（Polymorphism）

多态允许使用父类的引用指向子类对象，并通过动态绑定调用子类方法。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Employee(); // 父类引用
        person.setName("Alice");
        System.out.println(person.getName());
    }
}

6. 类的高级特性

(1) 静态成员（Static Members）

使用 static 修饰符可以定义类级别的属性和方法。

public class MathUtil {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

调用静态方法时，无需实例化对象：

int sum = MathUtil.add(5, 10);

(2) 内部类（Inner Class）

在一个类中定义另一个类。

public class OuterClass {
    class InnerClass {
        public void display() {
            System.out.println("This is an inner class.");
        }
    }
}

(3) 抽象类与接口

• 抽象类（abstract）：不能实例化，必须被子类继承。
• 接口（interface）：定义方法的规范，供类实现。

public abstract class Shape {
    abstract void draw();
}

public interface Drawable {
    void draw();
}

总结

Java 类是面向对象编程的基础，主要用于定义对象的属性和行为。通过封装、继承和多态，Java 类为开发者提供了强大的工具来创建模块化、可维护的程序。学习和熟练使用类是掌握 Java 编程的关键一步！