面向对象类的概念

前言

在上一篇文章中，壹哥给大家介绍了面向对象和面向过程的概念，并介绍了两者的区别。但是上一篇文章中的内容，介绍的还是比较笼统。接下来壹哥会在本篇文章中，再单独给大家详细介绍Java中类的概念，让大家加深对面向对象的理解。

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全文大约【4000】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......

一. 类的简介

1. 概念

要掌握面向对象，我们就不得不先了解一下什么是类。类是对表示客观世界中某类群体的一些基本特征的抽象。它会在一组相同或相似的对象中，抽取出共性的特征和行为，保留我们所关注的部分。

当然，这个概念对于小白来说很难理解，壹哥必须给大家举个栗子。

很久以前上大学时，去生产手机设备的电子厂做过暑假工。当时那个厂子是给摩托罗拉生产手机壳的，你们知道手机壳是怎么生产的吗？肯定不是靠人力把一个个壳子给雕刻出来，而是利用专门的“模具”来生产。就是每一款手机设计出来之后，就会针对该款手机的外形进行“开模”，先生产出一款手机外壳的“模具”。接下来工厂里面就调制出所需的塑料(液体形态)，把这个液体的塑料往模具里一倒一压，等冷却后抠出来就是一个个的手机壳了。

其实这样的场景，壹哥相信很多人都见过，我们家里做饭用的大铁锅、洗脸盆等用品，也都是通过对应的模具生产出来的。

那么大家想一下，这个“模具”不就是“对某类群体的一些基本特征的抽象”吗？把所有手机壳或者是锅碗瓢盆的“共性的特征和行为抽取出来”！所以，“模具”就是一个“类”，“类”就是一个“模具”！我们可以利用“类”生产出很多同类的“产品”，这些个产品就是“对象”。

2. 类与对象的关系

类是对象的抽象，对象是类的具体。也就是说，类是一种概念模型，定义了对象的所有特性和所需的操作。而对象是一个真实的模型，是一个具体的实体。所以类是描述了一组具有相同特性(属性)和相同行为(方法)的一组对象的集合。

类是构造面向对象程序的基本单位，是抽取了同类对象的共同属性和方法所形成的对象或实体的“模板”。而对象则是现实世界中实体的描述，对象要创建才存在，有了对象才能对对象进行操作。概括总结就是：

类定义了对象应具有的特征和行为，类是对象的模板；

对象是拥有多个相同特征和行为的实体，对象是类的实例。

所以，类是对象的模板，对象是类的实例。面想对象其实就是从具体到抽象，再从抽象到具体的过程。就好比“人类”是一个类别的统称，但并不是某个具体的对象“张三、李四”；而“张三、李四”则是一个个具体的“对象”，不是“人类”。

3. 类的组成

在一个类中，主要包括两个核心要素，即属性和行为。属性其实就是类中的各种变量，行为其实就是类中的各种方法。

属性：对应着各种变量，包括成员变量、类变量等；

行为：对应着各种方法，包括实例方法、静态方法、静态代码块等

接下来会给大家讲解如何创建一个类，并介绍以上这些概念该如何用代码定义，另外我们也会在后面通过专门的文章来学习这些内容。

二. 类的创建

1. 创建步骤

我们要用代码创建一个类，可以按如下几个步骤进行实现：

1. 确定类名；

2. 编写成员变量；

3. 编写成员方法。

通过以上步骤，一个类就可以创建出来了。

2. 基本语法

在 Java 中，定义一个类需要使用 class 关键字、类名和一对表示程序体的大括号，基本语法如下：

[public][abstract|final]class<class_name>[extends<class_name>][implements<interface_name>] {
    
    //属性部分
    <property_type> <property1>;
    <property_type> <property2>;
    <property_type> <property3>;
	......
    
    //方法部分
    method1();
    
    method2();

    method3();
    ......
}

在上述语法中，“[]”中括号里的部分是可选的，可以省略，中括号外面的部分则是必须的。“|”竖线表示“或的关系”，比如abstract|final，说明可以使用abstract 或 final 关键字，但这两个关键字不能同时出现。

3. 关键字

在上述语法中，出现的各关键字含义如下：

● public：表示“公共的”，使用 public 修饰，该类就可以被其他类和程序访问。Java程序的主类必须是 public类，凡是需要作为公共工具供其他类和程序使用的类都应定义为 public类。

● abstract：表示“抽象的”，被abstract修饰的类是抽象类。抽象类不能被实例化，抽象类中可以有抽象方法(使用 abstract修饰的方法) 和具体方法(没有使用 abstract修饰的方法)。继承抽象类的所有子类，都必须实现该抽象类中所有的抽象方法(除非子类也是抽象类)。

● final：常量修饰符。被final修饰的类不允许被继承。

● class：声明类的关键字。

● class_name：类的名称。

● extends：表示继承的关键字，表示一个类继承其他类。

● implements：表示实现的关键字，表示一个类实现某些接口。

● property_type：成员变量的类型。

● property：成员变量的名称。

● method()：成员方法的名称。

4. 命名规则与规范

既然我们要创建一个类，必须给该类起一个名字，这就是“类名”。Java类名的命名规则，也要遵循我们前面学过的Java命名规范，让我们再来复习一下Java的命名规则与规范吧：

①. 标识符由 字母(含英、中、日、俄等)、数字、下划线"_" 和 美元符号$ (音: dollar)组成，如age、G7、_value、$salary；

②. 不能以数字开头，如123abc；

③. 严格区分大小写，如class与Class是不同的；

④. 长度无限制(一般不要超过15个字符)；

⑤. 不能是Java中的保留字和关键字。

以上这些是必须要遵循的规则，还有一些建议我们遵守的规范，如下：

● 标识符命名习惯：尽量做到见名知意，如Order订单类，不要写a、b、c这种名称；

● 变量名/方法名/参数名：首字母要小写。如果名称由多个单词组成，第一个单词的首字母应小写，剩下的单词首字母应大写(驼峰式命名法)，例如：xxxYyyZzz、numCounter；

● 类名: 单词首字母应大写，如果类名由多个单词组成，每个单词的首字母都应大写(帕斯卡命名法)，例如：XxxYyyZzz、OrderCancel；

所以我们在给类进行命名时，也要遵守以上规则和规范。

5. 基本案例

学习了以上这些理论内容之后，我们通过一个小案例来感受一下如何创建一个类。

public class Person {//类名首字母大写，要见名知意

    //定义属性
    
	// 姓名
	public String name;

	// 性别
	private String sex;

	// 年龄
	private int age;

    //定义方法
	/**
	 * 吃饭
	 */
	public void eat() {
		System.out.println("我会吃饭...");
	}

	/**
	 * 说话
	 */
	public void speak(String name, String sex, int age) {
		System.out.println("我会说话...我的名字是：" + name + ",性别：" + sex + ",年龄=" + age);
	}

}

我们在上面的代码中，就是按照创建类的3个核心步骤进行实现的：

1. 声明类：给类起一个合格的名字。

2. 编写类的属性：类的属性就是类中的变量，通过在类的主体中定义变量来描述类所具有的特征。类中声明的变量分为类的成员变量和静态变量。

3. 编写类的方法：类的方法描述了类所具有的行为，它们是类的成员方法，我们可以简单地把方法理解成可以独立完成某个功能的单元模块。

大家注意，类中的属性和方法都是类的成员。

三. 属性的定义

壹哥在上面给大家讲了，类的成员包括属性和方法，其中方法的定义我会放在以后进行专门地讲解，今天我们先来学习一下属性的定义。

1. 属性简介

类中的属性，其实就是类中的变量，通过在类的主体中定义变量来描述类所具有的特征。类中声明的变量分为类的成员变量(实例变量)和静态变量(类变量)。

2. 基本语法

我们要想定义类的属性，应该遵循一定的语法格式，如下：

[public|protected|private][static][final]<type><variable_name>

上面语法中，各参数的含义如下：

● public、protected、private：访问修饰符。用于表示成员变量的访问权限。

● static：静态修饰符。表示该成员变量为类变量，也称为静态变量。

● final：常量修饰符。表示将该成员变量为常量，其值无法被改变。

● type：变量的类型。

● variable_name：变量名称。

我们可以在声明变量的同时对其进行初始化，如果声明变量时没有对其进行初始化，则系统会使用默认值进行初始化。接下来我们就通过一个代码案例来学习属性的定义。

3. 基本案例

public class Car {

	// 汽车品牌
	public String logo;

	// 汽车颜色
	private String color;

	// 汽车价格
	private double price;
	
	//静态常量：定义一个字符串常量
	public static final String CAR_MANUFACTURER="大众";

    /**
	 * 为私有的成员变量提供对外的公开方法，方便其他类对该属性进行访问。
	 * 获取汽车的logo
	 */
	public String getLogo() {
		return logo;
	}

	/**
	 * 为汽车的logo重新赋值
	 * @param logo
	 */
	public void setLogo(String logo) {
		this.logo = logo;
	}

	public String getColor() {
		return color;
	}

	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}

	public double getPrice() {
		return price;
	}

	public void setPrice(double price) {
		this.price = price;
	}
	
	//复写toString方法，返回汽车信息
	@Override
	public String toString() {

		return "[Logo]=" + logo + ",[Color]=" + color + ",[Price]=" + price;
	}

}

在上述Car汽车类中，我们定义了 3个成员变量和1个静态变量。一般情况下，像这种类的成员变量，访问修饰符都是private私有的，表示该成员变量只是被该类自己访问，不能被外界访问。如果我们想要被外界访问，可以对外提供一些该属性对应的公开方法，如setXXX和getXXX()，而不是被其他类来直接访问该属性。

另外我们还定义了一个公开静态的字符串常量。一般情况下，一个常量都是可以被其他类直接访问的，所以经常设置成公开的和静态的，这样方便直接调用。而常量的值一旦被设置之后，就不能在运行时被修改了，这也就是常量的含义：保持常态不变！

4. 成员变量与局部变量的对比

我们在上面说过，类中的属性其实就是变量，有成员变量和静态变量。但是我们知道，还有一种局部变量，那么成员变量与局部变量有什么区别呢？我们来看下表：

另外我们还要注意，局部变量是可以与实例变量重名的。如果成员变量和局部变量的名称相同，Java会遵循就近原则，就是哪个近采用哪个变量。

-------------------------------------正片已结束，来根事后烟---------------------------------------

四. 结语

至此，壹哥就把与类相关的内容给大家讲解完毕了，现在你知道该如何创建一个类了吗？我们在创建类时，要遵守定义类时的命名规则和基本语法，掌握常用关键字的基本含义，多写多练自然就会啦。

在下一篇文章中，壹哥会继续讲解面向对象中关于对象的内容，敬请期待哦。

五. 今日作业

1. 第一题

设计一个学生类，并设计出一个学生应有的属性，请把实现代码在评论区贴出来哦。