part07——面向对象基础

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part07——面向对象基础

知识储备

变量、数组、运算符、流程控制、方法的定义和基本语法
上述知识的基本应用

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如果你能得70分，你就很不错哦！🎉，如果不到70分，可以多做几遍，每次做完有答案解析哦。并且将part6的练习题敲过5个以上，说明Java的基础语法就全掌握了。

接下来，要学习的是Java中最核心的课程——面向对象编程

面向对象概述 🍐
类和对象的关系 🍐
类的定义和对象的创建 🍐
对象内存图 🍐
成员变量和局部变量 🍐
封装 🍐
this 🍐
构造方法 🍐

1. 面向对象概述 🍐

面向对象

今天我们要探讨一个计算机编程中非常重要的概念——面向对象。在开始之前，让我们先回顾一下另一个编程方式——面向过程。

所谓面向过程，就像在按照一系列步骤做事情。

面向过程按照步骤和流程来组织代码的，逻辑上是线性的，一步接一步。

面向对象则是一种不同的思维方式。它关注的是事物本身，强调对象之间的交互。

总结

上述的2种方式看起来似乎没有太大的区别，但是在更复杂的程序中，面向对象的方式可以更好地组织和管理代码。为什么呢？

首先，可重用性。面向对象允许我们创建可以在不同地方多次使用的代码。
其次，维护性。如果我们需要改变装洗衣服的方法，只需要在女优对象中进行修改，而不用关心其他地方。
最后，可扩展性。我们可以轻松地添加新的对象和方法，而不破坏原有的代码。

所以，为什么要学习面向对象呢？

面向对象的开发更符合人类的思维习惯，能够让我们写出更清晰、更易读、更易维护的代码。在实际开发中，很多大型项目都采用面向对象的方式，这将是你未来学习和工作中必不可少的一部分。

总结

课堂作业

是一种以过程为中心的编程套路，这种方式是按照步骤和流程来组织代码的，逻辑上是线性的，一步接一步
面向对象则是一种以对象为中心的编程套路，通过指挥对象实现具体的功能。它关注的是事物本身，强调对象之间的交互
为什么要学习面向对象呢？ 🎤

面向对象的开发更符合人类的思维习惯，能够让我们写出更清晰、更易读、更易维护的代码。在实际开发中，很多大型项目都采用面向对象的方式，这将是你未来学习和工作中必不可少的一部分。

2. 类和对象的关系 🍐

类和对象的关系

在编程世界中，类和对象是面向对象编程（OOP）中的两个基本概念。它们提供了一种组织和结构化代码的方式，使我们能够更容易地理解和管理复杂的程序。

什么是类？

类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

类是对事物，也就是对象的一种描述，可以将类理解为一张设计图（模板、模具等）

根据设计图（模板、模具等），可以创建出具体存在的事物（对象）

组成结构：一个类通常包括两个主要组成部分：

属性（成员变量）：描述类的特征或状态如Elephant大象属性：颜色、体重、年龄、品种等
行为（成员方法）：定义类的行为或功能，如Elephant大象属性：吃草、睡觉、交配等

举例：在我们的例子中，Elephant大象和 Fridge 冰箱分别就是类的例子。

// 以大象为例的类定义
public class Elephant {
    // 属性
    String color;
    int weight;

    // 方法
    void lift() {
        // 实现抬起大象的功能
    }

    void putInFridge() {
        // 实现将大象放进冰箱的功能
    }
}

什么是对象？

定义：对象是类的一个实例，是类的具体体现。可以看作是类的一个具体个体。

关键特性：对象具有唯一的标识、状态和行为。

举例：在我们的例子中，myElephant 和 myFridge 就是对象的例子。


// 创建大象和冰箱的对象
Elephant myElephant = new Elephant();
Fridge myFridge = new Fridge();

类和对象的关系

类：类是对现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象

对象：是能够看得到摸的着的真实存在的实体

代码操作

类的定义：

什么是类： 类是一种抽象的模板，用于描述一类具有相似属性和行为的对象。

组成结构： 一个类通常由属性（成员变量）和行为（成员方法）组成。

关键词：类的定义使用关键词 class。

语法结构：

案例



// 以用户类为例的类定义
public class User {
    // 属性
    String name;
    int age;

    // 方法
    void displayInfo() {
        // 实现显示用户信息的功能
    }
}

什么是对象：对象是类的一个实例，是类的具体体现，是能够看得到摸的着的真实存在的实体。它具有唯一的标识、状态和行为。

总结

课堂作业

1.下面图片中1，2，3序号，哪些可以表示类，哪些可以表示对象（实例）

完成下面案例的定义🎤

需求1： 创建学生对象，通过学生对象使用变量和方法

分析：

要创建学生对象，得先定义一个学生模板类
成员变量：姓名，年龄…
成员方法：学习…

需求2：创建手机对象，通过手机对象使用变量和方法

分析：

要创建手机对象，首先得定义一个手机的模板类
成员变量：品牌，价格…
成员方法：打电话，发短信…

需求3：设计笔记本对象

让学生设计一个笔记本对象，该对象应该有哪些属性和方法？

分析：

属性可以包括品牌、型号、颜色、硬盘大小、内存大小等，方法可以包括编程、看片、浏览网页等。

善用Idea中的翻译插件！！😊

通过这三个练习，学生可以深入理解对象的概念，思考对象的组成以及如何在程序中创建和使用对象。这样的互动能够帮助他们更好地理解抽象的概念，并提高实际编程的能力。

3. 对象内存图 🍐

一个类的class文件只会加载一次，和创建几个对象没有任何关系
注意：当堆内存中，对象或数组产生的地址，通过任何方式都不能被找到后，就会被判定为内存中的垃圾 ,垃圾会被Java垃圾回收器，空闲的时候自动进行清理

4. 成员变量和局部变量 🍐

成员变量和局部变量区别

成员变量和局部变量定义

成员变量和局部变量区别

总结

课堂作业

成员变量和局部变量的区别🎤
定义一个类，描述汽车，在类中定义成员变量name ，在定义一个run的方法，在run方法中定义一个局部变量 speed 时速，并输出“比亚迪正在以110km/h时速行驶！”

5. 封装 🍐

封装

面向对象三大特征：封装、继承、多态

所谓封装，就是用类设计对象处理某一个事物的数据时，应该把要处理的数据，以及处理数据的方法，都设计到一个对象中去。

比如：在设计学生类时，把学生对象的姓名、语文成绩、数学成绩三个属性，以及求学生总分、平均分的方法，都封装到学生对象中来。

封装的设计规范：合理隐藏、合理暴露

比如，设计一辆汽车时

汽车的发动机、变速箱等一些零件并不需要让每一个开车的知道，所以就把它们隐藏到了汽车的内部。
把发动机、变速箱等这些零件隐藏起来，这样做其实更加安全，因为并不是所有人都很懂发动机、变速箱，如果暴露在外面很可能会被不懂的人弄坏。
在设计汽车时，除了隐藏部分零件，但是还是得合理的暴露一些东西出来，让司机能够操纵汽车，让汽车跑起来。比如：点火按钮啊、方向盘啊、刹车啊、油门啊、档把啊... 这些就是故意暴露出来让司机操纵汽车的。

代码中实现：

合理隐藏：将不需要对外暴露的成员变量或方法使用 private 修饰，只暴露必要的接口。
合理暴露：提供公共方法，通过这些方法控制对成员变量的访问，确保在暴露的接口上进行数据验证或其他必要的操作

假设我们设计了一个 Car 类，有一个 manufacturingYear 成员变量表示汽车的生产年份。我们使用封装来确保这个年份在合理范围内，同时不直接暴露给外部。

public class Car {
    private int manufacturingYear; //生产年份

    // 提供公共方法，以获取manufacturingYear的值
    public int getManufacturingYear() {
        return manufacturingYear;
    }

    // 提供公共方法，以设置manufacturingYear的值
    public void setManufacturingYear(int year) {
        // 生产年份不能为负数
        if (year > 0) {
            manufacturingYear = year;
        }
    }

    // 其他成员变量和方法...
}

总结

课堂作业

封装的设计规范是什么？🎤
为什么要合理隐藏？🎤

6. this 🍐

this

在面向对象编程中，this 是一个重要的关键字，用于指代当前对象的引用。它主要用于解决对象成员变量与方法内部变量命名冲突的问题。

什么是this关键字：

定义： this 是一个变量，代表当前对象的引用。

作用范围： 主要用在类的方法中。

指向当前对象： 当对象调用方法时，this 就指向调用该方法的对象。

public class MyClass {
    int myVariable;

    void myMethod(int myVariable) {
        // 在这里，this.myVariable 指的是对象的成员变量，而 myVariable 指的是方法的参数
        this.myVariable = myVariable;
    }
}

二、应用场景：

解决命名冲突：主要用于解决对象成员变量与方法内部变量命名相同的问题。


public class Example {
    int variable; // 对象的成员变量

    void setVariable(int variable) {
        // 使用this关键字，明确指代对象的成员变量
        this.variable = variable;
    }
}

构造方法中的应用：在构造方法中，可以使用this来调用其他构造方法，实现代码复用。

public class Person {
    String name;
    int age;

    // 构造方法1
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 构造方法2，调用构造方法1
    public Person(String name, int age) {
        this(name); // 调用构造方法1
        this.age = age;
    }
}

总结

this关键字是一个用于指代当前对象的引用，主要用于解决成员变量与方法内部变量命名冲突的问题。在实际开发中，合理使用this可以提高代码的可维护性和可读性。

应用场景：

明确使用场景：仅在需要区分成员变量和方法内部变量时使用this关键字。
代码可读性： 适当使用this可以增加代码的可读性，避免混淆。

7. 构造方法 🍐

构造方法

构造方法的定义：

构造方法是一种特殊的方法，用于在创建对象时进行初始化。构造方法的名称与类名相同，没有返回类型，并在 new 关键字后调用。


public class Student {
    private String name;private int age;
// 构造方法
    public Student(String studentName, int studentAge) {
        name = studentName;
        age = studentAge;
    }
// 其他成员方法...
}

上面的例子中，Student 类定义了一个构造方法，接受学生的姓名和年龄，并在创建对象时进行初始化。

构造方法的特点：

与类同名：构造方法的名称必须与类名相同。
没有返回类型：构造方法没有返回类型，即使是 void 也不需要声明。
可以有参数：构造方法可以接受参数，用于初始化对象的属性。
可以重载：可以定义多个构造方法，以满足不同的初始化需求。

构造方法的应用场景：

初始化对象的属性：构造方法通常用于初始化对象的属性，确保对象在创建时就具有合适的状态。

构造方法的注意事项：

1. 构造方法重载： 可以定义多个构造方法，但参数类型或数量应该不同，以便在不同情况下选择适当的构造方法。

public class Student {
    private String name;private int age;
    // 构造方法1
    public Student(String studentName) {
        name = studentName;
        age = 0; // 默认年龄为0
    }
    // 构造方法2
    public Student(String studentName, int studentAge) {
        name = studentName;
        age = studentAge;
    }
// 其他成员方法...
}

**2. 默认构造方法**： 如果没有定义任何构造方法，Java 会提供一个默认的无参构造方法。如果定义了任何构造方法，Java 将不再提供默认构造方法。

```java
public class Student {
    private String name;private int age;
    // 默认构造方法
    public Student() {// 默认初始化
    }
    // 构造方法
    public Student(String studentName, int studentAge) {
        name = studentName;
        age = studentAge;
    }
// 其他成员方法...
}

3. 构造方法调用：在创建对象时，构造方法会自动调用。使用 new 关键字创建对象时，会根据参数匹配选择合适的构造方法。

总结

课堂作业

随便定义2个变量，然后使用idea工具，生成无参，一个参数，全参数的构造方法🎤

8. 面向对象编程综合案例 ✏️ ❤️

面向对象编程综合案例

标准模板类制作

成员变量
- 使用private修饰
构造方法
- 提供一个无参构造方法
- 提供一个带多个参数的构造方法
成员方法
- 提供每一个成员变量对应的setXxx()/getXxx()
- 提供一个显示对象信息的show()
创建对象并为其成员变量赋值的两种方式
- 无参构造方法创建对象后使用setXxx()赋值
- 使用带参构造方法直接创建带有属性值的对象

例如：

public class Car {
    //成员变量
    private  String carName;
    private  String  color;
    //无参构造方法
    public Car() { }
    //多个参数的构造方法
    public Car(String carName, String color) {
        this.carName = carName;
        this.color = color;
    }
    //成员方法
    public void show(){ }

    //获取成员变量carName值的方法
    public String getCarName() { return carName; }
    //设置成员变量carName值的方法
    public void setCarName(String carName) { this.carName = carName; }

    //获取成员变量color值的方法
    public String getColor() { return color; }
    //设置成员变量color值的方法
    public void setColor(String color) { this.color = color; }
}

需求

part07——面向对象基础

# part07——面向对象基础

# 1. 面向对象概述 🍐

# 2. 类和对象的关系 🍐

# 3. 对象内存图 🍐

# 4. 成员变量和局部变量 🍐

# 5. 封装 🍐

# 6. this 🍐

# 7. 构造方法 🍐

# 8. 面向对象编程综合案例 ✏️ ❤️

part07——面向对象基础

1. 面向对象概述 🍐

2. 类和对象的关系 🍐

3. 对象内存图 🍐

4. 成员变量和局部变量 🍐

5. 封装 🍐

6. this 🍐

7. 构造方法 🍐

8. 面向对象编程综合案例 ✏️ ❤️