在日常生活中，在蓋房子之前要首先設(shè)計(jì)一個(gè)建筑圖紙，然后根據(jù)圖紙來(lái)蓋房子。所謂類，好比在日常生活中描述一個(gè)物品的信息，如房子的建筑圖紙。而對(duì)象就好比實(shí)實(shí)在在的房子，編程語(yǔ)言同樣如此。

　　6.1什么是面向?qū)ο?/span>

　　所謂面向?qū)ο?，是指編寫程序的時(shí)候要圍繞著一個(gè)對(duì)象的功能進(jìn)行編寫的。

　　6.1.1面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)

　　面向?qū)ο缶幊痰目s寫是OOP，全稱為ObjectOrientedProgramming。在進(jìn)行面向?qū)ο蟮木幊虝r(shí)，方法和成員變量都寫在具體的對(duì)象里，并對(duì)其成員變量和方法有很好的隱藏性。對(duì)象之間的訪問(wèn)都是通過(guò)其接口進(jìn)行的。下面列舉面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn),分為如下幾種。

　　首先要說(shuō)的是繼承。所謂繼承，是發(fā)生在類與類之間的，是子類共享父類成員變量和方法的一種模式。通過(guò)擴(kuò)展子類的方法可以使子類有比父類更加強(qiáng)大的功能。

　　說(shuō)明：繼承是面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)，同樣也是Java的特點(diǎn)，這里和其他語(yǔ)言有很大不同。

　　示例代碼

　　01//bike類描述的是一個(gè)自行車

　　02classbike

　　03{

　　04}

　　05

　　06//racing_cycle類描述的是一個(gè)公路賽車,繼承自bike

　　07classracing_cycleextendsbike

　　08{

　　09}

　　提示：繼承是發(fā)生在類與類之間的。繼承可以是單繼承，也可以多層繼承。

　　多態(tài)是指對(duì)象在運(yùn)行期和編譯期具有兩種狀態(tài)，多態(tài)的使用使代碼具有了更多的靈活性和重用性。

　　抽象是指在定義類的時(shí)候，確定了該類的一些行為和動(dòng)作。比如自行車可以移動(dòng)，但怎么移動(dòng)不進(jìn)行說(shuō)明。這種提前定義一些動(dòng)作和行為的類為抽象的。

　　封裝是指對(duì)一件物品的描述信息是這個(gè)物品所特有的，是不能讓外界看到的一些成員變量和方法。在Java里成員變量和方法就被封裝在類里，需要通過(guò)一些特有的方法訪問(wèn)它們。

　　6.1.2面向?qū)ο缶幊膛c面向過(guò)程編程的區(qū)別

　　面向過(guò)程是指在遇到問(wèn)題的時(shí)候，怎么去解決這個(gè)問(wèn)題，而分析問(wèn)題的步驟，就是解決這個(gè)問(wèn)題的方法，是通過(guò)方法一步一步來(lái)完成的。面向?qū)ο笫侵冈谟龅絾?wèn)題的時(shí)候，把問(wèn)題分解成各自獨(dú)立功能的類，而這個(gè)類是完成各自問(wèn)題的?？偨Y(jié)如下所述。

　　面向過(guò)程和面向?qū)ο笞蠲黠@的區(qū)別就是，面向?qū)ο笫前凑找瓿傻墓δ軄?lái)實(shí)現(xiàn)的，而面向過(guò)程是按照解決這個(gè)問(wèn)題的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　面向?qū)ο笫前凑粘绦蛑械墓δ苓M(jìn)行劃分的。

　　面向過(guò)程是按照問(wèn)題的解決思路來(lái)劃分的，是一步一步來(lái)解決問(wèn)題的。

　　面向過(guò)程更看重的是完成問(wèn)題的過(guò)程。

　　面向?qū)ο蟾粗氐氖枪δ?，通過(guò)各種功能模塊的組合來(lái)完成問(wèn)題。

　　6.2什么是類

　　所謂類是一種抽象的東西，描述的是一個(gè)物品的完整信息。比如房子和圖紙的關(guān)系。在Java里，圖紙就是類，定義了房子的各種信息，而房子是類的實(shí)體。

　　6.2.1類的定義和對(duì)象的創(chuàng)建

　　定義一個(gè)類表示定義了一個(gè)功能模塊。下面先介紹如何定義一個(gè)類，以及如何創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例，即對(duì)象。類是通過(guò)關(guān)鍵字class來(lái)定義的，在class關(guān)鍵字后面加上類的名稱，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)類。在類里面可以定義類的成員變量和方法。類的語(yǔ)法代碼如下所示。

　　class類的名稱

　　{

　　//類的成員變量

　　//類的方法

　　}

　　創(chuàng)建類的實(shí)例是通過(guò)new關(guān)鍵字來(lái)定義的，后面加上定義類時(shí)為類起的名稱，需要注意的是在類名后還需要一個(gè)括號(hào)。創(chuàng)建類的實(shí)例的代碼如下所示。

　　new類的名稱();

　　6.2.2如何使用現(xiàn)有類

　　在定義一些類的時(shí)候，如何使用它們呢？這里需要分為多種情況。定義的類可以在一個(gè)包下面，也可以不在一個(gè)包下面，這在使用時(shí)是不同的。類又分為已有類和自定義類，它們之間的使用也是有區(qū)別的。下面就通過(guò)范例來(lái)講解在不同情況下如何使用類。

　　【范例】在同目錄下使用類。首先是定義一個(gè)bike類，在該類中不存在任何成員變量和方法，這里只是演示如何在同一目錄下使用類。

　　示例代碼

　　01//bike.java

　　02classbike

　　03{

　　04}

　　接下來(lái)定義一個(gè)使用bike類的類。

　　01//testBike.java

　　02//在testBike類里使用了bike類

　　03classtestBike

　　04{

　　05bikeb=newbike();

　　06}

　　6.2.3類設(shè)計(jì)的技巧

　　設(shè)計(jì)一個(gè)類要明確這個(gè)所要完成的功能，類里的成員變量和方法是描述類的功能的。如果定義了和這個(gè)類不相關(guān)的成員變量和方法將不是一個(gè)良好的設(shè)計(jì)。

　　【范例】示例代碼是一個(gè)不太好的類設(shè)計(jì)。

　　示例代碼

　　01publicclassbike

　　02{

　　03//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色.

　　04Stringcolor="黃色";

　　05

　　06//這個(gè)成員變量描述的是公路賽車的顏色,所以在這里不太合適

　　07Stringracing_color="綠色";

　　08}

　　在本程序中定義了一個(gè)表示自行車顏色的color成員變量，又定義了一個(gè)表示賽車顏色的racing_color成員變量；而該程序是定義的一個(gè)bike自行車類，所以定義表示賽車顏色的racing_color成員變量是不太好的選擇。

　　【范例6-8】示例代碼6-8是一個(gè)良好的類設(shè)計(jì)。

　　示例代碼6-8

　　01publicclassbike

　　02{

　　03//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色

　　04Stringcolor="黃色";

　　05}

　　01publicclassracing

　　02{

　　03//這個(gè)成員變量描述的是公路賽車的顏色

　　04Stringracing_color="綠色";

　　05}

　　【代碼解析】在該范例中，定義了兩個(gè)類。其中bike類中只定義了一個(gè)表示自行車顏色的color成員變量。同樣在racing類中只定義了一個(gè)表示賽車顏色的racing_color成員變量。這種設(shè)計(jì)相對(duì)上一個(gè)范例中的設(shè)計(jì)要好得多，這樣使類和成員變量相對(duì)應(yīng)，也使別人更容易讀懂代碼。

　　6.3成員變量

　　所謂成員變量就是這個(gè)類里定義的一些私有的變量.，這些變量是屬于這個(gè)類的。就好比日常生活中的自行車的大小，即這個(gè)車子是26還是28的，這個(gè)尺寸就是自行車的成員變量，是描述這個(gè)自行車的。下面開始介紹成員變量。

　　6.3.1成員變量的創(chuàng)建

　　成員變量描述的是這個(gè)類的一些屬性或狀態(tài)的，下面通過(guò)代碼來(lái)演示怎么定義成員變量。語(yǔ)法為：變量的類型變量的名稱。

　　【范例】創(chuàng)建成員變量的一般形式。

　　示例代碼

　　01//bike類描述的是一個(gè)自行車

　　02publicclassbike

　　03{

　　04//這個(gè)成員變量描述的是自行車的顏色.

　　05Stringcolor;

　　06

　　07//這個(gè)成員變量描述的是自行車的大小,即尺寸.

　　08Stringsize;

　　09}

　　在該程序中，定義了一個(gè)叫做bike的類，在該類中定義了兩個(gè)成員變量，一個(gè)是表示自行車顏色的color成員變量，一個(gè)是表示自行車型號(hào)的size成員變量。

　　下面看一個(gè)創(chuàng)建成員變量的完整形式。

　　代碼講解

　　通過(guò)new關(guān)鍵字來(lái)創(chuàng)建這個(gè)bike類的對(duì)象，用bike類的對(duì)象引用b來(lái)給其成員變量賦值。因?yàn)槌蓡T變量是在這個(gè)類實(shí)例化后才能訪問(wèn)到的。成員變量賦完值后，調(diào)用println語(yǔ)句來(lái)打印并顯示結(jié)果。

　　6.3.2成員變量的初始化

　　通過(guò)new關(guān)鍵字來(lái)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象后，會(huì)有一個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)的初始值。所以說(shuō)不管有沒有在創(chuàng)建成員變量的時(shí)候給變量一個(gè)值，系統(tǒng)都會(huì)有一個(gè)默認(rèn)的值。

　　成員變量和對(duì)象的引用在申明的時(shí)候不對(duì)其賦初值，那么系統(tǒng)都會(huì)賦一個(gè)初值，具體的信息如表所示。

　　6.4局部變量

　　局部變量和成員變量很相似都是描述信息的。局部變量和成員變量的不同點(diǎn)就是局部變量是在方法體里創(chuàng)建的，在方法體外是訪問(wèn)不到這個(gè)變量的。

　　6.4.1局部變量的創(chuàng)建和初始化

　　局部變量描述的是方法體的一些屬性或狀態(tài)的，下面通過(guò)代碼來(lái)演示怎么定義局部變量。創(chuàng)建局部變量的基本語(yǔ)法為：變量的類型變量的名稱。

　　【范例】演示局部變量的例子。

　　示例代碼

　　01//test類描述的是基本類型的初始化

　　02publicclasstest4

　　03{

　　04//程序的運(yùn)行函數(shù)即主入口函數(shù)

　　05publicstaticvoidmain(Stringargs[])

　　06{

　　07//基本類型的局部變量

　　08intsize=123;

　　09booleanb=true;

　　10//打印并顯示局部變量

　　11System.out.println(size);

　　12System.out.println(b);

　　13}

　　14}

　　6.4.2局部變量和成員變量的區(qū)別

　　局部變量描述的是這個(gè)方法體內(nèi)的屬性的，而成員變量描述的是這個(gè)對(duì)象里的屬性的，它們之間的區(qū)別，即訪問(wèn)區(qū)別如下：

　　成員變量可以被public、protected、default、private、static、final修飾符修飾。

　　局部變量可以被final修飾符修飾，但不能修飾為public、protected、default、private、static。

　　成員變量是在堆里進(jìn)行創(chuàng)建的，而局部變量是在棧里進(jìn)行創(chuàng)建的。

　　成員變量是系統(tǒng)默認(rèn)值。

　　局部變量沒有系統(tǒng)默認(rèn)值，必須手動(dòng)賦值。

　　6.5方法

　　每個(gè)人都有走、吃和睡等動(dòng)作。在Java中，所謂方法就好比日常生活中的一個(gè)動(dòng)作，是完成一系列操作的。在Java中也是如此，方法收到對(duì)象的信息，進(jìn)行處理的操作。

　　6.5.1方法的創(chuàng)建和參數(shù)

　　方法的參數(shù)是提供外界在執(zhí)行方法的時(shí)候提供給方法的特殊描述信息的，好比日常生活中的，用力砸東西，用大力砸東西。而這個(gè)用大力就是提供給這個(gè)進(jìn)行特殊描述的。

　　創(chuàng)建方法的語(yǔ)法為：

　　方法修飾符方法的返回類型方法名稱(方法參數(shù))

　　{

　　方法體

　　}

　　方法的定義如下所示。

　　publicvoidadd(inti,intn)

　　{

　　System.out.println(i+n);

　　}

　　代碼說(shuō)明：

　　方法名稱為add，有兩個(gè)參數(shù)都是int類型的。

　　方法體是打印i+n的值，并顯示出來(lái)。

　?、俜椒ǖ男揎椃麨閜ublic類型的，修飾符可有可無(wú)。

　?、诜椒ǖ姆祷仡愋陀泻芏喾N，主要分為如下幾類。

　?、鄯椒ǚ祷刂禐関oid類型時(shí)為無(wú)返回值。

　?、芊椒ǚ祷刂颠€可以為任意的類型，如String、Boolean、int。如果定義了方法的返回類型就⑤必須在方法體內(nèi)用return把返回值進(jìn)行返回。

　　⑥方法的返回值可以為null，但必須是對(duì)象類型?；绢愋筒荒芊祷豱ull。

　?、咴诜祷刂禐榛绢愋偷臅r(shí)候，只要能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換就可返回。

　　⑧方法的參數(shù)也有多種形式，下面是對(duì)方法參數(shù)的討論。

　?、岱椒ǖ膮?shù)可以為基本數(shù)據(jù)類型，也可以為對(duì)象引用類型。

　?、饷總€(gè)參數(shù)都有完整的聲明該變量的形式。

　　?方法的參數(shù)可以有一個(gè)，也可有多個(gè)。

　　?Java程序的入口main就為一個(gè)方法，參數(shù)為String[]args，它是個(gè)特殊的方法。

　　6.5.2方法參數(shù)的傳遞

　　參數(shù)的傳遞是傳遞的值還是引用呢。下面通過(guò)例子來(lái)分別說(shuō)明，請(qǐng)仔細(xì)考慮。

　　【范例】當(dāng)傳遞類型為基本類型時(shí)，傳遞的是該類型的值。

　　01//test類描述的是基本類型的傳遞

　　02publicclasstest

　　03{

　　04//方法add是把傳入的參數(shù)進(jìn)行+1，并顯示其結(jié)果

　　05publicvoidadd(inti)

　　06{

　　07i=i+1;

　　08System.out.println(i);

　　09}

　　10

　　11//程序的運(yùn)行方法，即主入口方法

　　12publicstaticvoidmain(Stringargs[])

　　13{

　　14//基本類型的局部變量

　　15intsize=44;

　　16

　　17//創(chuàng)建bike類的對(duì)象實(shí)例，即bike類的對(duì)象引用b

　　18testt=newtest();

　　19

　　20//打印原來(lái)的值

　　21System.out.println(size);

　　22//運(yùn)行時(shí)的值

　　23t.add(size);

　　24//打印運(yùn)行后的值

　　25System.out.println(size);

　　26}

　　27}

　　在參數(shù)為基本類型進(jìn)行傳遞的時(shí)候，是傳遞的這個(gè)值的備份，即第二份。不論在方法中怎么改變這個(gè)備份，都不是操作原來(lái)的數(shù)據(jù)，所以原來(lái)的值是不會(huì)改變的。

　　當(dāng)傳遞的參數(shù)為對(duì)象引用類型時(shí)，也是利用的傳值的方式進(jìn)行的。

　　01//test類描述的是方法的傳遞

　　02publicclasstest

　　03{

　　04publicstaticvoidmain(String[]args)

　　05{

　　06//創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象類型

　　07Strings=newString("Hello");

　　08

　　09//打印其值

　　10System.out.println("before:"+s);

　　11

　　12//通過(guò)方法去改變其值

　　13changeString(s);

　　14

　　15//打印方法改變的值和原值

　　16System.out.println("changeString:"+s);

　　17System.out.println("after:"+s);

　　18}

　　19

　　20publicstaticvoidchangeString(Stringstr)

　　21{

　　22str=newString("hi");

　　23str=str+"china!";

　　24}

　　25}

　　當(dāng)把對(duì)象引用s傳遞到一個(gè)方法后，這個(gè)方法可以改變這個(gè)對(duì)象的屬性，并能返回相應(yīng)的改變。但這個(gè)對(duì)象引用指向的這個(gè)字符串s是永遠(yuǎn)不會(huì)改變的。這里傳遞對(duì)象引用后，又通過(guò)這個(gè)引用去創(chuàng)建了一個(gè)新的String類型的字符串，這兩個(gè)字符串在內(nèi)存中當(dāng)然不是同一個(gè)了。

　　6.6對(duì)象引用的使用

　　所謂對(duì)象引用就是該引用名稱指向內(nèi)存中的一個(gè)對(duì)象，通過(guò)調(diào)用該引用即可完成對(duì)該對(duì)象的操作。本節(jié)將要討論一些操作對(duì)象引用中將出現(xiàn)的一些常見問(wèn)題。如不存在的對(duì)象、空引用、對(duì)象間的比較等問(wèn)題，下面分別來(lái)說(shuō)明。

　　6.6.1調(diào)用不存在的對(duì)象或成員變量

　　如果調(diào)用的對(duì)象或成員變量沒有創(chuàng)建，那么在編譯的時(shí)候編譯器將出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面用代碼演示這個(gè)錯(cuò)誤，并演示如何修正。

　　【范例】代碼演示訪問(wèn)不存在的成員變量。

　　示例代碼

　　01//test類描述的是測(cè)試訪問(wèn)不存在的成員變量

　　02publicclasstest

　　03{

　　04//main方法為程序的入口函數(shù)

　　05publicstaticvoidmain(String[]args)

　　06{

　　07//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例

　　08testt=newtest();

　　09//t.a訪問(wèn)的是一個(gè)不存在的成員變量，將提示不可識(shí)別的字段。

　　10System.out.println(t.a);

　　11}

　　12}

　　運(yùn)行將會(huì)發(fā)生如下異常。

　　Exceptioninthread"main"java.lang.Error:Unresolvedcompilationproblem:

　　t.acannotberesolvedorisnotafield

　　attest.main(test.java:7)

　　【代碼解析】對(duì)象引用t要訪問(wèn)的是a這個(gè)成員變量，而a沒有聲明，在編譯的時(shí)候?qū)⑻崾惧e(cuò)誤信息。在錯(cuò)誤提示里，已經(jīng)提示為main方法里的第7行，只需查看這里就能找到錯(cuò)誤的所在。

　　修改上述代碼使程序運(yùn)行通過(guò)。

　　01//test類描述的是測(cè)試訪問(wèn)不存在的成員變量

　　02publicclasstest

　　03{

　　04//a為test類的成員變量

　　05Stringa;

　　06

　　07//main方法為程序的入口方法

　　08publicstaticvoidmain(String[]args)

　　09{

　　10//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例

　　11testt=newtest();

　　12//t.a訪問(wèn)的是一個(gè)不存在的成員變量，將提示不可識(shí)別的字段

　　13System.out.println(t.a);

　　14}

　　15}

　　根據(jù)上例中的錯(cuò)誤提示在test類聲明了一個(gè)名稱為a的成員變量。因?yàn)镾tring類型的a沒有進(jìn)行賦值，所以打印出來(lái)為null。

　　6.6.2調(diào)用對(duì)象為null值的引用

　　任何操作的對(duì)象的值為null的時(shí)候都將出現(xiàn)空指針錯(cuò)誤，即“NullPointException“錯(cuò)誤，因?yàn)槌蓡T變量和方法是屬于對(duì)象的，即屬于用new關(guān)鍵字創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象的。下面用代碼來(lái)演示這個(gè)錯(cuò)誤，并演示如何進(jìn)行修正。

　　01//ArrayList類所需要的

　　02importjava.util.ArrayList;

　　03

　　04//test類測(cè)試訪問(wèn)null值的對(duì)象

　　05publicclasstest

　　06{

　　07//聲明一個(gè)成員變量a并進(jìn)行初值

　　08publicStringa="test類的成員變量";

　　09

　　10//Java程序的主入口方法

　　11publicstaticvoidmain(String[]args)

　　12{

　　13//創(chuàng)建test類的對(duì)象實(shí)例

　　14testt=newtest();

　　15

　　16//創(chuàng)建一個(gè)集合類，對(duì)象引用為一個(gè)null值

　　17ArrayListal=null;

　　18

　　19//向一個(gè)null的集合對(duì)象里添加數(shù)據(jù)

　　20al.add(t.a);

　　21}

　　22}

　　ArrayList類為一個(gè)集合類和數(shù)組很相似，都是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用的。錯(cuò)誤提示在main方法里的20行，提示為NullPointerException，即空指針錯(cuò)誤。對(duì)象引用al聲明為一個(gè)null值，表示這個(gè)對(duì)象并沒有創(chuàng)建其對(duì)象的實(shí)例，只是一個(gè)引用而已。當(dāng)操作任意一個(gè)為null的對(duì)象的時(shí)候都將提示空指針錯(cuò)誤。

　　6.6.3對(duì)象引用間的比較

　　兩個(gè)對(duì)象引用進(jìn)行比較，比較的是這兩個(gè)對(duì)象的引用，而引用是在內(nèi)存中的一個(gè)地址。地址當(dāng)然是不能相同的了。下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)演示引用間的比較。

　　【范例】演示兩個(gè)對(duì)象引用的比較。

　　equals方法在這里比較的是對(duì)象的引用，因?yàn)閑quals方法是Object類的方法，而任何類的父類都為Object，equals方法是繼承過(guò)來(lái)的。繼承將在后面的章節(jié)里做詳細(xì)講解。用new關(guān)鍵字創(chuàng)建的對(duì)象地址是重新分配的，它們進(jìn)行比較，地址當(dāng)然是不同的了。

　　6.7this

　　this是Java保留的一個(gè)關(guān)鍵字，所謂this就好比日常生活中的“你我他”中的我，表示自己、本身的意思。在Java里也是如此，表示類的本身。