第三章：面向对象编程

3.1 类与对象

1. 类与对象的基本概念

  • 类（Class）：类是面向对象编程的核心概念，是对具有相同属性和行为的一组对象的抽象描述。类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。
  • 对象（Object）：对象是类的实例，是具体的实体。每个对象都有自己的状态（属性）和行为（方法）。

2. 类的定义

在Java中，类的定义使用class关键字，语法如下：

public class ClassName {
    // 成员变量（属性）
    private String name;
    private int age;

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

    // 成员方法（行为）
    public void displayInfo() {
        System.out.println("Name: " + name + ", Age: " + age);
    }
}

3. 对象的创建与使用

  • 创建对象：使用new关键字调用类的构造方法创建对象。
  • 访问对象的属性和方法：通过对象名和点操作符（.）访问对象的属性和方法。

示例：

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

        // 访问对象的方法
        obj.displayInfo();
    }
}

4. 成员变量与局部变量

  • 成员变量：定义在类中，方法外，表示对象的属性。成员变量有默认初始值（如int默认为0，String默认为null）。
  • 局部变量：定义在方法或代码块中，必须显式初始化后才能使用。

5. 静态成员与非静态成员

  • 静态成员（static）：属于类本身，所有对象共享。通过类名直接访问。
  • 非静态成员：属于对象，每个对象有独立的副本。

示例：

public class Example {
    static int staticVar = 10; // 静态变量
    int instanceVar = 20;     // 实例变量

    public static void staticMethod() {
        System.out.println("This is a static method.");
    }

    public void instanceMethod() {
        System.out.println("This is an instance method.");
    }
}

6. 封装性

封装是面向对象的三大特性之一，通过访问修饰符（private、protected、public）控制对类的属性和方法的访问。通常将属性设为private，并提供公共的getter和setter方法。

示例：

public class Person {
    private String name;

    // Getter方法
    public String getName() {
        return name;
    }

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

7. 总结

  • 类是对象的模板，对象是类的实例。
  • 通过new关键字创建对象。
  • 成员变量表示对象的状态，成员方法表示对象的行为。
  • 封装性通过访问修饰符实现，保护数据安全。
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