Java学习--面向对象基础

文章摘要

面向对象是Java编程的核心思想之一。它不只是“创建一个类、new一个对象”这么简单，更重要的是学会把数据和操作数据的行为组织在同一个对象中，并通过构造器完成初始化，借助this明确当前对象，再利用封装性控制外部对数据的访问。

简单理解：类是对象的模板，对象是类的实例；属性保存对象的数据，方法描述对象能够执行的行为。

1.面向对象的基本概念

1.1面向对象到底是什么

面向对象强调：现实世界中的事物可以抽象为对象，对象既携带数据，也可以执行与这些数据相关的操作。程序不再只是零散变量和函数的堆积，而是围绕一个个对象组织起来。

例如，要保存学生“张三”的姓名和年龄，仅用一个基本数据类型无法同时描述String类型的姓名和int类型的年龄。此时可以定义Student类，把name和age组合成一个新的数据类型。

核型价值：确定了对象，就能找到与该对象相关的数据和行为，代码的结构会更清晰，也更接近人类理解现实事务的方法。

2.类、对象、属性和方法

2.1类是模板

类可以理解为一张模板或一份设计图，他规定对象应该具备哪些属性和方法。在项目中，通常会把用于描述数据的类放在entity包中，这类类常被成为实体类。

package entity; public class Student { public String name; // 属性：姓名 public int age; // 属性：年龄 public void run() { // 方法：行为 System.out.println("跑步"); } }

2.2 对象是类的实例

对象是根据类创建出来的具体实例。类本身只定义结构，真正携带数据的是对象。创建对象使用new关键字。

Student s1 = new Student(); s1.name = "张三"; s1.age = 18; s1.run();

上面s1是一个引用变量，它保存Student对象在内存中的地址。通过“对象名.属性名”可以读写属性，通过“对象名。方法名（）”可以调用行为。

3.对象在内存中的执行过程

理解对象的内存过程，可以帮助我们解释为什么对象之间可能互不影响，也可以解释为什么多个变量指向同一个对象时会相互影响。

1. Java 源文件被编译为 .class 字节码，并在运行时加载。

2. main 方法进入方法调用栈。

3. 执行 new Student() 时，在堆内存中开辟一块空间。

4. 对象的成员变量先获得默认值，例如 name 为 null、age 为 0。

5. 堆内存地址返回给引用变量 s1。

6. 给 s1.name 和 s1.age 赋值，本质上是在修改堆中对象的数据。

7. 调用 s1.run() 时，根据对象类型找到 Student 类中的 run 方法并执行。

容易混淆的点：s1不是对象本身，它是保存对象地址的引用变量；真正的Student对象位于堆内存中。

4.类和对象的常见注意事项

• 类名一般采用大驼峰命名法，例如 Student、Teacher、SchoolInfo。
• 定义在类中、方法外的变量叫成员变量；定义在方法或代码块中的变量叫局部变量。
• 成员变量在创建对象时会自动获得默认值，局部变量则必须先赋值后使用。
• 一个 .java 文件可以定义多个类，但只能有一个 public 类，并且 public 类名必须与文件名一致。
• 不同 new 出来的对象通常互不影响；多个引用变量指向同一个对象时，修改对象会被所有引用看到。

5.this关键字

this表示当前对象。成员方法运行时，一定是由某个对象发起调用的，this就指向这个正在调用方法的对象。

5.1 为什么需要this

当方法名或局部变量名与成员变量名相同时，Java会优先使用离自己更近的局部变量或参数。此时使用this.成员变量，可以明确访问的是当前对象的属性。

public class Student { private String name; private int age; public void setName(String name) { this.name = name; } }

阅读方式：this.name = name 可以读成：把参数 name 的值，赋给当前对象的成员变量 name。

5.2 this还能调用成员变量

public void run(String name) { System.out.println(this.name); System.out.println("没事跑跑步"); } public void eat() { this.run("Jerry"); }

在没有歧义时，this. 可以省略；但在实体类中显式写出 this，往往能让代码含义更清楚。

6.构造器：创建对象时完成初始化

构造器是创建对象时自动执行的特殊结构。它看起来像方法，但没有返回值类型，名称必须与类名完全一致。

public Student() { // 无参构造器 }

6.1 无参构造器

如果类中没有显示编写任何构造器，Java会提供一个默认的无参构造器。因此Student s = new Student();可以正常执行。

6.2 有参构造器

有参构造器可以在创建对象的同时完成属性赋值。包含所有成员变量参数的构造器，通常称为全参构造器。

public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 创建对象 Student s1 = new Student("张三", 18);

重要规则：只要类中显式编写了有参构造器，Java 就不会再自动提供默认无参构造器。仍需无参创建对象时，必须手动补写无参构造器。

注意：在 IntelliJ IDEA 中，可以通过 Alt + Insert 或 Generate 菜单快速生成无参、部分参数或全参构造器。

7.封装：控制对向数据的访问

封装是Java面向对象的三大特性之一，另外两个是继承和多态。封装的核心不是简单地“把属性改成private”，而是隐藏不应该被外部直接操作的实现细节，并通过公开方法提供受控访问。

7.1 为什么不能把所有属性都设为public

如果属性使用 public 修饰，项目中的其他类可以随意修改它。比如学校名称原本固定为“北京大学”，但外部代码却可以把它改成其他内容，这会破坏对象数据的合理性。

7.2 标准封装步骤

1. 使用 private 修饰成员变量，让属性只能在当前类内部直接访问。

2. 根据需要提供 public 的 Getter 方法读取属性。

3. 根据需要提供 public 的 Setter 方法修改属性。

4. 在 Setter 中加入参数校验，可以阻止非法数据进入对象。

public class School { private String schoolName = "北京大学"; private String address; private String phone; public String getSchoolName() { return this.schoolName; } public String getAddress() { return this.address; } public void setAddress(String address) { this.address = address; } public String getPhone() { return this.phone; } public void setPhone(String phone) { this.phone = phone; } }

上面的 schoolName 只提供 get 方法，因此外部只能读取，不能修改；address 和 phone 同时提供 get、set 方法，因此既可以获取也可以更新。

8.实体JavaBean

实体JavaBean可以理解为用于携带数据的实体类。对象负责保存和传递数据，而对象又必须依赖实体类来创建，因此实体类是Java程序中非常基础的组成部分。

8.1 初学者阶段常见的JavaBean写法

• 类通常放在 entity、model 或 domain 包中。
• 成员变量使用 private 修饰。
• 提供无参构造器。
• 根据需要提供全参构造器。
• 为属性提供 Getter 和 Setter。
• 类名能够清楚表达其所描述的数据，例如 Student、Product、Order。

public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return this.name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return this.age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } }

9.成员变量与局部变量的区别

记忆口诀：成员变量属于对象，局部变量属于一次方法执行。

10.综合示例：把知识点串起来

下面的示例同时使用了类、对象、成员变量、this、构造器和封装。它也是初学阶段最值得反复手写的一段代码。

public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.setAge(age); } public String getName() { return this.name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return this.age; } public void setAge(int age) { if (age >= 0 && age <= 150) { this.age = age; } } public void introduce() { System.out.println("我叫" + this.name + "，今年" + this.age + "岁。"); } }

public class StudentTest { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("张三", 18); s1.introduce(); Student s2 = new Student(); s2.setName("李四"); s2.setAge(20); s2.introduce(); } }

这个版本比直接公开属性更安全：年龄只能通过 setAge 修改，而且能够在方法中检查范围。这正是封装的实际意义——让对象自己维护数据的有效性。

11.初学者常见错误

12.总结

学习 Java 面向对象时，可以按照“类定义结构 → new 创建对象 → 构造器初始化 → this 指向当前对象 → private 隐藏属性 → Getter / Setter 控制访问”的顺序理解。掌握这一条主线后，后续学习继承、多态、接口、集合以及 Spring 项目中的实体类都会轻松很多。

最终知识链：类是模板，new 产生对象；对象在堆中保存数据；this 表示当前对象；构造器负责初始化；封装负责保护数据；JavaBean 负责携带和传递数据。

13.思考问题

1.为什么成员变量有默认值，而局部变量没有？

2.只写有参构造器后，为什么无参构造器会失效？