[Java入門筆記] 物件導向編程基礎（一）：類和對象，java物件導向編程

[Java入門筆記] 物件導向編程基礎（一）：類和對象，java物件導向編程
什麼是物件導向編程？

　　我們先來看看幾個概念：

面向過程程式設計

面向過程，是根據事情發展的步驟，按進行的順序過程劃分，面向過程其實是最為實際的一種思考方式，可以說面向過程是一種基礎的方法，它考慮的是實際地實現，一般的面向過程是從上往下步步求精。

例如：如果你要吃飯，那需要：“買菜-洗菜-做飯-吃飯”等等，一步一步的來設計，就是面向過程

結構化程式設計

結構化程式設計是主張通過按功能來分析系統需求的一種設計思想。其主要原則可以概括為：

自頂向下：程式設計時，應先考慮總體，後考慮細節；先考慮全域目標，後考慮局部目標。不要一開始就過多追求眾多的細節，先從最上層總目標開始設計，逐步使問題具體化。

逐步細化：對複雜問題，應設計一些子目標作為過渡，逐步細化。

模組化設計：一個複雜問題，肯定是由若干稍簡單的問題構成。模組化是把程式要解決的總目標分解為子目標，再進一步分解為具體的小目標，把每一個小目標稱為一個模組。

結構化程式設計首先採用結構化的程式分析方法進行功能需求分析，然後使用結構化設計方法對系統進行設計，最後採用結構化編程方式進行系統實現。
這種採用結構化程式設計主張按功能把軟體逐步細化，因此這種方法也被稱為面向功能的程式設計方法。

結構化程式設計裡最小的程式單元是函數，每個函數都負責完成一個功能，作為程式入口的函數被稱作主函數，由主函數調用其他函數，其他函數再調用其他一些函數，從而完成整個程式的功能。

圖中可以看出，結構化程式設計自頂而下的設計方式，將一些功能定義成函數模組，再一步步細化功能。結構化程式設計具有兩個不足之處：

1、設計不夠直觀，需要將客觀世界的模型分解成一個一個的功能，每個功能處理一定的資料。

2、可擴充性不強，當其中某一個函數需要修改其功能是，需要自上而下地修改模組結構。

 物件導向程式設計

物件導向就是針對一個功能，而進行模組的劃分，這部分和結構化程式很相似，但是有不同點，就是對象有繼承，多態等形式，使得你沒必要在大體相同地方要重新寫程式。它從現實世界中客觀存在的事物出發來構造軟體系統，強調以現實世界中的事物（既對象）來思考問題。

使用物件導向方式開發，其最小的程式單元是類，這些類可以產生系統中的多個對象，而這些對象則直接反應為客觀世界中的各種事物，如：

有“人”這樣一個類，他有什麼特徵（年齡、體重等），有什麼功能（吃飯、行走等），如果我們要完成上面面向過程中的功能，我們只需調用某個“人”對象的“食”方法即可。

程式的三種基本結構

無論是上面的哪種設計思想設計和實現程式，程式的設計都有可能會涉及都下面三種程式的結構：

順序結構

順序結構表示程式中的各操作是按照它們出現的先後順序執行的。

選擇結構

選擇結構表示程式的處理步驟出現了分支，它需要根據某一特定的條件選擇其中的一個分支執行。選擇結構有單選擇、雙選擇和多選擇三種形式。

迴圈結構

迴圈結構表示程式反覆執行某個或某些操作，直到某條件為假（或為真）時才可終止迴圈。在迴圈結構中最主要的是：什麼情況下執行迴圈？哪些操作需要迴圈執行？迴圈結構的基本形式有兩種：當型迴圈和直到型迴圈。

當型迴圈：表示先判斷條件，當滿足給定的條件時執行迴圈體，並且在迴圈終端處流程自動返回到迴圈入口；如果條件不滿足，則退出迴圈體直接到達流程出口處。因為是"當條件滿足時執行迴圈"，即先判斷後執行，所以稱為當型迴圈。

直到型迴圈：表示從結構入口處直接執行迴圈體，在迴圈終端處判斷條件，如果條件不滿足，返回入口處繼續執行迴圈體，直到條件為真時再退出迴圈到達流程出口處，是先執行後判斷。因為是"直到條件為真時為止"，所以稱為直到型迴圈。

類和對象

物件導向的程式設計過程中有兩個重要的概念：類(class)和對象(Object)。

什麼是類？

類是對現實生活中一類具有共同特徵的事物的抽象，它是一個抽象的概念。

比如小轎車、摩托、卡車、公交車，他們都有共同的特徵，能夠機動化的行走以及運載人或物品。所以我們可以把他們抽象為一個類：車。

什麼是對象？

 對象是類這個抽象概念的一個具體體現，比如有一個類叫“人”，而這個叫張三的人、那一個叫李四的人，都是“人”這個類的具體的體現，所以他們是對象。需要注意的是：對象一定具體到某個個體，張三不一定是一個對象，因為可以有很多個叫張三的，一定是“這一個張三”才是一個對象。

如何定義類

定義文法：

[修飾符] class 類名{    //類的內容}

 

 如：

public class Person{    }

 

 我們定義了叫“Person”的一個類。

因為Java語言是區分大小寫，所以需要注意關鍵字的大小寫問題，類名可以自己任意定義，建議起名要具有實際意義以及每個單字首大寫。

對於一個類而言，它包含三種最常見的成員：構造器、Field和方法。三個成員都可以定義0個或多個。

構造器

構造器是一個類建立對象的根本途徑，如果一個類沒有構造器，通常無法建立對象，所以系統會為每一個類預設定義一個構造器，在不明確定義的情況下，它是隱藏的，如果明確定義了，則不會預設定義。

 定義構造器的文法：

[修飾符] 類名([形參 參數名]){
　　功能代碼
}

 

 修飾符可以是public private protected 或者不寫。

例：

public class Person{    public Person(){}}

 

 Field（屬性）

Field用於定義該類或該類執行個體所包含的狀態資料、描述對象的特徵等，定義文法如下：

[修飾符] 資料類型 屬性名稱 = 值;

 

 例：

public class Person{    public String name;    public int age;}

 

 

 Person（人）這個類有兩個Filed，分別用來描述姓名、年齡。上面這個例子中沒有為其定義一個構造器，所以系統會為其預設一個構造器：public Person(){}

方法

方法用來定義該類或該類執行個體的行為特徵或功能實現。

文法如下：

[修飾符] 傳回值 方法名([形參 參數名]){    //功能代碼}

 

例：

public class Person{  //定義一個Person類    public String name;  //具有Field 姓名(name)、年齡(age)    public int age;    public Person(){}  //第一個構造方法    public Person(String n, int a){  //第二個構造方法，有兩個參數n和a，在建立對象是如果調用了該構造方法就會將name屬性設定為傳進來的n，age為a。        name = n;        age = a;    }    public void eat(String s){  //方法，類比吃東西的功能        System.out.println(name + "在吃" + s);    }    public void sleep(int hour){  //方法，類比睡覺功能        System.out.println(name + "睡了" + hour + "個小時");    }}

 

 

對象的建立和使用

前面已經說明過，建立對象的根本途徑是構造器，通過new關鍵字調用該類的構造器來建立一個對象，如：

上面我們已經定義了一個“人”類，我們通過它建立一個對象。

Person p;  //定義一個Person類型的變數p = new Person();  //通過new關鍵字Person類的第一個構造器，返回一個Person執行個體，也就是該對象。

 

也可以這樣：

Person p = new Person("張三", 20);  //我們將上面的兩步簡化為一步，並且調用第二個構造方法，傳遞兩個參數，為這個對象設定了姓名和年齡。

 

 

有了對象，我們就可以使用它了：

使用對象：使用“.”進行以下操作　　給類的屬性賦值：對象名.屬性　　調用類的方法：對象名.方法名()

System.out.println(p.name);  //將這個對象的名稱列印出來p.sleep(5);  //調用睡覺的方法

 

建立和使用對象在記憶體中的樣本

上面我們有這樣一行代碼：Person p = new Person("張三", 20);

這行代碼建立了一個Person對象，這個對象被賦值給p變數。

這行代碼中實際產生了四個東西，p變數和Person對象、"張三"對象、數字20

當有等號時會先執行等號右邊的代碼new Person("張三", 20)，這句代碼中調用的是public Person(String n, int a)構造方法，而我們發現，在這個方法中也有兩個變數String類型的n和int類型的a，所以執行這句話時記憶體中是這樣的：

產生兩個變數s和a，s是一個參考型別的變數，它在棧記憶體中儲存的是一個堆記憶體中的記憶體位址，該地址指向堆記憶體中String類型的一個對象，啊變數是一個int類型資料，所以它的數值直接儲存在棧記憶體中。

調用構造方法首先會建立一個Person類型的對象，對象中有name和age兩個屬性：

構造方法中有兩句代碼

name = n; age = a;

此時會將兩個值賦給給對象

name = n:指向同一個對象

age = a:將值複製給age

繼續執行，構造方法結束，清除a變數和s變數，執行語句等號右邊代碼，建立一個Person類型變數p，該變數指向通過構造方法返回的Person對象

                          

對象建立完成。

 

 

謝謝大家閱讀，如有錯誤之處，歡迎大家指正。( ^_^ )