Java类和对象
最早的程序开发使用的是结构化程序设计语言，随着时间的流逝，软件的规模逐渐扩大，使用结构化语言会出现各种弊端，导致无休止地拖延开发周期，产品的质量也不尽如人意。这一切都体现了结构化语言不再适合当前的软件开发。现在程序设计者们将另一种开发思想引入程序中，那就是面向对象开发思想。
面向对象最关键的两个词汇是类与对象，实质上可以将类看作对象的抽象，它定义了对象所具有的属性和方法。学习 Java 语言必须掌握类与对象，这样可以从深层次理解 Java 这种面向对象语言的幵发理念。因此，掌握类与对象是学习 Java 语言的基础，可以使开发人员更好、更快地掌握 Java 编程思想与编程方式。
Java面向对象：对象的概念及面向对象的三个基本特征
面向对象简称 OO（Object Oriented），20 世纪 80 年代以后，有了面向对象分析（OOA）、 面向对象设计（OOD）、面向对象程序设计（OOP）等新的系统开发方式模型的研究。
对 Java 语言来说，一切皆是对象。把现实世界中的对象抽象地体现在编程世界中，一个对象代表了某个具体的操作。一个个对象最终组成了完整的程序设计，这些对象可以是独立存在的，也可以是从别的对象继承过来的。对象之间通过相互作用传递信息，实现程序开发。
对象的概念
Java 是面向对象的编程语言，对象就是面向对象程序设计的核心。所谓对象就是真实世界中的实体，对象与实体是一一对应的，也就是说现实世界中每一个实体都是一个对象，它是一种具体的概念。对象有以下特点：
对象具有属性和行为。
对象具有变化的状态。
对象具有唯一性。
对象都是某个类别的实例。
一切皆为对象，真实世界中的所有事物都可以视为对象。
面向对象开发模式更有利于人们开拓思维，在具体的开发过程中便于程序的划分，方便程序员分工合作，提高开发效率。面向对象程序设计有以下优点。
该开发模式之所以使程序设计更加完善和强大，主要是因为面向对象具有继承、封装和多态 3 个核心特性。
如同生活中的子女继承父母拥有的所有财产，程序中的继承性是指子类拥有父类数据结构的方法和机制，这是类之间的一种关系；继承只能是单继承。
例如定义一个语文老师类和数学老师类，如果不采用继承方式，那么两个类中需要定义的属性和方法如图 1 所示。
图1 语文老师类和数学老师类中的属性和方法
从图 1 能够看出，语文老师类和数学老师类中的许多属性和方法相同，这些相同的属性和方法可以提取出来放在一个父类中，这个父类用于被语文老师类和数学老师类继承。当然父类还可以继承别的类，如图 2 所示。
图2 父类继承示例图
总结图 2 的继承关系，可以用概括的树形关系来表示，如图 3 所示。
图3 类继承示例图
从图 3 中可以看出，学校主要人员是一个大的类别，老师和学生是学校主要人员的两个子类，而老师又可以分为语文老师和数学老师两个子类，学生也可以分为班长和组长两个子类。
使用这种层次形的分类方式，是为了将多个类的通用属性和方法提取出来，放在它们的父类中，然后只需要在子类中各自定义自己独有的属性和方法，并以继承的形式在父类中获取它们的通用属性和方法即可。
封装是将代码及其处理的数据绑定在一起的一种编程机制，该机制保证了程序和数据都不受外部干扰且不被误用。封装的目的在于保护信息，使用它的主要优点如下。
Java 语言的基本封装单位是类。由于类的用途是封装复杂性，所以类的内部有隐藏实现复杂性的机制。Java 提供了私有和公有的访问模式，类的公有接口代表外部的用户应该知道或可以知道的每件东西，私有的方法数据只能通过该类的成员代码来访问，这就可以确保不会发生不希望的事情。
面向对象的多态性，即“一个接口，多个方法”。多态性体现在父类中定义的属性和方法被子类继承后，可以具有不同的属性或表现方式。多态性允许一个接口被多个同类使用，弥补了单继承的不足。多态概念可以用树形关系来表示，如图 4 所示。
图4 多态示例图
从图 4 中可以看出，老师类中的许多属性和方法可以被语文老师类和数学老师类同时使用，这样也不易出错。
面向对象的三大核心特性
可重用性：它是面向对象软件开发的核心思路，提高了开发效率。面向对象程序设计的抽象、继承、封装和多态四大特点都围绕这个核心。
可扩展性：它使面向对象设计脱离了基于模块的设计，便于软件的修改。
可管理性：能够将功能与数据结合，方便管理。
继承性
封装性
保护类中的信息，它可以阻止在外部定义的代码随意访问内部代码和数据。
隐藏细节信息，一些不需要程序员修改和使用的信息，比如取款机中的键盘，用户只需要知道按哪个键实现什么操作就可以，至于它内部是如何运行的，用户不需要知道。
有助于建立各个系统之间的松耦合关系，提高系统的独立性。当一个系统的实现方式发生变化时，只要它的接口不变，就不会影响其他系统的使用。例如 U 盘，不管里面的存储方式怎么改变，只要 U 盘上的 USB 接口不变，就不会影响用户的正常操作。
提高软件的复用率，降低成本。每个系统都是一个相对独立的整体，可以在不同的环境中得到使用。例如，一个 U 盘可以在多台电脑上使用。
多态性
Java认识类和对象
具有相同特性（数据元素）和行为（功能）的对象的抽象就是类，因此对象的抽象是类，类的具体化就是对象，也可以说类的实例是对象。
让我们来看看人类所具有的一些特征，这些特征包括属性（一些参数、数值）以及方法（一些行为，他能干什么）。
每个人都有身高、体重、年龄、血型等属性，人会劳动、会直立行走、会用自己的头脑去创造工具等方法。人之所以能区别于其他类型的动物，是因为每个人都具有“人”这个群体的属性与方法。
“人类”只是一个抽象的概念，它仅仅是一个概念，是不存在的实体！但是所有具备“人类”这个群体的属性与方法的对象都叫人！这个对象“人” 是实际存在的实体！每个人都是“人”这个群体的一个对象。
老虎为什么不是人？因为它不具备“人”这个群体的属性与方法，老虎不会直立行走，不会使用工具等，所以说老虎不是人！也就是说，类是概念模型，定义对象的所有特性和所需的操作，对象是真实的模型，是一个具体的实体。
由此可见，类是描述了一组有相同特性（属性）和相同行为（方法）的一组对象的集合。
对象或实体所拥有的特征在类中表示时称为类的属性。例如，每个人都具有姓名、年龄和体重，这是所有人共有的特征。但是每一个对象的属性值又各不相同，例如，小明和小红都具有体重这个属性，但是他们的体重值是不同的。
对象执行的操作称为类的方法。比如，“人”这个对象都具有的行为是“吃饭”，因此，吃饭就是“人”类的一个方法。
综上所述，类是描述实体的“模板”和“原型”，它定义了属于这个类的对象所应该具有的状态和行为。比如一名学生在上课。一名正在上课的学生是类，它定义的信息有：姓名、上课。
使用该类定义的不同姓名的人在上课是对象，他们可能是小明、小红、小丽、张会等。在
Java面向对象编程中，用自定义的类模型可以创建该类的一个实例，也就是对象。
类是实体对象的概念模型，因此通常是笼统的、不具体的。表 1 给出了类和对象的更多示例。
表1 类和对象的示例
类对象
人正在清洁的环卫工人小刘
教室里的学生张丽
汽车一辆黄色的宝马跑车
一辆白色的林肯轿车
动物一只叫“猫咪”的小花猶
一只叫“欢欢”的贵宾犬
类是构造面向对象程序的基本单位，是抽取了同类对象的共同属性和方法所形成的对象或实体的“模板”。而对象是现实世界中实体的描述，对象要创建才存在，有了对象才能对对象进行操作。类是对象的模板，对象是类的实例。
关注微信公众号，可以解决在学习Java过程中的问题！
网友评论