java学习

之前我们学习了如何使用系统提供的类，比如String，来创建对象和使用对象。尤其重要的是我们理解了对象变量和普通变量的不同，对象变量是对象的管理者而非所有者，所以涉及到赋值、函数参数传递和比较都与普通变量有所不同。现在，我们要来尝试自己定义类，然后用自己定义的类来创建对象。我们从一个已有的程序开始，看看如何用这个程序中定义好了的类来创建多个对象。这个程序是一个图形用户界面的程序，会显示一个图形窗口，在其中画图。图上的每一个形状，都是一个对象。我们希望通过对这个程序的尝试，让你充分理解类和对象的关系：类定义了对象长什么样，对象则是按照类的定义所制造出来的实体，一个类可以创建很多对象，每个对象有自己的数据。

这个课时我们来学习如何自己定义类。一个类由两种东西组成：表示对象有什么的成员变量和表示对象能做什么的成员函数。一旦定义了类，我们就可以创建这个类的多个对象，这些对象都会做那个类所定义的动作（函数），但是各自具有不同的数据。就定义类的语法而言没什么的，大家自己看看书，或者就是看看视频中的例子就明白了。

这里的关键是理解类的定义和对象的关系，理解对象中的成员变量是怎么来的，怎么就能让成员函数明白自己在和哪个对象打交道。这件事情，很多初学者是不明白的，而且是根本不去想这里有这么个事儿的。但是一旦想进去了而又没想明白，会很可怕的。在没有引入类之前，变量是跟着代码走的。代码写到哪儿，变量写在哪里，那么运行的时候变量就在那儿。现在，写在类里的成员变量，只是一个声明，变量并不在那里，变量不在类里，变量在每一个对象里。建议你一定要跟着视频中的方法自己用调试的方法看几遍成员函数的执行，做各种尝试，一定要正确而且充分地理解这里的关系。

变量的初始化是程序安全很重要的一环。一旦创建了一个对象，有什么手段可以保证其中的每一个成员变量都有确定的初始值呢？Java提供了多种手段来保障对象创建时的初始化，包括给每个成员变量默认的“0”值、定义初始化和构造函数。本课时还涉及了函数重载和用this()来调用其他构造函数的方式。

面向对象程序设计的第一步，就是在问题领域中识别出有效的对象，然后从识别出的对象中抽象出类来。面对纷繁复杂的现实问题，往往存在多种对象划分的方式，而不同的划分会带来类的设计以至于程序结构的各种不同。对象划分有一些理论，但是不是这门面向对象的入门课程能覆盖的。而且目前的理论也还不是放诸四海皆准的简单操作指南。我们举了一个数字钟的例子，希望通过这个例子表明对象划分的重要性，给你一个感性认识。在今后面对实际的问题领域时，可以试试用这里提到的概念来做对象的划分和类的设计。但是这只是一个例子，遇到具体情况一定是具体分析，按照问题领域的实际情况来做。一个对象当然可以由其他类的对象来组成，就像一个人体里面有心脏、肠胃一样。对象是由其他对象组成的，而类定义了这样的组合关系。那么下一个问题，就是当一个对象里有多个对象的时候，那些对象之间是如何交互的，对象和对象之间的联系是如何建立的，对象如何和其他对象交流。对象和对象之间的联系紧密程度叫做耦合。对象和对象的耦合程度越紧，表现在源代码上，就是它们的代码是互相依赖、互相牵制的。我们理想的模型，是对象和对象之间的耦合要尽可能的松，平行的对象要尽量减少直接联系，让更高层次的对象来提供通信服务。这些就是在我们这个非常简单的数字钟的例子中所体现的。要实现一个数字钟非常简单，如果只是实现功能，一个循环就可以了。这里所体现的，是更深层次的面向对象设计的理念。这里我们还只是初步接触这些理念，后面还有机会更深入地认识和理解它们。

封装，就是把数据和对这些数据的操作放在一起，并且用这些操作把数据掩盖起来，是面向对象的基本概念之一，也是最核心的概念。我们有一个非常直截了当的手段来保证在类的设计的时候做到封装：
所有的成员变量必须是private的，这样就避免别人任意使用你的内部数据；
所有public的函数，只是用来实现这个类的对象或类自己要提供的服务的，而不是用来直接访问数据的。除非对数据的访问就是这个类及对象的服务。简单地说，给每个成员变量提供一对用于读写的get/set函数也是不合适的设计。

当你的程序越来越大的时候，你就会需要有一个机制帮助你管理一个工程中众多的类了。包就是Java的类库管理机制，它借助文件系统的目录来管理类库，一个包就是一个目录，一个包内的所有的类必须放在一个目录下，那个目录的名字必须是包的名字。作为初学者，你可以忽略不看包，反正一切靠Eclipse。但是作为一个Java程序员，你不能不懂包。要不然，在使用别人的类库和部署你的程序的时候，会遇到不少莫名其妙的麻烦。

类是描述，对象是实体。在类里所描述的成员变量，是位于这个类的每一个对象中的。而如果某个成员有static关键字做修饰，它就不再属于每一个对象，而是属于整个类的了。通过每个对象都可以访问到这些类变量和类函数，但是也可以通过类的名字来访问它们。类函数由于不属于任何对象，因此也没有办法建立与调用它们的对象的关系，就不能访问任何非static的成员变量和成员函数了。

一个源代码文件(.java文件)是一个编译单元，只能有一个public类（名字是文件名字），可以有其他不是public的类，但是这些类只能在包里面使用
同一个类的不同对象之间可以互相访问私有成员变量和成员函数。
类变量（static变量）：类.变量名字可以访问，对象.变量名字也可以访问。如果没有更改，两种访问方式访问结果一致，更改后再次访问，两种访问方式结果也一致。
类函数（static函数）：只能访问static函数和static变量

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容器是现代程序设计非常基础而重要的手段。所谓容器，就是“放东西的东西”。数组可以看作是一种容器，但是数组的元素个数一旦确定就无法改变，这在实际使用中是很大的不足。一般意义上的容器，是指具有自动增长容量能力的存放数据的一种数据结构。在面向对象语言中，这种数据结构本身表达为一个对象。所以才有“放东西的东西”的说法。Java具有丰富的容器，Java的容器具有丰富的功能和良好的性能。熟悉并能充分有效地利用好容器，是现代程序设计的基本能力。我们首先学习的是顺序容器，即放进容器中的对象是按照指定的顺序（放的顺序）排列起来的，而且允许具有相同值的多个对象存在