3.2　类与对象

本节主要介绍类的定义、类的构成和对象的创建及使用。

3.2.1　类的定义

定义类就是要定义类的属性与方法。类可理解成Java中一种新的数据类型。它是Java程序设计的基本单位。Java定义类的语法格式如下。

  [访问说明符] [修饰符]  class  类名
  {
      成员变量声明    //描述对象的状态
      成员方法声明    //描述对象的行为
  }

其中，第一行被称为类的头部，下面用{ }括起来的部分被称为类的主体。

头部中的[访问说明符]和[修饰符]是任选项，它们的用法将在后面章节中介绍；头部中的class是必选项，是定义类的关键词；头部中的类名也是必选项，用于标识新产生的数据类型；类的主体部分包括成员变量和成员方法的声明。

下面通过一个具体的例子介绍定义类的方法，具体代码如下。

  //定义职员类Employee
  class Employee //类的头部
  { //类的主体部分
      //声明成员变量
      String employeeName;   //职员姓名
      double salary;          //薪水
      //声明成员方法
      public void setEmployeeSalary(double d1){ //该方法用于设置职员薪水
           Salary = d1;
      }
  }

3.2.2　成员变量

成员变量的声明方式如下。

  [访问说明符]  [修饰符]  数据类型  变量名；

其中，访问说明符和修饰符是任选项，可根据需要进行取舍；数据类型是必选项，用于设置变量存储的数据类型，可以是任何有效的Java数据类型。变量名也是必选项，用于标识被声明的变量。

例如，在职员类Employee中，声明成员变量employeeName，具体代码如下。

  String employeeName;

3.2.3　成员方法

类的成员方法往往用来操作类的成员变量，实现类对外界提供的服务，也是类与外界交流的接口。成员方法包括两部分：方法头部和方法体。定义成员方法的语法格式如下。

  [访问说明符] [修饰符] 返回值类型 方法名（参数列表） //方法头部
  {
     //方法体
     局部变量声明；
     语句序列；
  }

例如，职员类Employee中的setEmployeeSalary()方法。

  //该方法用于设置职员薪水
  public void setEmployeeSalary(double d1){
      Salary = d1;
  }

该方法使用的访问说明符是public，方法返回值的类型为void，方法的名称是setEmployee-Salary，参数列表是一个double类型的变量d1，方法的主体部分是把形参变量d1的值赋值给类的成员变量salary。

3.2.4　构造方法

类的成员方法简称方法，用来实现类的各种功能。在类中除了普通成员方法外，还有一种特殊的方法——构造方法，用来创建对象并完成新建对象的初始化任务。

1．定义构造方法

定义构造方法的语法格式如下。

  [访问说明符] 类名([参数列表])
  {
      //方法体
  }

· 访问说明符： 可以表示访问权限的修饰词（public、protected、private和默认值等）。

· 类名： 类名即构造方法名。

· 参数列表： 构造方法的参数可以有多个，也可以没有。

· 方法体： 完成成员变量初始化工作的语句，也可以为空。

定义构造方法的示例代码如下。

  //无参数的构造方法
  public Employee(){
  }
  //有参数的构造方法
  public Employee(String name){
      employeeName = name;
      System.out.println("带有姓名参数的构造方法被调用!");
  }

2．默认构造方法

Java的每个类至少有一个构造方法。如果程序员没有定义构造方法，系统会自动为这个类创建一个默认的构造方法。这个默认构造方法没有参数，而且方法体中也没有任何代码。

例如，下面定义类的两种写法效果完全一样。

  //开发人员在类中没有定义构造方法
  class Customer{
  }
  //开发人员在类中定义了一个无参的，并且方法体为空的构造方法
  class Customer{
      public Customer(){
      }
  }

对于第一种写法，开发人员虽然没有定义构造方法，但系统会自动添加一个无参的、方法体为空的构造方法。因此，上述两种写法效果完全一样。

3.2.5　main()方法

在Java应用程序中可以包含多个类，每个类可以有多个方法，但编译器首先运行的是main()方法。含有main()方法的类被称为主控类（主类），主类的类名必须与所在的文件名一致。

main()的语法格式如下。

  public static void main（String args[]）{
      …
  }

在main()方法的括号里面有一个形式参数args[]。args[]是一个字符串数组，可以接收系统传递的参数，而这些参数来自于命令行参数。

在命令行执行一个Java应用程序的语法格式如下。

  java  类名  [参数列表]

其中，参数列表可以容纳多个参数，参数间以空格或制表符隔开，被称为命令行参数。系统传递给main()方法的实际参数正是这些命令行参数。

由于Java中数组的下标是从0开始的，所以形式参数中的args[0]，…，args[n-1]依次对应第1个，…，第n个参数。参数与args数组的对应关系如下所示。

下面通过一个示例演示main()方法是如何接收命令行参数的。

【例3-1】命令行参数的使用。

功能实现：通过命令行向主方法传递两个参数，并输出参数的值。

  public class Test_CommandLine_Arguments {
      public static void main(String args[]){
           //依次获取命令行参数，并输出
           System.out.println("第一个参数: " + args[0]);
           System.out.println("第二个参数: " + args[1]);
      }
  }

在Eclipse运行程序之前，首先要在Eclipse的“Run Configurations”对话框中设置命令行参数的值，如图3-6所示。

命令行参数设置完毕后，单击Run按钮运行程序，结果如图3-7所示。

3.2.6　创建对象

1．对象的声明

对象的声明就是确定对象的名称，并指明对象所属的类，语法如下。

  类名 变量名列表；

示例代码如下。

  Employee  employee;  //声明成员变量

2．对象的创建

在声明对象时，并没有为对象分配内存空间。只有通过new运算符调用构造方法才能完成对象的创建，并为该对象分配内存空间。

对象创建的语法如下。

  对象名 = new 构造方法([实参列表])；

示例代码如下。

  employee = new Employee("100001");  //创建工号为100001的员工

3．对象的使用

声明并创建对象的目的就是为了使用它。对象的使用包括使用其成员变量和成员方法，运算符“.”可以实现对成员变量的访问和成员方法的调用。成员变量和成员方法使用语法如下。

  对象名.成员变量名；
  对象名.成员方法名([实参列表])；

示例代码如下。

  employee.employeeName ="张三"；  //使用成员变量
  employee. setEmployeeSalary(9600)；//调用成员方法

3.2.7　成员变量和方法的使用

1．使用成员变量

一旦定义了成员变量，就能对其进行初始化和其他操作。

（1）在同一个类中使用成员变量

  class Camera{
      int numOfPhotos;       //照片数目
      public void incrementPhotos(){  //增加照片的个数
           numOfPhotos++;    //使用成员变量numOfPhotos
      }
  }

（2）在另外一个类中使用成员变量

通过创建类的对象，然后使用“.”操作符指向该变量，例如：

  class Robot{
      Camera camera；  //声明Camera的对象
      public void  takePhotos(){  //拍照功能的成员函数
           camera = new Camera();   //给camera对象分配内存
           camera.numOfPhotos++;  //使用cameral对象的成员变量numOfPhotos
      }
  }

2．使用成员方法

调用成员方法必须是方法名后跟括号和分号，示例代码如下。

  camera. incrementPhotos(); //调用camera对象的成员函数

（1）调用同类的成员方法

  class Camera{
      int numOfPhotos;       //照片数目
      public void incrementPhotos(){  //增加照片的个数
           numOfPhotos++;    //使用成员变量numOfPhotos
      }
      public void clickButton(){
           incrementPhotos();//调用同类的成员方法incrementPhotos()
      }
  }

（2）调用不同类的成员方法

通过创建类的对象，然后使用“.”操作符指向该方法。示例如下。

  class Robot{
      Camera camera；//声明Camera的对象
      public void  takePhotos(){  //拍照功能的成员函数
           camera = new Camera(); //给camera对象分配内存
           //增加照片个数
           camera.clickButton();    //使用cameral对象的成员函数clickButton()
      }
  }

3.2.8　方法中的参数传递

1．传值调用

Java中所有基本数据类型的参数都是传值的，这意味着参数的原始值不能被调用的方法改变。下面通过一个例子演示传值调用的方法。

【例3-2】自定义类SimpleValue，实现基本类型数据的参数传递。

程序运行结果如图3-8所示。

程序分析： 执行change()方法后，不会改变main()方法中传递过来的变量x的值，因此最后的输出结果仍然是5。由此可见，在传值调用过程中，参数值的一份拷贝传给了被调用方法，把它放在一个独立的内存单元。因此，当被调用的方法改变参数的值时，这个变化不会反映到调用方法里。

2．引用调用

对象的引用并不是对象本身，它只是对象的一个句柄（名称）。一个对象可以有多个句柄，就好像一个人可以有多个姓名（如中文名、英文名等）。下面通过一个示例演示引用传递的方法。

【例3-3】自定义类ReferenceValue，实现引用数据的参数传递。

  class ReferenceValue{
      int x ;
      public static void change(ReferenceValue obj){
           obj.x=4;
      }
      public static void main(String [] args)           {
           ReferenceValue obj = new ReferenceValue();
           obj.x = 5;
           System.out.println("chang方法调用前的x =  "   + obj.x);
           change(obj);
        System.out.println("chang方法调用后的x =  "  + obj.x);
     }
  }

程序运行结果如图3-9所示。

程序分析： main()方法中首先生成obj对象，并给其成员变量x赋值为5。接下来调用类中定义的方法change()。在change()方法调用时把main()方法的obj的值赋给change()方法中的obj，使其指向同一内容。change()方法结束，change()中的obj变量被释放，但堆内存的对象仍然被main()方法中的obj引用，就会看到main()方法中的obj所引用的对象的内容被改变。

3.2.9　对象使用举例

当一个对象被创建时，它的成员变量会按照表3-1所示的列表进行初始化赋值。

下面通过一个示例演示Employee类对象的创建及使用。

【例3-4】职员类Employee类对象的创建及使用。

功能实现： 定义一个职员类Employee，声明该类的三个对象，并输出这三个对象的具体信息。

程序运行结果如图3-10所示。

程序分析： 测试类Test_Employee包含一个main()方法，该方法实现对Employee类的对象的操作。在main()方法中声明和创建了三个Employee类的对象employee1、employee2和employee3。它们是完全独立的对象，每个对象都有自己的成员变量。成员变量的值可以通过方法修改，也可以使用默认值进行初始化。在对象调用某个方法时，该方法所访问的成员变量都是这个对象自身的成员变量。 LZySnC4vJBpss4ngrG6X8m1Z3mniWjJ6UipjGoXrniYsdqBDNWRt7ihVdusMbys4