java学习笔记——基础7(类与对象，成员变量，封装)

1、面向对象思想
2、类与对象的关系
3、局部变量和成员变量的关系
4、封装思想
5、private,this关键字
6、随机点名器

面向对象思想

面向对象和面向过程的思想

* A: 面向过程与面向对象都是我们编程中，编写程序的一种思维方式
    * a: 面向过程的程序设计方式，是遇到一件事时，思考“我该怎么做”，然后一步步实现的过程。
    * b: 面向对象的程序设计方式，是遇到一件事时，思考“我该让谁来做”，然后那个“谁”就是对象，他要怎么做这件事是他自己的事，反正最后一群对象合力能把事就好就行了。

面向对象的思想的生活案例

* A: 买电脑（组装机）
    * a: 面向过程：自己该怎么做
    * b: 面向对象：找人帮我们做

面向对象好处

* A: 面向对象好处
    * a: 面向对象思维方式是一种更符合人们思考习惯的思想
    * b: 面向过程思维方式中更多的体现的是执行者（自己做事情），面向对象中更多的体现是指挥者（指挥对象做事情）。
    * c: 面向对象思维方式将复杂的问题简单化。

大象装进冰箱的代码案例

* A: 需求：把大象装冰箱里
    * a: 面向过程         
        * 自己打开冰箱门
        * 自己将大象装进去
        * 自己关闭冰箱门    
    * b: 面向对象
        * 分析发现打开、装、关闭都是冰箱的功能。即冰箱对象具    备如下功能
        * 冰箱打开
        * 冰箱存储
        * 冰箱关闭

* B: 通过伪代码描述大象和冰箱
    * 描述大象：
        class 大象
        {
        }
    * 描述冰箱
        class冰箱
        {
            void 打开(){}
            void 存储(大象){}
            void 关闭(){}
        }


* C: 使用对象：
    * 1、创建冰箱的对象
        * 冰箱 bx = new 冰箱();  
    * 2、调用冰箱的功能
        * 对象.功能()；
        * bx.打开();
        * bx.存储(new 大象());
        * bx.关闭();
* D：总结：
    * 1、先按照名词提炼问题领域中的对象
    * 2、对对象进行描述，其实就是在明确对象中应该具备的属性和功能
    * 3、通过new的方式就可以创建该事物的具体对象
    * 4、通过该对象调用它以后的功能。

类与对象的关系

定义小汽车类

* A: 分析小汽车的属性和功能
    * 属性
        * 颜色
        * 轮胎个数
    * 功能
        * 运行    
* B: 通过伪代码描述小汽车
    * 小汽车{
        * 颜色
        * 轮胎个数
        * 运行(){}
    * }
* C：通过JAVA代码描述小汽车

* public class Car {
	* String color;
	* int number;

	* void run() {
		* System.out.println(color + ":" + number);
	* }
* }

测试汽车类

* A: 创见对象的格式
    * a: 类名 变量名 = new 类名();
* B: 测试汽车类

public class CarDemo {
	public static void main(String[] args) { 
		/*
		 测试：Car类中的run方法。
		 */
		// 1,创建Car的对象。给对象起个名字。
		Car c = new Car();// c是类类型的变量。c指向了一个具体的Car类型的对象。
		// 2,通过已有的对象调用该对象的功能。格式：对象.对象成员;
		// 3,可以该对象的属性赋值。
		c.color = "red";
		c.number = 4;
		c.run();
	}
}

对象的内存图

类和对象的关系

* A: 类和对象的关系
    * 类是对某一类事物的抽象描述，而对象用于表示现实中该类事物的个体
* B: 举例
    * 可以将玩具模型看作是一个类，将一个个玩具看作对象，从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系

局部变量和成员变量的关系

成员变量和局部变量的区别

* 区别一：定义的位置不同
	* 定义在【类】中的变量是【成员变量】
	* 定义在【方法】中或者{}语句里面的变量是【局部变量】
* 区别二：在内存中的位置不同
	* 【成员变量】存储在【堆内存】的对象中
	* 【局部变量】存储在【栈内存】的方法中（局部变量跟随方法进栈）
* 区别三：声明周期不同
	* 成员变量随着对象的出现而出现在堆中，随着对象的消失而从堆中消失
	* 局部变量随着方法的运行而出现在栈中，随着方法的弹栈而消失
* 区别四：初始化不同
	* 【成员变量】因为在堆内存中，【所有默认的初始化值】
	* 【局部变量】【没有默认】的初始化值，必须手动的给其赋值才可以使用。

封装思想

01方法参数是基本数据类型和引用数据类型

* A.基本类型

class Demo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		int x = 4;
		show(x);
		System.out.println("x="+x);
	}
	public static void show(int x)
	{
		x = 5;
		
	}
}	 
基本类型作为参数传递时，其实就是将基本类型变量x空间中的值复制了一份传递给调用的方法show()，当在show()方法中x接受到了复制的值，再在show()方法中对x变量进行操作，这时只会影响到show中的x。当show方法执行完成，弹栈后，程序又回到main方法执行，main方法中的x值还是原来的值。

* B.引用类型

class Demo 
{
	int x ;
	public static void main(String[] args) 
	{

		Demo d = new Demo();
		d.x = 5;
		show(d);
		System.out.println("x="+d.x);
	}
	public static void show(Demo d)
	{
		d.x = 6;
	}
}	 
当引用变量作为参数传递时，这时其实是将引用变量空间中的内存地址(引用)复制了一份传递给了show方法的d引用变量。这时会有两个引用同时指向堆中的同一个对象。当执行show方法中的d.x=6时，会根据d所持有的引用找到堆中的对象，并将其x属性的值改为6.show方法弹栈。
由于是两个引用指向同一个对象，不管是哪一个引用改变了引用的所指向的对象的中的值，其他引用再次使用都是改变后的值。

* C.结论
* 对于基本类型形式参数改变不会影响到实际参数
* 对于引用类型形式参数改变会影响到实际参数

02封装的概述

* A.面向对象三大特征
    * 封装、继承、多态
* B.封装表现
    * 1、方法就是一个最基本封装体
    * 2、类其实也是一个封装体    
* C.封装的好处
    * 1、提高了代码的复用性
    * 2、隐藏了实现细节，还要对外提供可以访问的方式。便于调用者的使用。这是核心之一，也可以理解为就是封装的概念
    * 3、提高了安全性     

03封装的生活中的举例

* A.封装的生活中的举例
    机箱：
    一台电脑，它是由CPU、主板、显卡、内存、硬盘、电源等部件组长，其实我们将这些部件组装在一起就可以使用电脑了，但是发现这些部件都散落在外面，很容造成不安全因素，于是，使用机箱壳子，把这些部件都装在里面，并在机箱壳上留下一些插口等，若不留插口，大家想想会是什么情况。
    总结：机箱其实就是隐藏了办卡设备的细节，对外提供了插口以及开关等访问内部细节的方式。
* B.总结
    * 机箱其实就是隐藏了办卡设备的细节，对外提供了插口以及开关等访问内部细节的方式

private,this关键字

private关键字

* A.private概述
	* private可以修饰成员内容包括成员方法和成员变量
	* 被private修饰的内容不能在其他类访问
* B.使用步骤
	* 1、通过private修饰属性
* C.完整代码 
	class Person {
		private int age;
		private String name;
	
		public void show() {
			System.out.println("age=" + age + ",name" + name);
		}
	}

get和set方法

* A.get和set方法
    * 年龄已被私有，错误的值无法赋值，可是正确的值也赋值不了，这样还是不行，那肿么办呢？按照之前所学习的封装的原理，隐藏后，还需要提供访问方式。只要对外提供可以访问的方法，让其他程序访问这些方法。同时在方法中可以对数据进行验证。

一般对成员属性的访问动作：赋值(设置 set)，取值(获取 get)，因此对私有的变量访问的方式可以提供对应的 setXxx或者getXxx的方法。

class Person {
	// 私有成员变量
	private int age;
	private String name;

	// 对外提供设置成员变量的方法
	public void setAge(int a) {
		// 由于是设置成员变量的值，这里可以加入数据的验证
		if (a < 0 || a > 130) {
			System.out.println(a + "不符合年龄的数据范围");
			return;
		}
		age = a; 
	}

	// 对外提供访问成员变量的方法
	public void getAge() {
		return age;
	}
}
* 总结
	* 类中不需要对外提供的内容都私有化，包括属性和方法。
以后再描述事物，属性都私有化，并提供setXxx getXxx方法对其进行访问
* 注意
	* 私有仅仅是封装的体现形式而已

私有化Person类带get,set

* 标准代码

package cn.itcast.demo05;

/*
 *   类描述人:
 *     属性: 姓名和年龄
 *     方法: 说话
 *   
 *   私有化所有的属性 (成员变量) ,必须写对应的get/set方法
 *   凡是自定义的类,自定义成员变量,应该私有化,提供get/set
 *   
 *   this关键字:
 *     区分成员变量和局部变量同名情况
 *     方法中,方位成员变量,写this.
 */
public class Person {
	private String name;
	private int age;

	// set方法,变量name,age赋值
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	// get方法,变量name,age获取值
	public int getAge() {
		return age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void speak() {
		String  name = "哈哈";
		int age = 16;
		
		System.out.println("人在说话  " + this.name + "..." + this.age);
	}
}

* 标准测试代码

package cn.itcast.demo05;

public class PersonTest {
	public static void main(String[] args) {
		Person p = new Person();
		//调用set方法,对成员变量赋值
		p.setAge(18);
		p.setName("旺财");
		p.speak();
		
		
		//调用get方法,获取成员变量的值
//		System.out.println(p.getName());
//		System.out.println(p.getAge());
	}
}

this关键字_区分成员变量和局部变量的同名

* A.什么时候用
    * 当类中存在成员变量和局部变量同名的时候为了区分，就需要使用this关键字
* B.代码
    class Person {
        private int age;
        private String name;

        public void speak() {
            this.name = "小强";
            this.age = 18;
            System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
        }
    }

    class PersonDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Person p = new Person();
            p.speak();
        }
    }

this内存图

* A.this内存图

this的年龄比较

* A.需求：在Person类中定义功能，判断两个人是否是同龄人
* B.代码

class Person {
	private int age;
	private String name;
	
	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public void speak() {
		System.out.println("name=" + this.name + ",age=" + this.age);
	}

	// 判断是否为同龄人
	public boolean equalsAge(Person p) {
		// 使用当前调用该equalsAge方法对象的age和传递进来p的age进行比较
		// 由于无法确定具体是哪一个对象调用equalsAge方法，这里就可以使用this来代替
		/*
		 * if(this.age == p.age) { return true; } return false;
		 */
		return this.age == p.age;
	}
}

随机点名器

随机点名器案例重构

* A.需求：随机点名器，即在全班同学中随机的找出一名同学，打印这名同学的个人信息
    它具备以下3个内容：
    存储所有同学姓名
    总览全班同学姓名
    随机点名其中一人，打印到控制台
* B.代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

/**
 * 思路：
 * 第一步：存储全班同学信息
 * 第二步：打印全班同学每一个人的信息
 * 第三部：随机对学生点名，打印学生信息
 */
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>(); //1.1创建一个可以存储多个同学名字的容器
		 //1.存储全班同学信息
		addStudent(list);
		 //2.打印全班同学每一个人的信息（姓名、年龄）
		printStudent(list);
		 //3.随机对学生点名，打印学生信息
		randomStudent(list);
	}
	public static void addStudent(ArrayList<Student> list) {
		//键盘输入多个同学名字存储到容器中
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			//创建学生
			Student s = new Student();
			System.out.println("存储第"+i+"个学生姓名：");
			String name = sc.next();
			s.setName(name);
			System.out.println("存储第"+i+"个学生年龄：");
			int age = sc.nextInt();
			s.setAge(age);
			//添加学生到集合
			list.add(s);
		}
	}
	/**
	 2.打印全班同学每一个人的信息（姓名、年龄）
	 */
	public static void printStudent (ArrayList<Student> list) {
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			Student s = list.get(i);
			System.out.println("姓名："+s.getName() +",年龄："+s.getAge());
		}
	}
	/**
	 3.随机对学生点名，打印学生信息
	 */
	public static void randomStudent (ArrayList<Student> list) {
		//在班级总人数范围内，随机产生一个随机数
		int index = new Random().nextInt(list.size());
		//在容器（ArrayList集合）中，查找该随机数所对应的同学信息（姓名、年龄）
		Student s = list.get(index);
		System.out.println("被随机点名的同学："+s.getName() + "，年龄:" + s.getAge());
	}
}

/**
 * 学生信息类
 */
public class Student {
	private String name; // 姓名
	private int age; // 年龄

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

总结

* A.类与对象
	* 类，用于描述多个对象的共同特征，它是对象的模板。
	* 对象，用于描述现实中的个体，它是类的实例。
	* 类的定义：使用关键字class来定义java中的类
	* 格式：
	*		class 类名 {
	*			//属性
	*			数据类型 变量名;
	*			…
	*			//方法
	*			修饰符 返回值类型 方法名(参数){   }
	*			…
	*		}
	*		
* B.创建对象：
	* 格式：
	* 类名 对象名 = new 类名();

* C.封装（private关键字）
	* 封装，把对象的属性与方法的实现细节隐藏，仅对外提供一些公共的访问方式
	* 封装的体现：
	* 变量:使用 private 修饰，这就是变量的封装
	* 方法:也是一种封装，封装了多条代码
	* 类： 也是一种封装，封装了多个方法
* D.private关键字，私有的意思
	* 它可以用来修饰类中的成员(成员变量，成员方法)
	* private的特点：
	* private修饰的成员只能在当前类中访问，其他类中无法直接访问
* E.this关键字
	* this关键字，本类对象的引用
	* this是在方法中使用的，哪个对象调用了该方法，那么，this就代表调用该方法的对象引用
	* this什么时候存在的？当创建对象的时候，this存在的
	* this的作用：用来区别同名的成员变量与局部变量（this.成员变量）
	* public void setName(String name) {
	* 	this.name = name;
	* }