那個小白說他還沒搞懂類和對象,我一怒之下把這篇文章扔給了他


二哥,我就是上次說你《教妹學Spring》看不懂的那個小白,沒想到你還特意寫了一篇入門級的 Java 基礎知識,這次真的看懂了,感覺好棒。請原諒我上次的唐突,二哥能夠照顧我們這些小白的學習進度,真的是良心了。

以上是讀者 KEL 在上一篇基礎知識文章發布后特意給我發來的信息,說實話,看完后蠻感動的,良心沒有被辜負啊。於是,我愉快地決定了,每隔一兩周就寫一篇入門級的文章給小白們看。

類和對象是 Java 中最基本的兩個概念,可以說撐起了面向對象編程(OOP)的一片天。對象可以是現實中看得見的任何物體(一只特立獨行的豬),也可以是想象中的任何虛擬物體(能七十二變的孫悟空),Java 通過類(class)來定義這些物體,有什么狀態(通過字段,或者叫成員變量定義,比如說豬的顏色是純色還是花色),有什么行為(通過方法定義,比如說豬會吃,會睡覺)。

來,讓我來定義一個簡單的類給你看看。

public class Pig {
    private String color;

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}

默認情況下,每個 Java 類都會有一個空的構造方法,盡管它在源代碼中是缺省的,但卻可以通過反編譯字節碼看到它。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig() {
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}

沒錯,就是多出來的那個 public Pig() {},參數是空的,方法體是空的。我們可以通過 new 關鍵字利用這個構造方法來創建一個對象,代碼如下所示:

 Pig pig = new Pig();

當然了,我們也可以主動添加帶參的構造方法。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}

這時候,再查看反編譯后的字節碼時,你會發現缺省的無參構造方法消失了——和源代碼一模一樣。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}

這意味着無法通過 new Pig() 來創建對象了——編譯器會提醒你追加參數。

比如說你將代碼修改為 new Pig("純白色"),或者添加無參的構造方法。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Pig() {
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}

使用無參構造方法創建的對象狀態默認值為 null(color 字符串為引用類型),如果是基本類型的話,默認值為對應基本類型的默認值,比如說 int 為 0,更詳細的見下圖。

接下來,我們來創建多個 Pig 對象,它的顏色各不相同。

public class PigTest {
    public static void main(String[] args) {
        Pig pigNoColor = new Pig();
        Pig pigWhite = new Pig("純白色");
        Pig pigBlack = new Pig("純黑色");
    }
}

你看,我們創建了 3 個不同花色的 Pig 對象,全部來自於一個類,由此可見類的重要性,只需要定義一次,就可以多次使用。

那假如我想改變對象的狀態呢?該怎么辦?目前毫無辦法,因為沒有任何可以更改狀態的方法,直接修改 color 是行不通的,因為它的訪問權限修飾符是 private 的。

最好的辦法就是為 Pig 類追加 getter/setter 方法,就像下面這樣:

public String getColor() {
    return color;
}

public void setColor(String color) {
    this.color = color;
}

通過 setColor() 方法來修改,通過 getColor() 方法獲取狀態,它們的權限修飾符是 public 的。

Pig pigNoColor = new Pig();
pigNoColor.setColor("花色");
System.out.println(pigNoColor.getColor()); // 花色

為什么要這樣設計呢?可以直接將 color 字段的訪問權限修飾符換成是 public 的啊,不就和 getter/setter 一樣的效果了嗎?

因為有些情況,某些字段是不允許被隨意修改的,它只有在對象創建的時候初始化一次,比如說豬的年齡,它只能每年長一歲(舉個例子),沒有月光寶盒讓它變回去。

private int age;

public int getAge() {
    return age;
}

public void increaseAge() {
    this.age++;
}

你看,age 就沒有 setter 方法,只有一個每年可以調用一次的 increaseAge() 方法和 getter 方法。如果把 age 的訪問權限修飾符更改為 public,age 就完全失去控制了,可以隨意將其重置為 0 或者負數。

訪問權限修飾符對於 Java 來說,非常重要,目前共有四種:public、private、protected 和 default(缺省)。

一個類只能使用 public 或者 default 修飾,public 修飾的類你之前已經見到過了,現在我來定義一個缺省權限修飾符的類給你欣賞一下。

class Dog {
}

哈哈,其實也沒啥可以欣賞的。缺省意味着這個類可以被同一個包下的其他類進行訪問;而 public 意味着這個類可以被所有包下的類進行訪問。

假如硬要通過 private 和 protected 來修飾類的話,編譯器會生氣的,它不同意。

private 可以用來修飾類的構造方法、字段和方法,只能被當前類進行訪問。protected 也可以用來修飾類的構造方法、字段和方法,但它的權限范圍更寬一些,可以被同一個包中的類進行訪問,或者當前類的子類。

可以通過下面這張圖來對比一下四個權限修飾符之間的差別:

  • 同一個類中,不管是哪種權限修飾符,都可以訪問;
  • 同一個包下,private 修飾的無法訪問;
  • 子類可以訪問 public 和 protected 修飾的;
  • public 修飾符面向世界,哈哈,可以被所有的地方訪問到。

好了,我親愛的讀者朋友,本文到此就打算戛然而止了,有什么不滿意的,盡管留言,我保證給你上牆的機會。

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