Java面向对象 - 类与对象

在Java编程中，面向对象（Object-Oriented Programming, OOP）是一种重要的编程范式，它通过将数据和操作这些数据的代码封装在一起，促进了代码的复用性和可维护性。面向对象编程的核心概念包括类与对象、继承、多态和封装。

1. 类与对象的定义

类（Class）

类是对象的蓝图或模型。它定义了一组属性（字段）和方法（函数），表示这个类的对象所具有的状态和行为。通过类，开发者可以创建出具有相似特征和功能的对象。

对象（Object）

对象是类的实例。通过类定义的模板，实际创建的具体存在就是对象。每个对象拥有独立的属性值，但它们的行为由类定义。

2. 类的基本结构

在Java中，类的基本结构如下：

public class Person {
    // 属性
    private String name;
    private int age;

    // 构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 方法
    public void introduce() {
        System.out.println("你好，我是" + name + "，今年" + age + "岁。");
    }

    // Getter和Setter方法
    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;
    }
}

代码解读

1. 属性：在Person类中，定义了两个私有属性name和age，分别表示人的姓名和年龄。

2. 构造方法：构造方法用于创建对象时初始化属性。此处的构造方法接受两个参数并使用this关键字为对象的属性赋值。

3. 方法：introduce()方法用于输出对象的简单介绍。通过方法，可以定义对象的行为。

4. Getter和Setter：这些方法用于获取和设置属性的值。私有属性可以通过公共的方法访问，保证了封装。

3. 创建对象

一旦定义了类，就可以根据类来创建对象。示例如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        Person person1 = new Person("张三", 25);
        Person person2 = new Person("李四", 30);

        // 调用方法
        person1.introduce();
        person2.introduce();
    }
}

代码解读

在Main类的main方法中，我们创建了两个Person对象person1和person2，并分别为它们赋值。接着，调用introduce()方法来打印出每个人的介绍。

4. 类的封装、继承和多态

在Java中，面向对象的三大特性非常重要。封装是通过访问修饰符控制对类成员的访问；继承允许新类获得父类的特性；多态则允许方法在不同对象上有不同的表现。

示例：继承和多态

public class Student extends Person {
    private String school;

    public Student(String name, int age, String school) {
        super(name, age); // 调用父类构造方法
        this.school = school;
    }

    @Override
    public void introduce() {
        super.introduce(); // 调用父类的方法
        System.out.println("我在" + school + "上学。");
    }
}

在这个示例中，Student类继承自Person类，并重写了introduce()方法，以添加学生的学校信息。

通过以上示例，我们可以看到，Java的面向对象编程模式使代码结构清晰，功能模块化，便于管理与扩展。在实际开发中，合理使用类与对象可以帮助我们更高效地解决问题。