Java 类、对象与 this 引用入门

Java 类、对象与 this 引用入门

面向对象先看懂什么

Java 常被拿来讲面向对象。这里面最核心的不是术语，而是思路：先把现实中的事物抽象成'类'，再用这个类创建具体的'对象'，程序就围绕对象之间的交互去完成任务。

和面向过程相比，差别其实很直观。面向过程更关心'先做什么、后做什么'，适合步骤非常固定的场景；面向对象更关心'谁来做'，把属性和行为放到一起，代码会更贴近我们理解事物的方式。不是说哪一种更高级，通常只是看问题更适合哪种拆法。

类是什么，怎么写

类可以理解成对象的模板。它描述一个事物有哪些属性，也描述它能做什么。

在 Java 里，类通过 class 关键字定义：

// 创建类的基本格式
class ClassName {
    // 字段（属性）或成员变量
    field;
    // 行为或成员方法
    method;
}

类中的内容通常分成两类：成员变量，用来描述特征；成员方法，用来描述功能。

洗衣机类的例子

class WashMachine {
    public String brand;      // 品牌
    public String type;       // 型号
    public double weight;     // 重量
    public double length;     // 长
    public double width;      // 宽
    public double height;     // 高
    public String color;      // 颜色

    public void washClothes() {
        System.out.println("洗衣功能");
    }

    public void dryClothes() {
        System.out.println("脱水功能");
    }

    public void setTime() {
        System.out.println("定时功能");
    }
}

这段代码经过 javac 编译后会生成 .class 文件，JVM 才能识别并执行。

写类的时候，有几个习惯最好先养起来：类名一般用大驼峰；成员通常先写成 public 方便理解；方法里暂时不加 static，后面再看它的区别会顺很多。

两个练习类

狗类

class PetDog {
    public String name;   // 狗的名字
    public String color;  // 狗的颜色

    // 狗的属性描述
    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
    }

    // 狗的行为描述
    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
    }
}

学生类

public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;

    public void DoClass() {
        // 上课方法
    }

    public void DoHomework() {
        // 做作业方法
    }

    public void Exam() {
        // 考试方法
    }
}

定义类时，几个约束别混了：一般一个文件里只放一个类；带 main 方法的类通常要写成 public；public 类名要和文件名一致；类名改动时要格外小心，不然文件和类名对不上，编译器不会客气。

类是模板，对象才是实例

有了类，就可以用它创建对象。这个过程叫实例化，Java 里通常用 new 完成。

public class Student {
    public String name;
    public String gender;
    public short age;
    public double score;

    public void DoClass() {}
    public void DoHomework() {}
    public void Exam() {}

    public static void main(String[] args) {
        // 通过 new 关键字实例化对象
        Student s1 = new Student();
        s1.name = "Li Lei";
        s1.gender = "男";
        s1.age = 18;
        s1.score = 3.8;

        Student s2 = new Student();
        s2.name = "Han Meimei";
        s2.gender = "女";
        s2.age = 19;
        s2.score = 4.0;

        Student s3 = new Student();
        s3.name = "Jim";
        s3.gender = "男";
        s3.age = 18;
        s3.score = 2.6;
    }
}

这里最关键的是两点：new 负责创建对象，. 用来访问对象的属性和方法。一个类可以创建很多对象，它们彼此独立，内存里各管各的。

再看一遍类和对象的关系

类本身更像设计图，不直接存放具体数据；对象才是真正占空间的实体，可以保存自己的值，也可以执行对应的方法。

下面这个例子能把'同一个类创建多个对象'这件事说得更清楚：

public class PetDog {
    public String name;
    public String color;

    public void barks() {
        System.out.println(name + ": 旺旺旺~~~");
    }

    public void wag() {
        System.out.println(name + ": 摇尾巴~~~");
    }

    public static void main(String[] args) {
        PetDog dog1 = new PetDog();
        dog1.name = "阿黄";
        dog1.color = "黑黄";
        dog1.barks();
        dog1.wag();

        PetDog dog2 = new PetDog();
        dog2.name = "赛虎";
        dog2.color = "棕白";
        dog2.barks();
        dog2.wag();
    }
}

执行结果：

阿黄：旺旺旺~~~ 阿黄：摇尾巴~~~ 赛虎：旺旺旺~~~ 赛虎：摇尾巴~~~

this 引用到底在解决什么

先看一个日期类：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDay(int y, int m, int d) {
        year = y;
        month = m;
        day = d;
    }

    public void printDate() {
        System.out.println(year + "/" + month + "/" + day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d1 = new Date();
        Date d2 = new Date();
        Date d3 = new Date();
        d1.setDay(2020, 9, 15);
        d2.setDay(2020, 9, 16);
        d3.setDay(2020, 9, 17);
        d1.printDate(); // 2020/9/15
        d2.printDate(); // 2020/9/16
        d3.printDate(); // 2020/9/17
    }
}

这个例子能跑，但细看会冒出两个很实际的问题：如果形参名和成员变量名撞了，比如都叫 year，那 year = year; 到底是在给谁赋值？还有，d1、d2、d3 调的是同一个方法，方法体里又没写对象名，它怎么知道自己该改谁、打印谁？

答案就是 this。

this 指向当前对象，也就是调用这个成员方法的那个对象。成员方法里访问成员变量时，底层其实默认就带着这个引用，只是平时不写出来而已。

比如下面这样：

public void setDay(int year, int month, int day) {
    // 此时如果写：year = year; 就会产生歧义。
    // 下面使用 this 来指明是给当前对象的 year 赋值
    this.year = year;
    this.month = month;
    this.day = day;
}

this 的几个特点

• this 的类型和所在类一致，谁调用方法，它就指向谁；
• 它只能出现在成员方法里，静态方法里没有这个上下文；
• 它只能表示当前对象，不能在一个对象的方法里'切换'到别的对象；
• 从编译器的角度看，this 像是成员方法的第一个隐藏参数。

再看一个完整点的写法：

public class Date {
    public int year;
    public int month;
    public int day;

    public void setDay(int year, int month, int day) {
        this.year = year;   // this.year 表示'当前对象的 year'
        this.month = month; // this.month 表示'当前对象的 month'
        this.day = day;     // this.day 表示'当前对象的 day'
    }

    public void printDate() {
        System.out.println(this.year + "/" + this.month + "/" + this.day);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date d = new Date();
        d.setDay(2021, 6, 9);
        d.printDate(); // 2021/6/9
    }
}

这一节先记住什么

类是模板，对象是实例；new 负责把类变成对象；this 用来指向当前对象，特别是在成员名和形参撞车的时候，它几乎是必需的。

后面再往下学，构造方法、封装、static、代码块这些东西，都会建立在这一层认知上。基础不复杂，但它们确实决定了你后面写 Java 时会不会越写越乱。