Java面向对象与方法¶

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基本方法¶

基本定义¶

在Java中，方法即为函数，Java中的方法定义遵循下面的通用格式

Java
修饰符 返回值 方法名 (形参列表){
    方法体
}

对于基本方法的定义，遵循下面的结构

Java
public static 返回类型 方法名(形参列表){
    方法体
}

Note

是否需要返回类型和形参列表需要看该函数的功能，具体思路可以参考C/C++中定义函数的方式

Java
package com.epsda.method;

/**
 * ClassName: Test_method
 * Package: com.epsda.method
 * Description:
 *
 * @author 憨八嘎
 * @version v1.0
 */
public class Test_method {
    public static void main(String[] args) {
        int ans = add(10, 20);
        System.out.println("ans = " + ans);
    }

    // 示例方法
    public static int add(int a, int b){
        int sum = a + b;
        return sum;
    }
}

输出结果：
ans = 30

数组类型作为参数¶

如果是数组类型作为方法参数和返回值时，需要注意，在Java中，传递和返回数组都只是传递地址值

Java
package com.epsda.method;

/**
 * ClassName: Test_method
 * Package: com.epsda.method
 * Description:
 *
 * @author 憨八嘎
 * @version v1.0
 */
public class Test_method {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {10, 20};
        int arr1[] = calculate(arr);
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            System.out.print(arr1[i]+" ");
        }
    }

    // 数组作为形参和返回值
    public static int[] calculate(int[] arr) {
        int sum = 0;
        int sub = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];
            sub -= arr[i];
        }
        int[] arr1 = {sum, sub};
        return arr1;
    }
}

输出结果：
30 -30

可以类比下面的C语言代码

Java
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义calculate函数，返回值为指针类型，参数为指针+输出型参数size（表示数组大小）
int *calculate(int *arr, int *size)
{
    int sum = 0;
    int sub = 0;
    for (int i = 0; i < *size; i++)
    {
        sum += arr[i];
        sub -= arr[i];
    }
    // 因为C语言数组是在栈上开辟的，所以不能返回，需要返回时必须使用动态内存开辟
    int *arr1 = (int *)malloc(sizeof(int) * 2);
    arr1[0] = sum;
    arr1[1] = sub;
    // 改变输出型参数值作为返回数组的长度
    *size = sizeof(arr1) / sizeof(int);
    return arr1;
}

int main()
{
    int arr[2] = {10, 20};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(int);
    int *arr1 = calculate(arr, &size);
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        printf("%d ", arr1[i]);
    }
    return 0;
}

输出结果：
30 -30

方法重载¶

Java同C++一样，也支持方法重载，并且方式相同

Note

重载前提：方法名相同

重载要求：

参数个数不同
参数类型不同
在参数个数相同，参数类型不同的情况下，参数顺序不同

满足上面任意一个条件即可构成函数重载

Java
// 定义基础方法
public static void test(){}
// 下面函数与基础方法可以构成重载
public static void test(int a){}// 可以
public static void test(int a,int b){}// 可以
public static void test(double a,int b){}// 可以
public static void test(int a,double b){}// 可以
// 下面情况不可以
public static void test(int i,double d){}// 不可以
public static void TEST(){}// 不满足重载前提
public static void test(int i,int j){}// 不可以
public static int test(int a, int b){}// 不可以

在Java中，方法重载的实现依靠方法签名，所谓方法签名，就是经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体表示方式为：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字，例如下面的代码：

Java
public class Test {

    // 不同参数数量
    public static double add(double a, double b, double c) {
        return a + b + c;
    }

    // 相同参数数量，不同参数类型
    public static double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    // 相同参数数量，不同参数类型
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(add(1, 2));
        System.out.println(add(1.0, 2.0));
        System.out.println(add(1, 2, 3));
    }
}

使用JDK自带的javap反汇编根据查看当前类对应的字节码文件Test.class：

Bash
javap -v Test.class

反汇编后的结果：

Bash
...
#13 = Methodref #14.#15 // Test.add:(II)I // 表示参数为两个int类型，返回值为int类型，位于Test类中的add方法
...
#16 = Methodref #14.#17 // Test.add:(DD)D // 表示参数为两个double类型，返回值为double类型，位于Test类中的add方法
...
#35 = Methodref #14.#36 // Test.add:(DDD)D // 表示参数为三个double类型，返回值为double类型，位于Test类中的add方法

main方法调用：
5: invokestatic  #13   // Method add:(II)I // 修饰为函数名:(参数类型描述)返回值类型描述
...
18: invokestatic  #27  // Method add:(DD)D // 修饰为函数名:(参数类型描述)返回值类型描述
...
34: invokestatic  #35  // Method add:(DDD)D // 修饰为函数名:(参数类型描述)返回值类型描述
...

类和对象¶

类¶

创建类¶

在Java中，使用class关键字创建类，建议一个类作为一个单独的文件

一般称成员变量为属性，称成员函数为方法

例如，Person类

Java
package com.epsda.java_class;

/**
 * ClassName: Person
 * Package: com.epsda.java_class
 * Description:
 *
 * @author 憨八嘎
 * @version v1.0
 */
public class Person {
    // 属性
    String name;
    int age;

    // 方法，不使用static关键字
    public void speak(){
        System.out.println("说话");
    }
}

成员变量（属性）和局部变量的区别¶

成员变量和局部变量有以下的区别：

定义位置不同
1. 成员变量定义在方法外，类内，整个类中都可以被访问
2. 局部变量定义在方法内，只能在当前最近的作用域中访问
初始化值不同
1. 成员变量有默认值，默认值参考数组中的类型默认值
2. 局部变量没有默认值
内存位置不同
1. 成员变量预备在方法区，实际使用时在堆区
2. 局部变量在栈区
生命周期不同
1. 成员变量的生命周期随着对象的创建而创建，随着其销毁而销毁
2. 局部变量的生命周期随着当前作用域的销毁而销毁

对象¶

创建对象¶

在Java中，创建对象需要使用new关键字，使用new创建出来的对象都在堆区例如，创建Person类对象

Note

如果两个类在同一个包下，则再另一个类中使用当前类创建对象时不需要引包操作，否则需要使用import关键字引包

特殊地，Java中的lang包不需要单独引包

同一包下的Person类同一包下的测试类

Java
package com.epsda.java_class;
public class Person {
    // 属性
    String name;
    int age;

    // 方法
    public void print(){
        System.out.println("name = " + name + " " + "age = " + age);
    }
}

Java
package com.epsda.java_class;

public class Java_class {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Person类对象
        Person p = new Person();
        // 访问Person中的成员
        p.age = 12;
        p.name = "张三";
        p.print();
    }
}

输出结果：
name = 张三 age = 12

两个不同对象的内存分析¶

以Person类的两个对象进行分析

Person类

Java
package com.epsda.java_class;

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

    // 方法
    public void print(){
        System.out.println("name = " + name + " " + "age = " + age);
    }
}

测试类

Java
package com.epsda.java_class;

/**
 * ClassName: Java_class
 * Package: com.epsda.Java_class
 * Description:
 *
 * @author 憨八嘎
 * @version v1.0
 */
public class Java_class {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();
        p1.age = 10;
        p1.name = "张三";
        p1.print();
        Person p2 = new Person();
        p2.age = 20;
        p2.name = "李四";
        p2.print();

    }
}

首先，Person类中的属性和方法以及测试类的方法都会加载到方法区进行预备，此时每一个类都会有一个class地址值

接着，main方法执行，加载到栈区，创建出对象p1和p2，因为是new为对象开辟的空间，所以该空间在堆上，p1和p2分别存储这两个堆上空间的地址，并且在两个对象空间中，都存在着class地址值，当类相同时，class地址值也是相同的，该地址值用于查询到类中的方法，执行print时加载print方法进入栈区

匿名对象¶

在Java中，也可以创建匿名对象，前面创建对象的步骤为类名对象名 = new 类名()，那么匿名对象即为去无赋值符左边部分new 类名()

Java
package com.epsda.java_class;

/**
 * ClassName: Java_class
 * Package: com.epsda.Java_class
 * Description:
 *
 * @author 憨八嘎
 * @version v1.0
 */
public class Java_class {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Person类匿名对象调用函数
        new Person().print();
    }
}

Note

一般在只需要调用函数时创建匿名对象，每一次匿名对象的创建都是重新开辟一块空间

类和对象练习与链式调用¶

创建一个Birthday类，该类中有属性year，month和day，再创建一个Person类，Person类中有属性name，age和birthday，实例化一个Person对象，为各个成员赋值打印

Birthday类Person类测试类

Java
package com.epsda.java_class;

public class Birthday {
    int year;
    int month;
    int day;
}

Java
package com.epsda.java_class;

public class Person {
    // 属性
    String name;
    int age;
    Birthday birthday;

    // 方法
    public void print(){
        System.out.println("name = " + name + " " + "age = " + age + " " + "birthday: " + birthday.year + "/" + birthday.month + "/" + birthday.day);
    }
}

Java
package com.epsda.java_class;

public class Java_class {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.name = "Peter";
        p.age = 20;
        // 因为Birthday是引用数据类型，所以默认是null，不可以直接调用year等成员，否则会出现空指针问题，需要先创建Birthday对象
        p.birthday = new Birthday();
        // 接着再为Birthday类对象赋值
        p.birthday.year = 2000;
        p.birthday.month = 10;
        p.birthday.day = 25;
        p.print();
    }
}

输出结果：
name = Peter age = 20 birthday: 2000/10/25