面向对象基础

面向对象编程，是一种通过对象的方式，把现实世界映射到计算机模型的一种编程方法。

现实世界中，我们定义了“人”这种抽象概念，而具体的人则是“小明”、“小红”、“小军”等一个个具体的人。所以，“人”可以定义为一个类（class），而具体的人则是实例（instance）：

现实世界	计算机模型	Java代码
人	类 / class	class Person { }
小明	实例 / ming	Person ming = new Person()
小红	实例 / hong	Person hong = new Person()
小军	实例 / jun	Person jun = new Person()

同样的，“书”也是一种抽象的概念，所以它是类，而《Java核心技术》、《Java编程思想》、《Java学习笔记》则是实例：

现实世界	计算机模型	Java代码
书	类 / class	class Book { }
Java核心技术	实例 / book1	Book book1 = new Book()
Java编程思想	实例 / book2	Book book2 = new Book()
Java学习笔记	实例 / book3	Book book3 = new Book()

class和instance

所以，只要理解了class和instance的概念，基本上就明白了什么是面向对象编程。

class是一种对象模版，它定义了如何创建实例，因此，class本身就是一种数据类型：

而instance是对象实例，instance是根据class创建的实例，可以创建多个instance，每个instance类型相同，但各自属性可能不相同：

定义class

在Java中，创建一个类，例如，给这个类命名为Person，就是定义一个class：

class Person {
    public String name;
    public int age;
}

一个class可以包含多个字段（field），字段用来描述一个类的特征。上面的Person类，我们定义了两个字段，一个是String类型的字段，命名为name，一个是int类型的字段，命名为age。因此，通过class，把一组数据汇集到一个对象上，实现了数据封装。

public是用来修饰字段的，它表示这个字段可以被外部访问。

我们再看另一个Book类的定义：

class Book {
    public String name;
    public String author;
    public String isbn;
    public double price;
}

请指出Book类的各个字段。

创建实例

定义了class，只是定义了对象模版，而要根据对象模版创建出真正的对象实例，必须用new操作符。

new操作符可以创建一个实例，然后，我们需要定义一个引用类型的变量来指向这个实例：

Person ming = new Person();

上述代码创建了一个Person类型的实例，并通过变量ming指向它。

注意区分Person ming是定义Person类型的变量ming，而new Person()是创建Person实例。

有了指向这个实例的变量，我们就可以通过这个变量来操作实例。访问实例变量可以用变量.字段，例如：

ming.name = "Xiao Ming"; // 对字段name赋值
ming.age = 12; // 对字段age赋值
System.out.println(ming.name); // 访问字段name

Person hong = new Person();
hong.name = "Xiao Hong";
hong.age = 15;

上述两个变量分别指向两个不同的实例，它们在内存中的结构如下：

            ┌──────────────────┐
ming ──────▶│Person instance   │
            ├──────────────────┤
            │name = "Xiao Ming"│
            │age = 12          │
            └──────────────────┘
            ┌──────────────────┐
hong ──────▶│Person instance   │
            ├──────────────────┤
            │name = "Xiao Hong"│
            │age = 15          │
            └──────────────────┘

两个instance拥有class定义的name和age字段，且各自都有一份独立的数据，互不干扰。

注意
一个Java源文件可以包含多个类的定义，但只能定义一个public类，且public类名必须与文件名一致。如果要定义多个public类，必须拆到多个Java源文件中。

练习

请定义一个City类，该class具有如下字段:

• name: 名称，String类型
• latitude: 纬度，double类型
• longitude: 经度，double类型

实例化几个City并赋值，然后打印。

// City
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        City bj = new City();
        bj.name = "Beijing";
        bj.latitude = 39.903;
        bj.longitude = 116.401;
        System.out.println(bj.name);
        System.out.println("location: " + bj.latitude + ", " + bj.longitude);
    }
}

class City {
    ???
}

小结

在OOP中，class和instance是“模版”和“实例”的关系；

定义class就是定义了一种数据类型，对应的instance是这种数据类型的实例；

class定义的field，在每个instance都会拥有各自的field，且互不干扰；

通过new操作符创建新的instance，然后用变量指向它，即可通过变量来引用这个instance；

访问实例字段的方法是变量名.字段名；

指向instance的变量都是引用变量。