第四章 类、对象和方法

1、第4章 类、对象和方法内容提要o 了解类的基础知识o 了解如何创建对象o 理解如何向引用变量赋值o 创建方法，返回值，并且使用参数o 使用构造函数o 理解newo 理解垃圾回收和终止器o 使用this关键字4.1 类的基础知识o 所有的Java程序活动都发生在一个类中o 类是一个定义对象形式的模板o 类指定了数据，及操作数据的代码o 使用类的规范来构造对象o 对象是类的实例o 类是一系列指定如何建造对象的计划o 类是一个逻辑抽象4.1.1类的基本形式class classname /declare instance variables type var1; type var2; / type

2、varN; /declare methods type method1(parameters) /body of method type method2(parameters) /body of method / type methodN(parameters) /body of method 4.1.2 定义类o 开发一个封装汽车信息的类o 该类名为Vehicle，它存储了汽车的三个信息项：载客数量、油箱容量和耗油均值（每加仑行驶的英里数）class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capaci

3、ty in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon4.1.2 定义类o class定义创建了一种新的数据类型(Vehicle)o class声明只是一个类型描述，它不创建任何实际的对象o 创建Vehicle对象需使用下面语句Vehicle minivan = new Vehicle();4.1.2 定义类o 每次创建类的实例时，都可以创建一个包含类定义的实例变量副本的对象。o 为访问这些变量，可以使用点（.）运算符。点运算符将对象名和成员名链接在一起。o 点运算符的基本形式如下：object.member;class Veh

4、icle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This class declares an object of type Vehicle. class VehicleDemo public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle(); int range; /assign value to field

5、s in minivian minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /compute the range assuming a full tank of gas range=minivian.fuelcap*minivian.mpg; System.out.println(Minivan can carry + with a range of +range); 注意使用点运算符来访问成员4.1.2 定义类o 因为每个对象都有类定义的自己的实例变量副本，所以一个对象的变量的内容与另一对象的变量内容是不同的o 两个对

6、象除了都是同一类型的对象以外，它们之间没有什么联系。class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This class declares an object of type Vehicle. class TwoVehicle public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle();

7、 Vehicle sportscar=new Vehicle();int range1,range2; /assign value to fields in minivian minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /assign value to fields in sportscar sportscar.passengers=2; sportscar.fuelcap=14; sportscar.mpg =12; /compute the range assuming a full tank of gas ra

8、nge1=minivian.fuelcap*minivian.mpg; range2=sportscar.fuelcap*sportscar.mpg; System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers+ with a range of +range1); System.out.println(Sportscar can carry +sportscar.passengers+ with a range of +range2); minivian和sportcar代表独立的对象问题o 一个类包含哪两项内容？o 通过对象访问类的成员

9、应使用什么运算符？o 每个对象都有类的 副本。4.2 如何创建对象o Vehicle minivan=new Vehicle();o 该声明完成两个功能。n 它声明一个名为minivan的类Vehicle类型的变量。该变量没有定义对象，它只是一个可以引用对象的变量n 声明创建了对象的一个实际的副本，并把对象的引用赋给了minivan。这些都是由new运算符完成的4.2 如何创建对象o new运算符为对象动态分配内存，并返回一个对它的引用。该引用是由new分配的对象内存的地址。然后，把引用存储在变量中。o 在Java中，必须动态分配所有的类对象。o 两个步骤可以分开重写，如下所示：Vehicle

10、 minivan;/declare reference to objectminivan =new Vehicle();/allocate a Vehicle object4.3 引用变量和赋值o 当把一个简单类型的变量赋给另一个变量时，等号左边的变量接收右边的变量值的副本。o 当把对象赋给其他变量时，是在改变引用变量所引用的对象。例如：Vehicle car1=new Vehicle();Vehicle car2=car1;car1.mpg=26;System.out.println(car1.mpg);System.out.println(car2.mpg);4.3 引用变量和赋值o 尽管

11、car1和car2都引用相同的对象，但它们之间是没有关系的。例如：Vehicle car1=new Vehicle();Vehicle car2=car1;Vehicle car3=new Vehicle();car2=car3;/now car2 and car3 refer to the same object.问题o 解释当一个对象引用变量被赋给另一个对象引用变量时会发生什么？o 假设一个类名为MyClass，试写出如何创建一个名为ob的对象。4.4 方法o 方法是操作类定义的数据，以及多数情况下提供对数据的访问的子例程。o 多数情况下，程序的其他部分都是通过类的方法来与类进行交互的。o

12、 一个方法包含一个或多个语句。o 每个方法只执行一项任务。o 每个方法只有一个名称，而方法也是通过使用这个名称被调用。可以为方法任意命名。4.4 方法o方法的基本形式如下：ret-type name(parameter-list) /body of methodnret-type指定了方法返回的数据类型，可以是任何有效类型；如果不返回值，它的返回类型必须为voidn方法名由name指定，可以说任何合法的，并且是当前作用域中没有被其他方法使用的标识符nparameter-list是一系列用逗号隔开的类型与标识符对。参数本质上是在调用方法时接传递到方法的变元的值的变量。如果方法没有参数，参数表为空

13、。向Vehicle类添加方法o 考虑前面通过将耗油率和油箱容量相乘来计算汽车的行驶里程的main(),这不是处理这种计算的最好方法。o 这种计算最好由Vehicle类自己来处理，原因是：油箱容量、燃油率，这两个数据都被封装在Vehicle类中。通过向Vehicle类添加一个计算行驶里程的方法，可以增强它的面向对象结构。向Vehicle类添加方法/Add range to Vehicle.class Vehicleint passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel

14、consumption in miles per gallon /Display the range. void range() System.out.println(Range is +fuelcap*mpg); range()方法包含在Vehicle类中fuelcap和mpg是直接使用的，没有利用点运算符class AddMeth public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle(); Vehicle sportscar= new Vehicle(); int range1,range2; /assig

15、n value to fields in minivian minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /assign value to fields in sportscar sportscar.passengers=2; sportscar.fuelcap=14; sportscar.mpg =12; System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers); minivian.range(); /display range of minivan Sys

16、tem.out.println(Sportscar can carry +sportscar.passengers); sportscar.range();/display range of sportscar. 向Vehicle类添加方法o 一个很重要的细节：没有在实例变量fuelcap和mpg的前面添加对象名或点运算符就直接引用了它们。o 当一个方法使用由它的类定义的示例变量时，可以直接使用，无需显式引用对象，也无需使用点运算符。o 原因：方法总是被与其相关的类的对象调用。一旦调用发生，对象就被知晓。4.5 从方法返回值o 引起方法返回的条件有两个：n 当遇到方法的闭花括号时n 当执行re

17、turn语句时o return语句有两种形式:n 用在void方法（它是不返回值的）中n 用于返回值的方法中4.5 从方法返回值o在void方法中，可通过以下形式的return语句使方法中断执行：return；o当语句执行时，程序控制权跳过方法中其余的代码返回给调用者，例如：void myMeth() int i; for(i=0;iv2.range() System.out.println(“v1 has greater range”);4.7 使用参数o 调用方法时，可以向方法传递一个或多个值o 向方法传递的值称为变元o 在方法中接收变元的变量称为参数o 参数声明在方法名后的圆括号中o 参

18、数声明语法与用于变量的语法一样o 参数位于自己方法的作用域中/A simple example that uses a parameter.class ChkNum/return true if x is evenboolean isEven(int x)if(x%2)=0) return true;else return false;class ParmDemopublic static void main (String args) ChkNum e= new ChkNum();if(e.isEven(10) System.out.println(10 is even.);if(e.isE

19、ven(9) System.out.println(9 is even);if(e.isEven(8) System.out.println(8 is even); x是isEven的整型参数传递变元给isEven()4.7 使用参数o 一个方法可以有多个参数o 声明参数时，只需用逗号将参数分隔开o Factor类定义了一个名为isFactor()的方法，用于确定第一个参数是否是第二个参数的因数4.7 使用参数class Factorboolean isFactor(int a,int b)if(b%a)=0) return true;else return false;class IsFac

20、torpublic static void main (String args) Factor x= new Factor();if(x.isFactor(2,20) System.out.println(2 is factor);if(x.isFactor(3,20) System.out.println(this wont be displayed); 该方法有两个参数向isFactor()传递两个变元4.7 使用参数o 注意，在调用isFactor()时，变量也是用逗号分隔的。o 在使用多个参数时，每个参数都指定了自己的类型，这些类型可以相互不同，例如：int myMeth(int a,

21、double b,float c)/向Vehicle添加一个带参数的方法o 添加新功能：计算给定距离所需的耗油总量o 方法名为fuelneeded()，该方法获取要行驶的英里数，返回需要汽油的加仑数。o fuelneeded()定义如下：double fuelneeded(int miles) return (double) miles/mpg;源程序源程序问题o 何时必须通过一个使用点运算符的对象引用来访问实例变量？o 解释变元与参数之间的不同o 解释方法返回给调用者的两种途径练习4-1 创建Help类o 类的本质类封装了功能o 类通常用来建造大型应用程序的代码块o 每个类必须表示一个执行描

22、述清晰的动作的功能单元o 类不能太小，也不能包含与类无关的功能练习4-1 创建Help类o 改写练习3-3为一个Help类，好处：o 帮助系统定义了一个逻辑单元o 想提供什么帮助系统，只需实例化一个帮助对象o 更新或修改帮助都不会对使用它的程序产生副作用练习4-1 创建Help类o 清楚组成帮助系统的各个部分n 用于显示菜单、输出用户选择、检查响应有效性以及显示所选项信息，程序循环执行，直到输入qn 其中菜单、检查响应有效性以及信息显示是构成帮助系统不可缺少的部分n 获得用户输入，重复请求是否应该被处理则不是必需的练习4-1 创建Help类o 步骤：n 创建helpon()方法，显示帮助信息n

23、 创建showmenu()方法，帮助菜单n 创建isvalid()方法，检查响应有效性n 把前面的方法加入help类中n 重写main()方法，以使其使用新的Help类源程序源程序4.8 构造函数o 实例变量需要使用一组语句来手动设置o 更好的方法使用构造函数o 构造函数在创建对象时初始化对象o 它的名称与类名相同，在语法上与方法相似o 构造函数没有显式返回类型o 用来为类定义的初值赋值，或执行其他创建完整对象所需要的启动过程4.8 构造函数o 无论是否定义，所有的类都有构造函数o Java自动提供了一个默认的构造函数来初始化所有的成员变量为0。o 一旦定义自己的构造函数，就不会载使用默认构造

24、函数了4.8 构造函数/A simple constructor.class MyClassint x;MyClass()x=10;class ConsDemopublic static void main (String args) MyClass t1=new MyClass();MyClass t2=new MyClass();System.out.println(t1.x+ +t2.x); 这是MyClass的构造函数4.9 带参数的构造函数o 向构造函数添加参数的方式与向方法添加参数的方式一样：只需在构造函数名称后的圆括号内声明参数即可4.9 带参数的构造函数/A parameter

25、ized constructor.class MyClassint x;MyClass(int i)x=i;class ParmConsDemopublic static void main (String args) MyClass t1=new MyClass(10);MyClass t2=new MyClass(88);System.out.println(t1.x+ +t2.x); 该构造函数有一个参数向Vehicle类添加一个构造函数/Add a constructor.class Vehicleint passengers; /number of passengers int fu

26、elcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This is a constructor for Vehicle. Vehicle(int p,int f,int m) passengers=p; fuelcap=f; mpg=m; /Return the range. int range() return mpg *fuelcap; /Compute fuel needed for a given distance. double fuelneeded(int miles) r

27、eturn (double )miles/mpg; Vehicle的构造函数class VehConsDemopublic static void main (String args) /construct complete vehiclesVehicle minivan = new Vehicle(7,16,21);Vehicle sportscar = new Vehicle(2,14,12);double gallons; int dist = 252; gallons = minivian.fuelneeded(dist); System.out.println(To go “ + d

28、ist + miles minivan needs + gallons + gallons of fuel.); gallons = sportscar.fuelneeded(dist); System.out.println(To go “ + dist + miles sportdcar needs “ + gallons + gallons of fuel.); 问题o 什么是构造函数，何时执行构造函数？o 构造函数有返回类型吗？4.10 深入介绍new运算符o new运算符的基本形式如下：class-var = new class-name();n class-var是一个要创建的类类

29、型的变量；n class-name是被初始化的类的类名n 圆括号指定了类的构造函数o 如果类不定义自己的构造函数，那么new将使用Java默认的构造函数。o new可以用于创建任何类类型的对象。4.10 深入介绍new运算符o 因为内存是有限的，由于内存不足，new可能无法为对象分配内存，这时就会发生一个运行时异常。4.11 垃圾回收与终止器 o 动态分配内存方案的关键是回收无用的对象所占的内存，以使内存用于后面的分配。o Java使用方便的方法垃圾回收。o 垃圾回收系统会自动回收对象，透明地在后台操作，无需程序员的干预。o 工作方式：当不存在对某对象的任何引用时，该对象就被认定为没有存在的必要了，它所占用的内存就要被释放。被回收的内存可以被用于下面的分配。4.11 垃圾回收与终止器o 垃圾回收只在存在一个或多个不再使用的对象时才发生（偶尔发生）。o 需满足两个条件：n 有