类与对象关系及属性与方法的实现

1.定义类

在客观世界中，人们总是把某些具有相同特征和行为的事物归为一类，面向对象程序设计中的“类”也与此相似。Java是面向对象的程序设计语言，类是面向对象的重要内容，类创建出对象。类是面向对象程序设计的核心概念之一，一个用户自定义的类就是一个新的数据类型。我们可以将类认为是一种自定义的数据类型，可以使用类来定义变量，所有使用类定义的变量都是引用变量。也就是说所有类是引用数据类型。

图6-1 类与对象关系

面向对象的程序设计过程中有两个重要概念，一个是类（class），一个是对象（ob-ject，也被称为实例）。其中类是某一批对象的抽象，它是概念性质的存在，而对象才是一个具体存在的实体。类是相同或相似的各类事物间共同特性的一种抽象。即类是数据和对数据进行操作方法的集合体。在设计类时，应该抓住类是对象抽象的要点，抽取对象或实例的属性和行为，要看所设计类的用途。类和对象的关系如图6-1所示。

Java语言提供了对创建类和创建对象简单的语法支持。

定义类的简单语法如下：

在上面的语法格式中，修饰符可以是public、final，或者完全省略这两个修饰符。按照规定，Java语言中的所有类名都以大写字母开头，并且类名中包含的每个单词的首字母都大写（如Sample Class Name）。Java类名是一种标识符，即由字母、数字、下划线（_）和美元符（）组成的字符串。不能以数字开头，中间不能有空格。例如，World1_value，value和Come2，都是有效的标识符；而4come和inputcome都不是有效地标识符。在Java中大写字母和小写字母是不同的，例如a1和A1是两个不同的标识符。

对一个定义类来说，包含的最常见的部分是构造器、属性、方法三个部分，都可以定义零个或多个。如果三部分都定义了零个，则定义了一个空类型，这三个部分合起来就是类体。Java规定每个类声明的体都必须以左花括号（{）开头，并以一个相应的右花括号（}）结束类的声明。其中类体中的构造器是一个类创建对象的根本途径，如果一个类没有构造器，这个类通常无法创建实例。因此，为避免出现构造器丢失的情况，Java语言提供了一种特殊的功能：如果程序员没有为一个类编写构造器，系统会自动为该类提供一个默认的构造器。一旦用户为类编辑了构造器，则系统将不会为该类提供一个构造器。

2.定义属性

正如现实生活中每个对象都有其特殊的属性（如大小、名字、颜色），在Java面向对象程序设计中，每个对象也有相应的特性和特征，称其为属性。属性用于定义该对象的类或者该类的实例所包含的数据。

定义属性的语法格式如下：

[修饰符]属性类型属性名[=默认值]

属性语法格式的详细说明如下：

1）修饰符：修饰符可以省略，也可以是public、protected、private、static、final，其中pub-lic、protected、private三个最多只能出现其中之一，可以与static、final组合起来修饰属性。(www.xing528.com)

2）属性类型：属性类型可以是Java语言允许的任何数据类型，包括基本类型和引用类型。

3）属性名：属性名只要是一个合法的标识符即可，但如果从程序的可读性角度来看，属性名应该由一个或多个有意义的单词连缀而成。

4）默认值：定义属性还可以定义一个可选的默认值。

3.定义方法

现实生活中，具体事物都有行为，例如球可以滚动、弹跃、膨胀、收缩，婴儿会哭、睡觉、爬行、走路，汽车可以刹车、加速、减速、改变档位。这些行为抽象起来都是对象的动作。而方法就是描述对象的动作，即表示客观事物的动态特性（对数据的操作），描述这个对象“做什么”。方法用于定义该类或该类的实例行为特征或功能实现。

在Java中，必须通过方法才能完成对类和对象属性的操作。方法只能在类的内部声明并加以实现。一般在类体中声明属性之后再声明方法。

定义方法的语法格式如下：

方法语法格式的详细说明如下：

1）修饰符。方法的修饰符可以分为存取权限修饰词、方法存在性修饰词、方法操作相关修饰词。存取权限修饰词用来控制此方法对于其他类的可存取关系，方法存在性修饰词是方法的声明与存在方面所具备的特性，方法操作相关修饰词是方法本身操作方面的特性，以及方法之间操作的相关性。修饰词可以省略，也可以是public、protected、private、static、final、abstract，其中public、protected、private三个最多只能出现其中之一，abstract和final最多只能出现其中之一，但是它们可以与static组合起来修饰方法。

2）方法返回值类型。方法执行后可能会返回某些执行的结果，而这些执行结果可以让调用这个方法的程序利用。方法返回值类型可以是一般的原始数据类型，或者是某个对象类。如果声明了方法返回值类型，则方法体内必须有一个有效地return语句，该语句返回一个变量或者一个表达式，这个变量或表达式必须与此处声明的类型匹配。例如，对于返回值类型声明为int的方法，必须在方法主体内加入“return整数变量或值”来返回方法执行的结果。除此之外，如果一个方法没有返回值，必须使用void来声明没有返回值，表示返回值类型为空。

3）方法名称。方法名称的命名规则与属性命名规则基本相同，同样尽量使用有意义的单词，通常建议方法名称以英文中的动词开头。

4）形式参数。形式参数用于定义该方法可以接受的参数，形式参数由一到多组“参数类型形参名”组成，多个参数之间以英文逗号（，）隔开，形参类型和形参名之间用空格隔开。形式参数的格式为：

＜参数类型1＞＜参数名1＞，＜参数类型2＞＜参数名2＞，…

5）方法主体。方法主体里多条可执行性语句之间有严格的执行顺序，排在方法主体前面的语句先执行，排在方法主体后面的语句后执行。