Java中类的定义与实例化详解

类的定义

面向对象的程序设计中，类可以看作是我们自定义的数据类型，那么，如何能更加优美，更加高效地定义它就显得尤为重要。

类中的成员有很多，每一部分都是十分关键的，毕竟“面向对象”在Java学习中真的很重要，许许多多的Java开发者定义出来的类等待着我们去使用，加油！攻克它！

直接上代码：

package com.my.pac02;
/**
* @author Summerday
* @date 2019/11/26 21:40
*/
//类名和文件名一致，且包含main方法
public class CatTest{
 //程序入口
 public static void main(String[] args) {
   //创建对象
   Cat cat = new Cat();
   //为对象的属性赋值
   cat.name = "sink";
   cat.isMale = true;
   //通过对象调用方法
   cat.sleep();
   cat.jump();
   cat.laughAt("Susan");
   System.out.println(cat.isNotMale());
   //打印引用变量的值
   System.out.println(cat);
   //创建一个新的引用变量并指向原先的对象
   Cat otherCat = cat;
   System.out.println(otherCat);
   System.out.println(otherCat.name);//"sink"
   //将cat和实际对象之间的引用消除
   cat = null;
 }
}
//定义一个Cat类
class Cat{
 //构造方法
 Cat() {
   System.out.println("cat is cute.");
 }
 //成员变量
 String name;
 int age;
 boolean isMale;
 String color = "Blue";
 //方法
 void sleep(){
   System.out.println(name+"is sleeping---");
 }
 public void jump() {
   System.out.println(name+"is jumping---");
 }
 public void laughAt(String otherName)
 {
   System.out.println(name+"is laughing at "+otherName);
 }
 //返回boolean类型的方法
 boolean isNotMale() {
   return !isMale;
 }
}

定义一个简单的类

[修饰符] class 类名
{
    （零个到多个）构造器...
    （零个到多个）成员变量（属性）...
    （零个到多个）方法...
}

[修饰符]修饰类时可以是上面代码中的public，或者final，abstract，也可以省略不写，但不建议使用private和protected。

参考:Java的外部类为什么不能使用private、protected进行修饰：

对于顶级类(外部类)来说，只有两种修饰符：public和默认(default)。因为外部类的上一单元是包，所以外部类只有两个作用域：同包，任何位置。因此，只需要两种控制权限：包控制权限和公开访问权限，也就对应两种控制修饰符：public和默认(default)。

如果类使用了private修饰符，说明是个内部类。内部类的上一级是外部类，那么对应的有四种访问控制修饰符：本类(private)，同包(default)，父子类(protected)，任何位置(public)。当一个内部类使用了private修饰后，只能在该类的外部类内部使用。

上面这些都是平时使用司空见惯的，但是为什么是这种情况呢？

可以想一下，一个java项目是不可能在一个class里面完成的。mvc模式中，是把类分为三层，一层层调用类。如果定义为私有的和受保护的就无法调用。换句话说，对于一个java文件，要么就是自己单独运行，要么就是被其他程序作为库调用，如果一个java文件的类被private修饰，那么是不是其他的程序或是类是无法使用它的，那么他作为一个单独的文件就没啥用了。如果它作为单个文件运行，类加载怎么找到它呢，因为它对外不可见。同时，也失去了类的存在意义。因此，类只有public和默认修饰符。

类名命名规范：要见名知义，意思是需要多个有意义的英文单词组成，每个单词首字母大写，规范这种东西，建议遵守！养成好习惯。

上面三种成员（构造器，成员变量，方法）都可以定义零个或多个，但是都是零个就变成了空类，没啥意义。

定义一个成员变量

[修饰符] 类型 成员变量名 [=默认值];
//例如
boolean isMale;
String color = "Blue";

成员变量包括实例变量和类变量，static修饰的成员变量称作类变量，关于static之后再细讲。

定义一个方法

[修饰符] 返回值类型 方法名（形参列表）
{
 零条到多条可执行语句组成的方法体...
}
//例如
void sleep(){
System.out.println(name+"is sleeping---");
}
public void jump() {
System.out.println(name+"is jumping---");
}
public void laughAt(String otherName)
{
System.out.println(name+"is laughing at "+otherName);
}
//返回boolean类型的方法
boolean isNotMale() {
 return !isMale;
}

定义一个构造器

[修饰符] 构造器名 （形参列表）
{
 （零条到多条可执行语句组成的构造器执行体...
}
//例如
//构造方法
Cat() {
 System.out.println("cat is cute.");
}

• 构造器用于构造类的实例，也就是创建某个类的对象时会自动调用构造方法，之后会讨论。

• 构造器名一定要和类名相同！

• 没有定义构造器的话，系统会提供默认的构造器。

设计类时的具体细节，接下来将会一一展开，还有未涉及到的内部类和代码块部分，之后将会进行学习，暂且从这三个部分展开探究。

类的实例化

通过类构造属于该类对象的过程就叫做类的实例化。对象是具体存在的事物，也称作实例，可以调用类中定义的实例变量以及方法。（不考虑static修饰变量的情况下）

创建对象及使用对象：

//使用Cat类创建了Cat类型的对象
//并调用Cat类的构造器，返回Cat的实例，赋值给变量cat
Cat cat = new Cat();
//访问cat的实例变量name和isMale，并为他们赋值
cat.name = "sink";
cat.isMale = true;
//调用cat的方法
cat.sleep();
cat.jump();
cat.laughAt("Susan");
//输出isNotMale（）方法的返回值
System.out.println(cat.isNotMale());

• 如果访问权限允许的情况下（访问权限涉及到private等关键字，暂且不谈），类中定义的方法和成员变量都可以通过类或实例来调用。

• 创建对象：类型 实例名 = new 类型（参数列表）；例如：Cat cat = new Cat();

• 调用类成员变量或方法：类.类变量或类.方法或实例.实例变量或实例.方法，类变量涉及static关键字，也是暂且放一边，之后继续回顾。
   可以这么理解：定义类就是为了创建许许多多该类的实例，这些实例具有相同的特征。

创建对象的过程在内存中的表现

类是一种引用数据类型：也就是说，在栈内存里的引用变量并不是真正存储对象的成员变量，而是它的引用，实际的成员变量藏在堆内存中，这一点类似于前面提到过的数组类型。而且，可以知道，栈内存中存储的是实际对象在堆内存中的地址值，可以直接打印引用变量cat的值验证。

创建对象

//创建对象，并初始化
Cat cat = new Cat();

访问实例变量

//访问实例变量
cat.name = "sink";
cat.isMale = true;

Java不允许直接访问堆内存中的对象，只能通过该对象的引用操作该对象。

另外，堆内存中的同一个对象可以由栈内存中多个引用变量所指向。例如：

//把引用变量cat赋值给另一个引用变量otherCat
Cat otherCat = cat;

这时，cat和otherCat都在栈内存中被创建，且他们都指向了原先cat所指向的那块堆内存，所以他们操作的是同一个实际对象。

堆内存的对象没有任何变量指向时，就会在一段时间内作为“垃圾”被Java的垃圾回收机制回收，释放对象所占用的内存区。
所以想让他提前释放，直接给引用变量赋值为null。

参考书籍：《疯狂Java讲义》

来源：https://www.cnblogs.com/summerday152/p/11954197.html