Appearance
面向对象基础
前置知识
在阅读本章前，你需要了解Java的基本语法，比如变量、数据类型、方法定义和调用。
为什么需要面向对象？
想象一下，你刚入职一家软件公司，接手一个巨大的程序，这个程序到处都是庞大而重复的代码，维护起来让人头疼。你可能会问：“有没有一种方法，让代码看起来更像现实世界的东西，更有条理，也更容易扩展和维护？”这正是**面向对象编程（OOP）**诞生的初衷。
我们这节课会从最基础的“类和对象”开始，帮你理清这门编程范式的核心概念。别担心，我会陪你一步步来，逐渐揭开OOP神秘的面纱。
什么是类与对象？
简单定义（人话版）
类就像蓝图或模板，是用来描述一类事物的特点和行为的；对象则是根据这个蓝图“造”出来的实体，每个对象都有自己的状态。
举个家常例子：
- “汽车”是类，
- “我的那辆红色本田”就是对象。
为什么需要类与对象？
之前写程序时，你可能直接用变量和函数拼凑逻辑，会发现代码很难组织和复用。类和对象让你能把数据（属性）和操作数据的代码（方法）放在一起，模拟真实世界的“事物”，更符合我们直觉。
基础代码示例1：定义一个简单类和创建对象
java
// 描述一个简单汽车类
public class Car {
// 属性：汽车颜色和品牌
String color;
String brand;
// 方法：显示汽车信息
public void showInfo() {
System.out.println("这是一辆 " + color + " 色的 " + brand);
}
public static void main(String[] args) {
// 创建Car对象
Car myCar = new Car();
myCar.color = "红";
myCar.brand = "本田";
// 调用对象的方法
myCar.showInfo();
}
}这段代码做了什么：
- 定义了
Car类，里面有两个属性color和brand，还有一个展示汽车信息的方法。 - 在
main方法里，我们“造”了一个Car对象，叫myCar。 - 为对象赋了颜色和品牌，接着调用它的方法显示信息。
封装：保护数据的“小房间”
简单定义
直接让对象的属性“裸奔”很危险，你可能想给别人看的只能是方法，不允许直接修改重要属性。封装就是用private关键字隐藏属性，只通过公开方法访问。
为什么要封装？
保护数据安全是编程中一个基本原则。就像你不希望别人随便翻你的日记一样，封装让你控制外界对属性的访问，避免程序出现难以追踪的错误。
代码示例2：用封装保护属性
java
public class Person {
// 私有属性
private String name;
private int age;
// 构造方法，方便创建对象时初始化属性
public Person(String name, int age) {
this.name = name; // 这里的this指当前对象
this.age = age;
}
// 公开的getter方法，允许别人读取name
public String getName() {
return name;
}
// 公开的setter方法，允许别人修改age，但可以做检查
public void setAge(int age) {
if(age > 0) {
this.age = age;
} else {
System.out.println("年龄必须是正数！");
}
}
// 显示个人信息的方法
public void showInfo() {
System.out.println(name + "，年龄：" + age);
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("小明", 20);
person.showInfo();
person.setAge(-5); // 错误，年龄不能是负数
person.setAge(25); // 正确
person.showInfo();
}
}这段代码做了什么：
- 使用
private隐藏name和age属性。 - 通过构造方法初始化对象。
- 公开
getName和setAge方法控制属性访问，其中setAge带了简单的有效性检查。 - 在
main方法测试了封装后的安全访问。
构造方法和this关键字：给对象“穿衣服”和“指身份”
什么是构造方法？
构造方法是一种特殊的方法，当你用new创建对象时会自动执行，为对象“穿上”正确的属性值。它名字和类名一样，没有返回值。
this关键字有什么用？
this指当前对象本身，解决“变量遮蔽”问题。比如参数名和属性名一样时，写this.name指的是对象的属性，而不是局部变量。
代码示例3：复杂构造方法和this演示
java
public class Book {
private String title;
private String author;
private int pages;
// 多个构造方法，通过重载支持不同初始化方式
public Book(String title, String author) {
this.title = title; // this指当前对象的title属性
this.author = author;
this.pages = 0; // 默认页数是0
}
public Book(String title, String author, int pages) {
this(title, author); // 调用另一个构造方法，复用代码
this.pages = pages;
}
public void showInfo() {
System.out.println("书名：" + title + ", 作者：" + author + ", 页数：" + pages);
}
public static void main(String[] args) {
Book book1 = new Book("Java 核心技术", "Cay S. Horstmann");
Book book2 = new Book("Effective Java", "Joshua Bloch", 416);
book1.showInfo();
book2.showInfo();
}
}这段代码做了什么：
- 定义了含有属性和两个构造方法的
Book类，支持不同参数初始化。 - 通过
this(...)实现构造方法间的调用，避免重复代码。 - 体现了
this关键字在属性赋值和构造调用中的应用。 - 测试了不同构造方式创建的对象并打印信息。
对象创建过程概览
简单理解：当执行new ClassName()时：
- JVM分配内存给新对象。
- 初始化默认值（数值为0，布尔为false，对象为null）。
- 调用构造方法，执行代码给属性赋初始值。
- 返回对象引用。
这一步很关键，也是你理解后续OOP高级特性（如继承、多态）的基础。
⚠️ 常见陷阱
- 构造方法和普通方法不可重载返回类型，只能通过参数列表区分。
- 使用
this引用对象属性时，确保没有写成赋值反了（比如name = this.name;是错的）。 - 直接暴露
public属性容易造成意外修改，养成封装的习惯，提升代码健壮性。 - 构造方法中的代码执行顺序非常重要，初始化顺序和逻辑错误可能导致bug难排。
实战建议
在实际项目中，我发现：
- 先设计好类的属性和责任，切忌一开始追求复杂功能而写一大堆混乱代码。
- 构造方法中应该尽量保持简单，复杂逻辑放到其他初始化方法或用工厂模式处理。
- 面向对象的核心是建模，花时间思考哪个类应该负责哪些行为。
- 封装不仅保护了数据，也让类的使用者更容易理解和使用你的代码。
小结
- 类是抽象模板，对象是具体实例。
- 封装用
private隐藏数据，通过getter、setter控制访问。 - 构造方法用于初始化对象，
this关键字指当前对象并解决变量名冲突。 - 创建对象时，JVM会分配内存、执行构造方法，确保对象准备好被使用。
这些基础知识是你面向对象编程的地基，牢固它，才能搭建出更复杂灵活的软件结构。
延伸思考
- 当一个类中属性非常多时，构造方法如何设计才能不让代码臃肿？
- 你能想到除了构造方法初始化对象外，还有哪些创建和初始化对象的方式？
- 你有没有遇到过变量名和参数名冲突没有用
this导致的奇怪bug？可以试着模拟一下。
如果你准备好了，我们下一章会带你深入理解继承和多态，这可是面向对象真正的魔法——让代码变得灵活又强大。我们一起走下去！