一、面向對象與面向過程編程的區(qū)別

我們以一個實際例子來說明這兩者的區(qū)別 , 例如:寫一個計算器的軟件。

面向過程程序員思考方式:

[1]定義變量保存用戶的輸入的數(shù)據(jù)

[2]實現(xiàn)一個加法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的加法

[3]實現(xiàn)一個減法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的減法

[4]實現(xiàn)一個乘法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的乘法

.....

面向對象程序員思考方式:

[1]計算器是一個對象

[2]這個對象應該有保存數(shù)據(jù)的變量

[2]這個對象應該有完成數(shù)據(jù)計算的方法(函數(shù))

....

可以看的出來，好像這兩個哥們思考方式幾乎沒啥區(qū)別，只不過面向對象的程序員從整體出發(fā)，把實現(xiàn)計算器的保存數(shù)據(jù)的變量和計算數(shù)據(jù)的方法封裝在一個對象里面。

我們都是搞C語言的，C語言是一種典型的面向過程語言。在這里想問一個問題:如何用C語言描述面向對象程序員的思考的計算器呢?

嗯，你一定會想到用C語言中的結構體來實現(xiàn)，封裝的結構體如下:

typedef struct

{

int data1;

int data2;

int (*calc_add)(int,int);

int (*calc_sub)(int,int);

int (*calc_mul)(int,int);

...

}calc_t;

定義一個計算器類型的變量

calc_t calc;

可以看的出來,編程語言本身并沒有面向對象和面向過程之分，只是程序員的思考方式不一樣罷了。

好了，我們接著思考:如果我要開發(fā)一個手機軟件,這個手機軟件軟件中要包含打電話功能、計算器功能、播放音樂功能，這些又該如何實現(xiàn)呢?

面向過程序員，思考方式:

[1]定義變量保存用戶的輸入的數(shù)據(jù)

[2]實現(xiàn)一個加法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的加法

[3]實現(xiàn)一個減法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的減法

[4]實現(xiàn)一個乘法函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的乘法

[5]實現(xiàn)一個打電話功能函數(shù)

[6]實現(xiàn)一個播放音樂功能函數(shù)

.....

面向對象程序員，思考方式:

[1]計算器是一個對象,包含一些數(shù)據(jù)和方法

[2]打電話是一個對象，包含一些數(shù)據(jù)和方法

[3]播放音樂是一個對象，包含一些數(shù)據(jù)和方法

...

面向對象程序員這時想到，自己以前寫過一個計算器對象，寫過一個打電話對象，寫過一個播放器對象，他們之間是獨立的，于是高富帥的干活方式出現(xiàn)了。啥也不用干，"ctrl +c" 和 "ctrl + v"把活干完了，然后去喝茶了。

面向過程程序員也不傻，看到面向對象程序員的干活方式，立馬自己也"ctrl + c" 和 "ctrl + v"把自己以前編寫的代碼從n個文件的n行代碼中尋找，找到之后發(fā)現(xiàn)自己的視力從+2.5下降到-2.5。不管咋地，咱就是這么任性，已經(jīng)把代碼拷貝過來，接下來就編譯完，交給老大就可以去喝茶了。編譯器瘋了，變量名沒有定義、變量名沖突，函數(shù)名沖突....,最后的結果是n行代碼編譯器無情的報了"n+1"行錯誤。

故事看到這，我們可以看出，面向對象編程的特點:

[1]萬事萬物都看成對象,對象包含數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方式，是一個獨立的個體

[2]編寫程序之前，先通過封裝的方法設計出對象應該包含的內容

[3]整個軟件系統(tǒng)由對象構成，就像這個人類世界一樣，有n個人構成，每個人扮演者不同的角色

[4]代碼的復用性好，更便于維護

好了，就說這么多了，想要真正理解，必須自己在實際的項目中慢慢體會，才能真正理解面向對象和面向過程的不同。

二 Java面向對象之封裝

我們知道，在面向對象的編程思想中，一個軟件系統(tǒng)由n個對象構成。而對象需要先設計，就像前面我們用C語言的結構體來描述計算器一樣。

typedef struct

{

int data1;

int data2;

int (*calc_add)(int,int);

int (*calc_sub)(int,int);

int (*calc_mul)(int,int);

...

}calc_t;

在Java 中,用可以用類來描述一個對象的特點:

class Calc{

int data1;

int data2;

int calc_add(){

return data1 + data2;

}

int calc_sub(){

return data1 - data2;

}

....

};

在C語言中的結構體內部是沒法直接編寫函數(shù)的，在Java的中是可以直接編寫函數(shù)的,可以看出Java的類封裝性更強。

問題1 : Java的類和C語言的結構體是一樣的嗎?

回答 : 相似，都是程序員設計出來的類型。

問題2: Java的類和對象有什么聯(lián)系呢?

回答: 相當于C語言的結構體類型和結構體變量。

好了，接下來我們給出Java中標準的類定義方法：

接下來我們就來實戰(zhàn)一下吧，設計一個描述人的類:


編譯出現(xiàn)的錯誤如下:

修改完后，接著編譯,出現(xiàn)的錯誤如下：

問題:在Java中如何給引用類型變量初始化呢?

回答: 讓引用類型變量保存一個可用內存空間首地址就可以了。

類名 引用類型變量名;

引用類型變量名 = new 類名() 或 引用類型變量名 = new 類名(參數(shù)列表);

例如:

people = new Person();

好了，知道錯誤后，我們接著修改代碼如下：

編譯沒有錯誤，輸出如下結果：

嗯，還是有哥們寫錯，它的寫法如下：

嗯，我們應該定義一個構造器，這樣我們在創(chuàng)建對象后就可以自動給對象的成員變量進行初始化了,修改代碼如下：

問題:如果創(chuàng)建一個對象時，我不想給構造器傳遞參數(shù)，我該怎么做呢?

回答:在類中在定義一個無參數(shù)的構造器。

修改代碼如下：

三 Java中的訪問修飾符public和private

還是通過列子說明吧！

嗯，明白了,private 修飾的成員變量和成員方法只能在類中訪問，在別的類中是不能通過對象來訪問的。public 修飾的成員變量和成員方法除了在類中可以直接訪問，在其他類中也可以通過對象來訪問。

現(xiàn)在問題來了，具體什么時候用private修飾，什么時候用public修飾成員變量和成員方法呢?

大牛們這樣回答你，類的成員變量都應該設為private，類的成員方法如果只是類內部使用則設為private，如果給外部使用則設為public。

試著思考這樣一個問題:如果我們把成員變量設為public,這樣在任何一個類中都可以隨意訪問。有一天編寫類的人將成員變量名更改了，此時在別的類中使用過此類的成員變量的代碼都需要修改。如果成員變量設為private,此時在別的類中是無法直接訪問的，所以你做了修改是不會影響到別人的。

注意:我們封裝的目的就是想隱藏一些細節(jié)，向外界提供統(tǒng)一的接口。

現(xiàn)在來了一個新的問題，把成員變量設為私有的，別的類中如何訪問呢?嗯，聰明的你應該可以想到，通過類的公有方法，在公有方法中訪問類的私有成員。于是乎代碼修改成如下：

三 Java 中的this

1、表示對當前對象的引用!

2、表示用類的成員變量，而非函數(shù)參數(shù)，注意在函數(shù)參數(shù)和成員變量同名是進行區(qū)分!其實這是第一種用法的特例，比較常用，所以那出來強調一下!

3、用于在構造方法中引用滿足指定參數(shù)類型的構造器(其實也就是構造方法)。但是這里必須非常注意:只能引用一個構造方法且必須位于開始。

注意：

this不能用在static方法中!所以甚至有人給static方法的定義就是：沒有this的方法!雖然夸張，但是卻充分說明this不能在static方法中使用!

四 Java 中的static

關于"static"這個關鍵字大家并不陌生,在C語言中static的用途如下:

(1)static 修飾一個局部變量，表示這個局部變量的值具有繼承性，在函數(shù)調用結束的時候，static修飾的局部變量空間

(2)static 修飾一個全局變量或函數(shù)時，表示限制全局變量和函數(shù)的作用范圍，此時全局變量或函數(shù)只能在本文件中使用。

在Java中，"static"關鍵字和C語言的用法差別很大，下面我們就一起來看看在Java中,什么時候應該使用"static"關鍵字呢?

1.用static 修飾類的成員變量

大牛名言:如果你想讓同一個類的所有對象共享同一個變量，那么這個類的成員變量應該使用"static"關鍵字修飾。

解讀大牛名言如下

(1)static修飾的成員變量屬于類的變量,所有對象共享。也就是說當一個類加載到內存中之后，static修飾的成員變量空間就已經(jīng)分配好了。接下來通過這個類創(chuàng)建的所有對象都共享static修飾的成員變量。

(2)static修飾的成員變量,不需要創(chuàng)建對象來訪問，由于它屬于類，所以可以通過 "類名.成員變量名"來訪問。

2.用static修飾類的成員方法(靜態(tài)成員方法)

大牛名言:如果你不想通過創(chuàng)建對象來訪問成員函數(shù)，那么這個類的成員函數(shù)應該用"static"關鍵字來修飾。

解讀大牛名言如下

類中非靜態(tài)成員方法在訪問的時候，必須先創(chuàng)建對象，然后通過對象來訪問成員方法。創(chuàng)建對象必定會有內存開銷，有些時候我們在Java中編寫的一些普通的算法函數(shù)，它不需要訪問類的非靜態(tài)的成員變量和函數(shù)，只是自己內部完成一些計算，這樣的函數(shù)很明顯和對象沒有聯(lián)系，此時應該將這個函數(shù)用"staic"關鍵字修飾，讓它變成靜態(tài)成員方法。這樣訪問它的時候，就不需要創(chuàng)建對象了，只需要通過"類名.成員函數(shù)名"來訪問就可以了。

其實這樣的例子有很多，例如:main函數(shù) , System.arraycopy,Arrays.copyOf等。

思考:如何在靜態(tài)成員方法中，訪問非靜態(tài)成員變量和函數(shù)?

四 Java 中的static靜態(tài)塊和非靜態(tài)塊

(1)static{}(即static塊)，會在類被加載的時候執(zhí)行且僅會被執(zhí)行一次，一般用來初始化靜態(tài)變量和調用靜態(tài)方法。

(2){}(非靜態(tài)塊)每個對象生成時都會被執(zhí)行一次，它可以初始化類的成員變量。非靜態(tài)初始化塊代碼會在構造函數(shù)調用前先執(zhí)行。

五 Java 中的包機制

所謂包，就是把不同特征的類隔離起來，即使這些彼此隔離的包中包含同名的類也無所謂。在一個大的軟件系統(tǒng)中，有很多種類的對象，要想描述這些不同種類的對象就必須設計不同的類來完成。一般都是將這些類進行分類，由不同的人去完成不同的類。這樣可能會產生A定義的類名和B定義的類重名，此時如果將A和B定義的類拷貝到同一個目錄下，必定會產生覆蓋，于是乎Java中就提出了包的機制來解決這種命名沖突的問題。

簡單總結包的用途:

1) 將功能相近的類放在同一個包中，可以方便查找與使用。

2) 由于在不同包中可以存在同名類，所以使用包在一定程度上可以避免命名沖突。

3) 在Java中， 包也限定了訪問權限，擁有包訪問權限的類才能訪問某個包中的類

1. Java中的包的創(chuàng)建

package 包名;

注意:包名的命名方式 (全部小寫，以公司或項目組織的順序倒寫，中間以.分隔，如: com.farsight.www.cyg)

我估計大家看到這里還是糊涂，我們還是以例子來說明：

以包的方式，編譯我們的java代碼:

javac -d . TestPackage.java

最終生成的效果如下：
2. Java中的使用指定包下面的類

每次都這樣寫，遲早都要 崩潰的，有沒有更簡單的方法呢?

使用import語句引入包中的類

由于采用使用長名引用包中的類的方法比較繁瑣，所以Java提供了import語句來引入包中的類。

import語句的基本語法格式如下： import 包名1 [ .包名2 ...].類名 | *;

當存在多個包名時，各個包名之間使用“.”分隔，同時包名與類名之間也使用“.”分隔。

*：表示包中所有的類。

例如，引入com.wgh包中的Circ類的代碼如下：

import com.wgh.Circ;

如果 com.wgh包中包含多個類，也可以使用以下語句引入該包下的全部類。

import com.wgh.*;

嗯，還有另一種寫法,如下所示:

六 Java 中常用的環(huán)境變量

CLASSPATH

1. 在java的編譯環(huán)境中使用

它的作用與import、package關鍵字有關。當你寫下import java.util.*時，編譯器面對import關鍵字時，就知道你要引入java.util這個package中的類;但是編譯器如何知道你把這個package放在哪里了呢?所以你首先得告訴編譯器這個package的所在位置;如何告訴它呢?就是設置CLASSPATH啦 !

當你自己開發(fā)一個package時，然后想要用這個package中的類;自然，你也得把這個package所在的目錄設置到CLASSPATH中去!CLASSPATH的設定，對JAVA的初學者而言是一件棘手的事。所以Sun讓JAVA2的JDK更聰明一些。你會發(fā)現(xiàn)，在你安裝之后，即使完全沒有設定CLASSPATH，你仍然能夠編譯基本的JAVA程序，并且加以執(zhí)行。

例如:我把CLASSPATH值設為D:,此時我編譯我的java程序，效果如下：

有人肯定在想，以前我們使用"System、Arrays，String"等類時，既沒有設置CLASSPATH，也沒有用"import"進行導包，為什么可以編譯通過呢?

從上面的編譯過程可以看出，javac在編譯java源文件的時候，有兩個搜索路徑:

(1)CLASSPATH指定的路徑

(2)默認的搜索路徑 "安裝目錄Javajdkjrelib"下的xxx.jar包。例如:jrelibrt.jar文件中就有常用的java類，如:System,String等。

問題:jar包是什么呢?

回答:jar包是將我們的包進行壓縮后的文件

2. 在java的運行環(huán)境中使用

當我們通過java 運行一個類時，默認是從當前目錄下尋找這個類，然后將這個類加載到內存中，如果這個類在運行的時候，需要"import"導入的類，在從當前目錄下開始尋找"import"指定的路徑下類，然后將他們加載到內存。

注意:如果設置了CLASSPATH環(huán)境變量，則java虛擬機從CLASSPATH指定的路徑下搜索需要的類加入到內存。

好了，我們已經(jīng)知道了CLASSPATH環(huán)境變量用途，到目前為止，我們沒有配置CLASSPATH環(huán)境變量，我們仍然可以編譯和運行java程序。有人可能會認為，學這個沒啥用，不配置也可以用呀。其實不然,如果我們不使用java環(huán)境自帶的類進行開發(fā)，而是用別人提供的類進行開發(fā)，這個時候CLASSPATH就派上用場了，你必須將你需要類的路徑設置在CLASSPATH環(huán)境變量中。