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那个小白说他还没搞懂Java的类和对象,于是我写了这篇文章

二哥,我就是上次说你《教妹学Spring》看不懂的那个小白,没想到你还特意写了一篇入门级的 Java 基础知识,这次真的看懂了,感觉好棒。请原谅我上次的唐突,二哥能够照顾我们这些小白的学习进度,真的是良心了。

以上是读者 KEL 在上一篇基础知识文章发布后特意给我发来的信息,说实话,看完后蛮感动的,良心没有被辜负啊。于是,我愉快地决定了,每隔一两周就写一篇入门级的文章给小白们看。

类和对象是 Java 中最基本的两个概念,可以说撑起了面向对象编程(OOP)的一片天。对象可以是现实中看得见的任何物体(一只特立独行的猪),也可以是想象中的任何虚拟物体(能七十二变的孙悟空),Java 通过类(class)来定义这些物体,有什么状态(通过字段,或者叫成员变量定义,比如说猪的颜色是纯色还是花色),有什么行为(通过方法定义,比如说猪会吃,会睡觉)。

来,让我来定义一个简单的类给你看看。

public class Pig {
    private String color;

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}
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默认情况下,每个 Java 类都会有一个空的构造方法,尽管它在源代码中是缺省的,但却可以通过反编译字节码看到它。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig() {
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}
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没错,就是多出来的那个 public Pig() {},参数是空的,方法体是空的。我们可以通过 new 关键字利用这个构造方法来创建一个对象,代码如下所示:

 Pig pig = new Pig();
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当然了,我们也可以主动添加带参的构造方法。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}
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这时候,再查看反编译后的字节码时,你会发现缺省的无参构造方法消失了——和源代码一模一样。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}
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这意味着无法通过 new Pig() 来创建对象了——编译器会提醒你追加参数。

比如说你将代码修改为 new Pig("纯白色"),或者添加无参的构造方法。

public class Pig {
    private String color;

    public Pig(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Pig() {
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃");
    }
}
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使用无参构造方法创建的对象状态默认值为 null(color 字符串为引用类型),如果是基本类型的话,默认值为对应基本类型的默认值,比如说 int 为 0,更详细的见下图。

接下来,我们来创建多个 Pig 对象,它的颜色各不相同。

public class PigTest {
    public static void main(String[] args) {
        Pig pigNoColor = new Pig();
        Pig pigWhite = new Pig("纯白色");
        Pig pigBlack = new Pig("纯黑色");
    }
}
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你看,我们创建了 3 个不同花色的 Pig 对象,全部来自于一个类,由此可见类的重要性,只需要定义一次,就可以多次使用。

那假如我想改变对象的状态呢?该怎么办?目前毫无办法,因为没有任何可以更改状态的方法,直接修改 color 是行不通的,因为它的访问权限修饰符是 private 的。

最好的办法就是为 Pig 类追加 getter/setter 方法,就像下面这样:

public String getColor() {
    return color;
}

public void setColor(String color) {
    this.color = color;
}
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通过 setColor() 方法来修改,通过 getColor() 方法获取状态,它们的权限修饰符是 public 的。

Pig pigNoColor = new Pig();
pigNoColor.setColor("花色");
System.out.println(pigNoColor.getColor()); // 花色
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为什么要这样设计呢?可以直接将 color 字段的访问权限修饰符换成是 public 的啊,不就和 getter/setter 一样的效果了吗?

因为有些情况,某些字段是不允许被随意修改的,它只有在对象创建的时候初始化一次,比如说猪的年龄,它只能每年长一岁(举个例子),没有月光宝盒让它变回去。

private int age;

public int getAge() {
    return age;
}

public void increaseAge() {
    this.age++;
}
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你看,age 就没有 setter 方法,只有一个每年可以调用一次的 increaseAge() 方法和 getter 方法。如果把 age 的访问权限修饰符更改为 public,age 就完全失去控制了,可以随意将其重置为 0 或者负数。

访问权限修饰符对于 Java 来说,非常重要,目前共有四种:public、private、protected 和 default(缺省)。

一个类只能使用 public 或者 default 修饰,public 修饰的类你之前已经见到过了,现在我来定义一个缺省权限修饰符的类给你欣赏一下。

class Dog {
}
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哈哈,其实也没啥可以欣赏的。缺省意味着这个类可以被同一个包下的其他类进行访问;而 public 意味着这个类可以被所有包下的类进行访问。

假如硬要通过 private 和 protected 来修饰类的话,编译器会生气的,它不同意。

private 可以用来修饰类的构造方法、字段和方法,只能被当前类进行访问。protected 也可以用来修饰类的构造方法、字段和方法,但它的权限范围更宽一些,可以被同一个包中的类进行访问,或者当前类的子类。

可以通过下面这张图来对比一下四个权限修饰符之间的差别:

  • 同一个类中,不管是哪种权限修饰符,都可以访问;
  • 同一个包下,private 修饰的无法访问;
  • 子类可以访问 public 和 protected 修饰的;
  • public 修饰符面向世界,哈哈,可以被所有的地方访问到。

好了,我亲爱的读者朋友,本文到此就打算戛然而止了,有什么不满意的,尽管留言,我保证给你上墙的机会。

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