Java 类与对象（附示例）

Java 是一种面向对象的编程语言。面向对象方法的核心思想是将复杂问题分解为更小的对象。

对象 是任何具有状态（state）和行为（behavior）的实体。例如，一辆自行车就是一个对象：

• 状态：空闲、一档、二档等
• 行为：刹车、加速等

在学习对象之前，我们先来了解 Java 中的 类（Class）。

Java 类

类 是对象的蓝图（模板）。在创建对象之前，我们首先需要定义类。

可以把类想象成一栋房子的设计图纸。图纸中包含了关于楼层、门、窗等所有细节。根据这些描述，我们可以建造出实际的房子 —— 这个房子就是对象。

由于可以依据同一份图纸建造多栋房子，因此我们可以从一个类创建多个对象。

在 Java 中创建类

在 Java 中，我们可以使用 class 关键字来定义一个类。例如：

class ClassName {
    // 字段（成员变量）
    // 方法
}

• 字段（fields）：用于存储数据（也称为成员变量）
• 方法（methods）：用于执行某些操作

以自行车为例，我们可以这样定义它的类：

class Bicycle {
    // 状态（字段）
    private int gear = 5;

    // 行为（方法）
    public void braking() {
        System.out.println("刹车功能正在工作");
    }
}

在上面的例子中，我们创建了一个名为 Bicycle 的类，它包含一个字段 gear 和一个方法 braking()。

注意：我们使用了关键字 private 和 public，它们被称为 访问修饰符（access modifiers）。更多内容请参阅 Java 访问修饰符。

Java 对象

对象 是类的一个实例（instance）。例如，如果 Bicycle 是一个类，那么山地自行车（MountainBicycle）、运动自行车（SportsBicycle）、旅行自行车（TouringBicycle）等都可以被视为该类的对象。

在 Java 中创建对象

创建对象的语法如下：

ClassName object = new ClassName();

例如，对于 Bicycle 类：

Bicycle sportsBicycle = new Bicycle();
Bicycle touringBicycle = new Bicycle();

这里我们使用了 new 关键字以及类的 构造函数（constructor） 来创建对象。构造函数类似于方法，其名称与类名相同（如 Bicycle() 就是 Bicycle 类的构造函数）。更多内容请参阅 Java 构造函数。

sportsBicycle 和 touringBicycle 是对象的名称，我们可以用它们来访问类中的字段和方法。

注意：一个类的字段和方法也统称为该类的 成员（members）。

访问类的成员

我们可以使用对象名称配合点运算符 . 来访问类的成员。例如：

class Bicycle {
    // 类的字段
    int gear = 5;

    // 类的方法
    void braking() {
        // ...
    }
}

// 创建对象
Bicycle sportsBicycle = new Bicycle();

// 访问字段和方法
sportsBicycle.gear;           // 访问字段 gear
sportsBicycle.braking();      // 调用方法 braking()

在这个例子中，我们创建了名为 sportsBicycle 的 Bicycle 对象，并通过它访问了字段和方法。

示例：Java 类与对象

class Lamp {
    // 存储灯的状态
    // true 表示灯亮，false 表示灯灭
    boolean isOn;

    // 打开灯的方法
    void turnOn() {
        isOn = true;
        System.out.println("灯亮了吗？" + isOn);
    }

    // 关闭灯的方法
    void turnOff() {
        isOn = false;
        System.out.println("灯亮了吗？" + isOn);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个 Lamp 对象：led 和 halogen
        Lamp led = new Lamp();
        Lamp halogen = new Lamp();

        // 调用方法打开 led 灯
        led.turnOn();

        // 调用方法关闭 halogen 灯
        halogen.turnOff();
    }
}

输出：

灯亮了吗？true
灯亮了吗？false

在上面的程序中，我们定义了一个名为 Lamp 的类，它包含一个变量 isOn 以及两个方法 turnOn() 和 turnOff()。

在 Main 类中，我们创建了两个 Lamp 对象：led 和 halogen，并分别调用了它们的方法。

• led.turnOn()：将 isOn 设为 true 并打印结果
• halogen.turnOff()：将 isOn 设为 false 并打印结果

isOn 是一个 实例变量（instance variable），因为每个对象（实例）都会拥有自己独立的一份副本。也就是说，led 和 halogen 各自拥有自己的 isOn 变量。

示例：在同一个类中创建对象

在前面的例子中，我们在另一个类（Main）中创建了对象。其实，我们也可以在同一个类中创建对象：

class Lamp {
    boolean isOn;

    void turnOn() {
        isOn = true;
        System.out.println("灯亮了吗？" + isOn);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 在同一个类中创建 Lamp 对象
        Lamp led = new Lamp();

        // 通过对象调用方法
        led.turnOn();
    }
}

输出：

灯亮了吗？true

这里我们在 main() 方法中创建了 Lamp 类自身的对象 led，并通过它调用了 turnOn() 方法。