摘要：類最基本的作用，在于通過(guò)類獲取到相應(yīng)的對(duì)象，在向?qū)ο蟀l(fā)送消息時(shí)以期望對(duì)象做某些特定的事情。先導(dǎo)概念引用中一切皆對(duì)象，因此采用一個(gè)指向?qū)ο蟮囊脕?lái)操縱對(duì)象。對(duì)象可以存活于作用域之外。

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也許你慢慢地對(duì)程序有了這樣的認(rèn)識(shí)：程序只是一些列帶有方法的對(duì)象的組合，這些方法以其它對(duì)象為參數(shù)，可在任何地方返回，并發(fā)送消息給其他對(duì)象。這樣的認(rèn)識(shí)，目前來(lái)說(shuō)，是對(duì)的。

Java中的類

新建的對(duì)象去了哪里

誰(shuí)來(lái)安置無(wú)家可歸的對(duì)象

總結(jié)

決定了對(duì)象的外觀與行為。Java中用class關(guān)鍵字來(lái)對(duì)類進(jìn)行定義。

在Java中，允許程序員定義一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型來(lái)滿足其應(yīng)用的需求。其形式為class后跟上新類型的名稱。比如：

class NewTypeName {
    //class definition
}

通過(guò)以上代碼，你就定義了一個(gè)新的名為NewTypeName的數(shù)據(jù)類型。類型名稱可以由程序員自己定義，而class關(guān)鍵字是必須的、大小寫敏感的，一定不能寫錯(cuò)。但是單純地定義一個(gè)空類定義的類，是沒(méi)有任何意義的。

類最基本的作用，在于通過(guò)類獲取到相應(yīng)的對(duì)象，在向?qū)ο蟀l(fā)送消息時(shí),以期望對(duì)象做某些特定的事情。

類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在對(duì)類進(jìn)行定義后，就可以在類中設(shè)置以下兩種類型的元素：字段和方法。

先導(dǎo)概念

引用：Java中一切皆對(duì)象，因此采用一個(gè)指向?qū)ο蟮?b>引用來(lái)操縱對(duì)象。

引用具有操作對(duì)象的能力

引用不一定需要有一個(gè)對(duì)象與之關(guān)聯(lián)

基本數(shù)據(jù)類型：Java中對(duì)于小而簡(jiǎn)單的變量，采用對(duì)象的形式表示會(huì)導(dǎo)致原本輕量的變量變得無(wú)比厚重且耗費(fèi)內(nèi)存空間。所以Java中定義了8種基本數(shù)據(jù)類型，其直接存儲(chǔ)值，并置于虛擬機(jī)棧中。每種基本數(shù)據(jù)類型所占存儲(chǔ)空間大小恒定不變。

所有數(shù)值類型都有正負(fù)號(hào)

boolean類型所占用的存儲(chǔ)空間的大小沒(méi)有明確指定，僅能取字面值true或false

基本數(shù)據(jù)類型都有其對(duì)應(yīng)的包裝類型

對(duì)于高精度的數(shù)字，需要用BigInteger（支持任何精度的整數(shù)）或BigDecimal（支持任何精度的定點(diǎn)數(shù)）來(lái)表示，二者沒(méi)有對(duì)應(yīng)的基本類型

基本數(shù)據(jù)類型如下表

字段

字段可以是基本數(shù)據(jù)類型中的一種，也可以是任何類型的對(duì)象，可以通過(guò)其引用與其所指向的對(duì)象。如果是對(duì)某個(gè)對(duì)象的引用，那么必須通過(guò)初始化使其與一個(gè)實(shí)際的對(duì)象關(guān)聯(lián)。

如何引用對(duì)象中的某個(gè)字段

對(duì)象名稱.字段名稱

示例

class NewTypeName {
    int i;
    int j;
    int k;

    public static void main(String [] args) {
        NewTypeName type = new NewTypeName();
        //此處type是對(duì)象的名稱，其是一個(gè)引用，i/j/k分別是NewTypeName這個(gè)類中的字段
        type.i = 1;
        type.j = 2;
        type.k = 3;
    }
}

基本成員默認(rèn)值

如果是基本數(shù)據(jù)類型并作為類的成員使用時(shí)，即使沒(méi)有初始化，也會(huì)確保其有一個(gè)默認(rèn)值，默認(rèn)值如下表所示：

如果是基本類型且作為方法的局部變量使用時(shí)，獲取的默認(rèn)值可能為人一直

如果是引用類型，在沒(méi)有進(jìn)行初始化的情況下，默認(rèn)為null

方法

Java中方法用來(lái)表示用用來(lái)做某些事情的方式。方法的基本構(gòu)成部分包括：方法名稱、參數(shù)、返回值和方法體

一個(gè)方法的基本形式

ReturnType methodName(String arg1, Integer arg2) { /* Method Body */ }

構(gòu)件解析

返回類型：描述方法在調(diào)用之后返回的值

方法名稱：程序員自定義的方法的名稱

參數(shù)列表：描述了要從外部傳遞給方法體的參數(shù)的類型和名稱

方法體：描述一個(gè)方法實(shí)際要做的事情

方法名稱和參數(shù)列表合起來(lái)稱為“方法簽名”，其唯一確定地標(biāo)識(shí)出某個(gè)方法

在Java中，參數(shù)總是以值的形式進(jìn)行傳遞。如果是基本數(shù)據(jù)類型，則傳遞的是類型的真值；如果是引用類型，則傳遞的是引用的值。Java中不存在引用傳遞。
return關(guān)鍵字在Java的方法中表示返回，存在如下兩種情況：

如果返回類型不為void，則在return后要跟上與返回類型相兼容的值

如果返回類型為void，則return關(guān)鍵字的作用只是用來(lái)退出方法，不必在return后跟任何返回值

在Java中，創(chuàng)建了一個(gè)引用變量后，最安全的方案就是為其綁定一個(gè)實(shí)際存在的對(duì)象，能有效防止惱人的NullPointerException（空指針異常）；

對(duì)象來(lái)自哪里

Java中通過(guò)new操作符來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象的創(chuàng)建，其基本形式為：

new NewTypeName();

其中new關(guān)鍵字，表示向堆中申請(qǐng)內(nèi)存；NewTypeName表示一個(gè)數(shù)據(jù)類型，在申請(qǐng)到內(nèi)存空間后，會(huì)以這個(gè)數(shù)據(jù)類型為模板進(jìn)行對(duì)象的實(shí)例化；實(shí)例化完成后，會(huì)對(duì)對(duì)象中的字段進(jìn)行默認(rèn)值填充。

對(duì)象存儲(chǔ)到什么地方

在Java中有5個(gè)不同的地方可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：

寄存器：位于處理器內(nèi)部，是最快的存儲(chǔ)區(qū)，不能由程序進(jìn)行直接控制

虛擬機(jī)棧：位于隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)中，通過(guò)棧指針的移動(dòng)進(jìn)行內(nèi)存分配以及內(nèi)存回收，遵循上釋放下分配的原則；這一區(qū)域主要存放基本數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)引用

堆：位于RAM中，是一種通用的存儲(chǔ)池，對(duì)象存儲(chǔ)的地方。在此處，編譯器不需要知道存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在堆里的生命周期，而由垃圾回收期進(jìn)行管理

常量存儲(chǔ)：常量值通常直接存放在程序代碼內(nèi)部

非RAM存儲(chǔ)：可完全存活于程序外的數(shù)據(jù)。如流對(duì)象和持久化對(duì)象

無(wú)家可歸的對(duì)象，意味著沒(méi)有引用指向該對(duì)象，該對(duì)象找不到它的歸屬。

在大多數(shù)語(yǔ)言中，都存在作用域的概念。作用域決定了在其內(nèi)部定義的變量名的可見(jiàn)性和生命周期。在Java中不允許嵌套的作用域中，較小的作用域擁有與較大的作用域相同的變量，如下代碼無(wú)法通過(guò)編譯：

//此處的代碼無(wú)法實(shí)際運(yùn)行，只做演示
{
    int x = 11;
    {
        int x = 12;
    }
}

Java中貫徹了一切都是對(duì)象的觀念。對(duì)象不具備和基本數(shù)據(jù)類型一樣的生命周期。對(duì)象可以存活于作用域之外。

如以下代碼：

{
    String s = new String("Hello World");
}//運(yùn)行到這里，s已經(jīng)在作用域之外

在上述代碼中，在超過(guò)作用域之后，引用變量s的生命周期已經(jīng)結(jié)束，但"Hello World"這個(gè)String對(duì)象卻依舊存在。其生存于堆中，只是我們?cè)贈(zèng)]有引用變量來(lái)指向這個(gè)對(duì)象了，因此這個(gè)對(duì)象對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的。

那么另外一個(gè)問(wèn)題是，Java是如何來(lái)保障這些沒(méi)有引用變量指向的對(duì)象不會(huì)把內(nèi)存塞爆的呢？Java采用了垃圾回收器，用來(lái)監(jiān)視所有用new關(guān)鍵字創(chuàng)建的對(duì)象，如果一個(gè)對(duì)象不再被引用，那么垃圾收集器便會(huì)在隨后的內(nèi)存回收活動(dòng)中銷毀該對(duì)象，并釋放其所占用的內(nèi)存。因此，Java程序員是不需要太在乎內(nèi)存的回收的。

本文主要以Java的類為切入點(diǎn)，描述了從類到對(duì)象的創(chuàng)建，然后到對(duì)象的存放和銷毀的整個(gè)流程。由于我們大多數(shù)的時(shí)間都是在創(chuàng)建新的類來(lái)滿足我們的業(yè)務(wù)需求，因此一個(gè)類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常重要，好的結(jié)構(gòu)能最大化地提升程序運(yùn)行效率。這涉及到后面講解的設(shè)計(jì)模式，在此只對(duì)類的構(gòu)成作一個(gè)了解。

在下一節(jié)中，我們嘗試運(yùn)用目前已學(xué)習(xí)的內(nèi)容，來(lái)完成我們的第一個(gè)Java程序。