没有类,您将无法在Java中做任何事情,而且您已经看到了几个正在使用的类。 但是,并非所有这些方法都具有典型的功能, 以Math类为例。 您已经看到,可以使用Math类的方法,例如Math.random,而无需知道它们的实现方式-您只需要知道名称和参数(如果有)即可。
这就是封装的要点,并且对于所有类来说都是正确的。 但是Math类仅封装功能; 它既不需要也不隐藏数据。 由于没有数据,因此您无需担心创建对象和初始化它们的实例字段的问题,而无需担心!
我们将介绍一个更典型的类,即Date类。 您将看到如何构造此类的对象和调用方法。
创建对象
要使用对象,首先要构造它们并指定它们的初始状态,然后将方法应用于这些对象。
在Java编程语言中,您可以使用构造函数构造新的实例。 构造函数是一种特殊的方法,其目的是构造和初始化对象。
让我们来看一个例子。 标准Java库包含Date类。 它的对象描述时间点,例如格林尼治标准时间1999年12月31日23:59:59。
注意:您可能想知道:为什么要使用类来表示日期而不是(如在某些语言中)表示内置类型? 例如,Visual Basic具有内置的日期类型,程序员可以按#6/1/1995#格式指定日期。
从表面上看,这听起来很方便-程序员可以简单地使用内置的datetype而不用担心类。 但是实际上,VisualBasic设计的适用性如何? 在某些语言环境中,日期指定为月/日/年,在其他语言中则指定为日/月/年。 语言设计师真的有能力预见到这些问题吗? 如果他们做得很差,那么语言就会变成令人不快的混乱,但是不快乐的程序员将无能为力。 有了类,设计任务便移交给了图书馆设计师。 如果该类不是完美的,则其他程序员可以轻松编写自己的类来增强或替换系统类。 (为了证明这一点:Java日期库开始有点混乱,并且已经对其进行了两次重新设计。)
构造函数的名称始终与类名称相同。 因此,Date类的构造函数称为Date。 要构造Date对象,请将构造函数与new运算符组合,如下所示:
new Date()
该表达式构造一个新对象。 该对象被初始化为当前日期和时间。
如果愿意,可以将对象传递给方法:
System.out.println(new Date());
或者,可以将方法应用于刚刚构造的对象。Date类的方法之一是toString方法。 该方法产生日期的字符串表示形式。 这是将toString方法应用于新构造的Date对象的方法:
String s = new Date().toString();
在这两个示例中,构造的对象仅使用一次。 通常,您将希望保留在构造的对象上,以便可以继续使用它们。 只需将对象存储在变量中:
Date birthday = new Date();
图4.3显示了引用新构造对象的对象变量Birthday。
对象和对象变量之间存在重要区别。 例如,语句
Date deadline; // deadline doesn't refer to any object
定义一个对象变量(截止日期),该变量可以引用类型为Date的对象。 重要的是要认识到可变期限不是一个对象,实际上甚至还没有引用一个对象。 您目前无法在此变量上使用任何Date方法。
s = deadline.toString(); // not yet
将导致编译时错误。
您必须首先初始化deadline变量。 您有两种选择。 当然,您可以初始化变量使其引用一个新构造的对象:
deadline = new Date();
或者可以将变量设置为引用一个现有对象:
Deadline = Birthday;
现在两个变量都引用同一个对象 。
引用同一对象的对象变量重要的是要认识到一个对象变量实际上并不包含一个对象。 它仅引用一个对象。
在Java中,任何对象变量的值都是对存储在其他位置的对象的引用。 new运算符的返回值也是一个引用。
Date deadline= new Date()之类的语句两个部分。 表达式new Date()使对象成为Date类型,其值是对该新创建对象的引用。 然后将该引用存储在deadline变量中。
您可以将对象变量显式设置为null,以指示它当前未引用任何对象。
deadline = null;
if(deadline!= null)
System.out.println(deadline);
C ++注:某些人错误地认为Java对象变量的行为类似于C ++引用。 但是在C ++中,没有空引用,并且不能分配引用。 您应该将Java对象变量视为类似于C ++中的对象指针。 例如,
Date birthday; // Java
实际上与
Date *birthday // C ++
相同;
一旦建立了这种关联,一切就准备就绪。 当然,只有通过调用new来初始化Date * pointer,它才被初始化。 在C ++和Java中,语法几乎相同。
Date * Birthday = new Date(); // C ++
如果将一个变量复制到另一个变量,则两个变量都指向相同的日期-它们是指向同一对象的指针。 Java null引用的等效项是C ++ NULL指针。
所有Java对象都位于堆中。 当一个对象包含另一个对象变量时,它只包含一个指向另一个堆对象的指针。在C ++中,指针使您很紧张,因为它们很容易出错。 创建错误的指针或弄乱内存管理很容易。 在Java中,这些问题只是消失了。 如果使用未初始化的指针,则运行时系统将生成运行时错误,而不是产生随机结果。 您不必担心内存管理,因为垃圾收集器会处理它。
C++大力支持复制构造函数和赋值运算符,以允许实现自动复制自身的对象。 例如,链接列表的副本是具有相同内容但具有独立链接集的新链接列表。 这样就可以设计具有与内置类型相同的复制行为的类。 在Java中,必须使用clone方法来获取对象的完整副本。