Классы и объекты
Java является объектно-ориентированным языком программирования. Как язык, который имеет функцию объектно-ориентирования, он поддерживает следующие основные понятия:
полиморфизм;
наследование;
инкапсуляция;
абстракция;
классы;
объекты;
экземпляр;
метод;
парсинг.
В этом уроке мы рассмотрим объекты и классы в Java, их концепции.
Класс может быть определен как шаблон (обозначен зеленым цветом), который описывает поведение объекта, который в свою очередь имеет состояние и поведение. Он является экземпляром класса. Например: собака может иметь состояние — цвет, имя, а также и поведение — кивать, лаять, есть.
Объекты в Java
Давайте теперь посмотрим вглубь, что является объектами. Если мы рассмотрим реальный мир, то найдём много предметов вокруг нас, автомобили, собаки, люди, и т.д. Все они имеют состояние и образ жизни.
Если учесть, собаку, то ее состояние — имя, порода, цвет, а образ жизни - лай, виляние хвостом, бег.
Если сравнить программный объект в Java с предметов из реального мира, то они имеют очень схожие характеристики, у них также есть состояние и поведение. Программное состояние хранят в полях, а поведение отображается через методы.
Таким образом, в разработке программного обеспечения, методы работают на внутреннем состоянии объекта, а связи с другими, осуществляется с помощью методов.
Классы в Java
Класс, из которого создаются отдельные объекты, обозначен зеленым цветом.
Пример создания класса в Java, приводится ниже:
public class Dog{
String breed;
int age;
String color;
void barking(){
}
void hungry(){
}
void sleeping(){
}
}
Класс может содержать любой из следующих видов переменных:
Локальные переменные, определенные внутри методов, конструкторов или блоков. Они будут объявлены и инициализированы в методе, и будут уничтожены, когда метод завершится.
Переменные экземпляра являются переменными в пределах класса, но и снаружи любого метода. Они инициализируются при загрузке. Переменные экземпляра могут быть доступны из внутри любого метода, конструктора или блоков этого конкретного класса.
Переменные класса или статические переменные класса в Java объявляются в классе вне любого метода с помощью статического ключевого слова.
В Java классы могут иметь любое количество методов для доступа к значению различных видов методов. В приведенном выше примере, barking(), hungry() и sleeping() являются методами.
Далее упомянуты некоторые из важных тем, которые должны быть рассмотрены для понимания значения классов и объектов в языке программирования.
Конструктор класса
При обсуждении вопроса класса, одной из наиболее важных подтем в Java является конструктор. Каждый класс имеет конструктор. Если мы не напишем его или, например, забудем, компилятор создаст его по умолчанию для этого класса.
Каждый раз, когда в Java создается новый объект, будет вызываться по меньшей мере один конструктор. Главное правило является то, что они должны иметь то же имя, что и класс, который может иметь более одного конструктора.
Пример конструктора приведен ниже:
public class Puppy{
public Puppy(){
}
public Puppy(String name){
// Так выглядит конструктор в Java и у него один параметр, name.
}
}
Примечание: в следующих разделах мы будем более подробно обсуждать, если у нас будет два разных типа конструкторов.
Создание объекта
Варианты как создать объект в классе следующие:
Объявление: объявление переменной с именем переменной с типом объекта.
Инстанцирование: используется «новое» ключевое слово.
Инициализация: «новое» ключевое слово сопровождается вызовом конструктора. Этот вызов инициализирует новый объект.
Пример приводится ниже:
public class Puppy{
public Puppy(String name){
// Это конструктор и у него один параметр, name.
System.out.println("Передаваемое имя:" + name );
}
public static void main(String []args){
// Создание объекта myPuppy.
Puppy myPuppy = new Puppy( "Багет" );
}
}
Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:
Передаваемое имя: Багет
Доступ к переменным экземпляра и методам в Java
Переменные и методы доступны через созданные объекты. Чтобы получить доступ к переменной экземпляра, полный путь должен выглядеть следующим образом::
/* Сначала создайте объект */
ObjectReference = new Constructor();
/* Теперь вызовите переменную следующим образом */
ObjectReference.variableName;
/* Теперь Вы можете вызвать метод класса */
ObjectReference.MethodName();
Пример
Этот пример объясняет, как получить доступ к переменные экземпляра и методам класса в Java:
public class Puppy{
int puppyAge;
public Puppy(String name){
// Это конструктор и у него один параметр, name.
System.out.println("Передаваемое имя:" + name );
}
public void setAge( int age ){
puppyAge = age;
}
public int getAge( ){
System.out.println("Возраст щенка:" + puppyAge );
return puppyAge;
}
public static void main(String []args){
/* Создание объекта. */
Puppy myPuppy = new Puppy( "Багет" );
/* Вызов метод класса, чтобы установить возраст щенка. */
myPuppy.setAge( 2 );
/* Вызов другого метода класса, чтобы получить возраст щенка. */
myPuppy.getAge( );
/* Получение переменной экземпляра класса. */
System.out.println("Значение переменной:" + myPuppy.puppyAge );
}
}
Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:
Передаваемое имя: Багет
Возраст щенка: 2
Значение переменной: 2
Правила объявления классов, операторов импорта и пакетов в исходном файле
В последней части этого раздела давайте рассмотрим правила декларации исходного файла. Эти правила в Java имеют важное значение при объявлении классов, операторов импорта и операторов пакета в исходном файле.
В исходном файле может быть только один публичный класс (public class).
Исходный файл может иметь несколько "непубличных" классов.
Название публичного класса должно совпадать с именем исходного файла, который должен иметь расширение .java в конце. Например: имя класса public class Employee{}, то исходный файл должен быть Employee.java.
Если класс определен внутри пакета, то оператор пакет должно быть первым оператором в исходном файле.
Если присутствуют операторы импорта, то они должны быть написаны между операторами пакета и объявлением класса. Если нет никаких операторов пакета, то оператор импорта должен быть первой строкой в исходном файле.
Операторы импорта и пакета будут одинаково выполняться для всех классов, присутствующих в исходном файле. В Java не представляется возможным объявить различные операторы импорта и/или пакета к различным классам в исходном файле.
Классы имеют несколько уровней доступа и существуют различные типы классов: абстрактные классы (abstract class), конечные классы (final class) и т.д. Обо всем этом обсудим в уроке модификаторы доступа.
Помимо указанных выше типов классов, Java также имеет некоторые специальные классы, называемые внутренние (Inner class) и анонимные классы (Anonymous class).
Java пакет (package)
При разработке приложений сотни классов и интерфейсов будет написано, поэтому категоризации этих классов является обязательным, а также это делает жизнь намного проще.
Операторы импорта (import)
Если задать полное имя, которое включает в себя пакет и имя класса, то компилятор может легко найти исходный код или классы. В Java импорт это способ задать правильное место для компилятора, чтобы найти конкретный класс.
Например, следующая строка будет просить компилятор загрузить все классы, доступные в каталоге «java_installation/java/io»:
import java.io.*;
Простой пример по выше описанному
Для нашего обучения создадим два класса. Это будут классы Employee и EmployeeTest.
Для начала откройте блокнот и добавьте следующий код. Помните, что этот класс Employee является открытым или публичным классом. Теперь сохраните исходный файл с именем Employee.java.
Класс Employee имеет четыре переменных экземпляра name, age, designation и salary. Он имеет один явно определенный конструктор, который принимает параметр.
import java.io.*;
public class Employee{
String name;
int age;
String designation;
double salary;
// Это конструктор класса Employee.
public Employee(String name){
this.name = name;
}
// Присвоение возраста работника переменной age.
public void empAge(int empAge){
age = empAge;
}
/* Присвоение переменной designation. */
public void empDesignation(String empDesig){
designation = empDesig;
}
/* Присвоение переменной salary. */
public void empSalary(double empSalary){
salary = empSalary;
}
/* Вывод подробной информации. */
public void printEmployee(){
System.out.println("Имя:"+ name );
System.out.println("Возраст:" + age );
System.out.println("Наименование:" + designation );
System.out.println("Заработная плата:" + salary);
}
}
Как упоминалось выше, обработка начинается с основного метода. Поэтому для нас, чтобы запустить класс Employee, должен быть главный метод и созданные объекты. Создадим отдельный класс для этих задач.
Ниже приводится класс EmployeeTest, в котором создаются два экземпляра класса Employee и вызывают методы для каждого объекта, для присвоения значений каждой переменной.
Сохраните следующий код в файл «EmployeeTest.java»:
import java.io.*;
public class EmployeeTest{
public static void main(String args[]){
/* Создание двух объектов с помощью конструктора. */
Employee empOne = new Employee("Олег Олегов");
Employee empTwo = new Employee("Иван Иванов");
// Вызов метода для каждого созданного объекта.
empOne.empAge(26);
empOne.empDesignation("Старший инженер-программист");
empOne.empSalary(1000);
empOne.printEmployee();
empTwo.empAge(21);
empTwo.empDesignation("Инженер-программист");
empTwo.empSalary(500);
empTwo.printEmployee();
}
}
Теперь, скомпилировав оба класса, запустим EmployeeTest и получим следующий результат:
C:> javac Employee.java
C:> vi EmployeeTest.java
C:> javac EmployeeTest.java
C:> java EmployeeTest
Имя: Олег Олегов
Возраст: 26
Наименование: Старший инженер-программист
Заработная плата: 1000.0
Имя: Иван Иванов
Возраст: 21
Наименование: Инженер-программист
Заработная плата: 500.0
В следующем уроке обсудим основные типы данных, и как они могут быть использованы при разработке java-приложений.
