что такое объекты в java

5. Java — Классы и объекты

Java является объектно-ориентированным языком программирования. Как язык, который имеет функцию объектно-ориентирования, он поддерживает следующие основные понятия:

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.

Содержание

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 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:

Класс может содержать любой из следующих видов переменных:

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:

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:

Пример приводится ниже:

Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:

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::

Пример

Этот пример объясняет, как получить доступ к переменные экземпляра и методам класса в Java:

Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:

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.

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»:

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.

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»:

Теперь, скомпилировав оба класса, запустим EmployeeTest и получим следующий результат:

В следующем уроке обсудим основные типы данных, и как они могут быть использованы при разработке java-приложений.

Источник

Классы, объекты, методы

Java является объектно-ориентированным языком, поэтому такие понятия как «класс» и «объект» играют в нем ключевую роль. Любую программу на Java можно представить как набор взаимодействующих между собой объектов.

Определение класса

Таким образом, в классе Book определены три переменных и один метод Info, который выводит значения этих переменных.

Кроме обычных методов в классах используются также и специальные методы, которые называются конструкторами. Конструкторы нужны для создания нового объекта данного класса и, как правило, выполняют начальную инициализацию объекта. Название конструктора должно совпадать с названием класса :

Класс Book имеет два конструктора. Первый конструктор без параметров присваивает «неопределенные» начальные значения полям. Второй конструктор присваивает полям класса значения, которые передаются через его параметры.

Мы можем определить несколько конструкторов для установки разного количества параметров и затем вызывать один конструктор класса из другого :

Вызов конструктора класса с двумя параметрами производится с помощью ключевого слова this, после которого в скобках указывается список параметров.

Создание объекта

Чтобы непосредственно использовать класс в программе, надо создать его объект. Процесс создания объекта двухступенчатый: вначале объявляется переменная данного класса, а затем с помощью ключевого слова new и конструктора непосредственно создается объект, на который и будет указывать объявленная переменная :

После объявления переменной Book b; эта переменная еще не ссылается ни на какой объект и имеет значение null. Затем создаем непосредственно объект класса Book с помощью одного из конструкторов и ключевого слова new.

Инициализаторы

Кроме конструктора начальную инициализацию полей объекта можно проводить с помощью инициализатора объекта. Так можно заменить конструктор без параметров следующим блоком :

Методы класса

Метод класса в объектно-ориентированном программировании — это функция или процедура, принадлежащая какому-либо классу или объекту.

Как и процедура в процедурном программировании, метод состоит из некоторого количества операторов для выполнения определенного действия и может иметь набор входных параметров.

Различают простые методы и статические методы :

Методы предоставляют интерфейс, при помощи которого осуществляется доступ к данным объекта некоторого класса, тем самым, обеспечивая инкапсуляцию данных.

Кроме имени и тела (кода) у метода есть ряд других характеристик:

Модификаторы метода определяют уровень доступа. В зависимости от того, какой уровень доступа предоставляет тот или иной метод, выделяют:

Такое разделение интерфейсов позволяет сохранять неизменным открытый интерфейс, но изменять внутреннюю реализацию.

Для того чтобы создать статический метод, перед его именем надо указать модификатор static. Если этого не сделать, то метод можно будет вызывать только в приложении к конкретному объекту данного класса (будет нестатическим).

Класс может включать метод main, который должен иметь уровень доступа public; к нему обращается виртуальная машина Java, не являющаяся частью какого-либо пакета.

Абстрактный класс, abstract class

Абстрактный класс в объектно-ориентированном программировании — базовый класс, который не предполагает создания экземпляров. Абстрактные классы реализуют на практике один из принципов ООП — полиморфизм. Абстрактный класс может содержать (и не содержать) абстрактные методы. Абстрактный метод не реализуется для класса, в котором описан, однако должен быть реализован для его неабстрактных потомков. Пример абстрактного класса, включающего две абстрактные функции.

Переопределение метода, Override

В реализации ReleasePrice, наследующего свойства класса Price, «реализуем» абстрактные методы и «переопределяем» метод с использованием аннотации @Override :

Теперь, если в родительском класса Price метод bonusPrice будет удален или переименован, то среда разработки должна выдать соответствующее сообщение. Компилятор также выдаст сообщение об ошибке.

Перегрузка методов, overload

Совокупность имени метода и набора формальных параметров называется сигнатурой метода. Java позволяет создавать несколько методов с одинаковыми именами, но разными сигнатурами. Создание метода с тем же именем, но с другим набором параметров называется перегрузкой. Какой из перегруженных методов должен выполняться при вызове, Java определяет на основе фактических параметров, передаваемых методу.

Пример класса Test с тремя перегруженными методами test :

Пример использования класса Test:

Java рекурсия

Рекурсией называется метод (функция), которая внутри своего тела вызывает сама себя.

Рассмотрим пример рекурсивного метода вычисления факториала. Для того чтобы вычислить n!, достаточно знать и перемножить между собой (n-1)! и n. Создадим метод, реализующий описанный способ.

Указанный рекурсивный метод вычисляет факториал натурального числа.

Рассмотрим пример, вычисляющий через рекурсию n-ое число Фибоначчи. Напомним, как выглядят первые элементы этого ряда: 1 1 2 3 5 8 13 …

Суперкласс Object

В Java есть специальный суперкласс Object и все классы являются его подклассами. Поэтому ссылочная переменная класса Object может ссылаться на объект любого другого класса. Так как массивы являются тоже классами, то переменная класса Object может ссылаться и на любой массив.

У класса Object есть несколько важных методов:

Методы getClass(), notify(), notifyAll(), wait() являются «финальными» (final) и их нельзя переопределять.

Проверка принадлежности класса instanceof

Для проверки принадлежности класса какому-либо объекту необходимо использовать ключевого слова instanceof. Иногда требуется проверить, к какому классу принадлежит объект. Это можно сделать при помощи ключевого слова instanceof. Это логический оператор, и выражение foo instanceof Foo истинно, если объект foo принадлежит классу Foo или его наследнику, или реализует интерфейс Foo (или, в общем виде, наследует класс, который реализует интерфейс, который наследует Foo).

Пример с рыбками. Допустим имеется родительский класс Fish и у него есть унаследованные подклассы SaltwaterFish и FreshwaterFish. Необходимо протестировать, относится ли заданный объект к классу или подклассу по имени

Данная проверка удобна во многих случаях. Иногда приходится проверять принадлежность класса при помощи instanceof, чтобы можно было бы разделить логику кода:

Импорт класса import

Оператор import сообщает компилятору Java, где найти классы, на которые ссылается код. Любой сложный объект использует другие объекты для выполнения тех или иных функций, и оператор импорта позволяет сообщить о них компилятору Java. Оператор импорта обычно выглядит так:

За ключевым словом следуют класс, который нужно импортировать. Имя класса должно быть полным, то есть включать свой пакет. Чтобы импортировать все классы из пакета, после имени пакета можно поместить ‘.*;’

IDE Eclipse упрощает импорт. При написании кода в редакторе Eclipse можно ввести имя класса, а затем нажать Ctrl+Shift+O. Eclipse определяет, какие классы нужно импортировать, и добавляет их автоматически. Если Eclipse находит два класса с одним и тем же именем, он выводит диалоговое окно с запросом, какой именно класс вы хотите добавить.

Статический импорт

Существует ещё статический импорт, применяемый для импорта статических членов класса или интерфейса. Например, есть статические методы Math.pow(), Math.sqrt(). Для вычислений сложных формул с использованием математических методов, код становится перегружен. К примеру, вычислим гипотенузу.

В данном случае без указания класса не обойтись, так как методы статические. Чтобы не набирать имена классов, их можно импортировать следующим образом:

После импорта уже нет необходимости указывать имя класса.

Второй допустимый вариант, позволяющий сделать видимыми все статические методы класса:

В этом случае не нужно импортировать отдельные методы. Но данный подход в Android не рекомендуется, так как требует больше памяти.

Источник

Классы. Объектно-ориентированное программирование

Классы и объекты

Java является объектно-ориентированным языком, поэтому такие понятия как «класс» и «объект» играют в нем ключевую роль. Любую программу на Java можно представить как набор взаимодействующих между собой объектов.

Класс определяется с помощью ключевого слова сlass :

Для хранения состояния объекта в классе применяются поля или переменные класса. Для определения поведения объекта в классе применяются методы. Например, класс Person, который представляет человека, мог бы иметь следующее определение:

Теперь используем данный класс. Для этого определим следующую программу:

Как правило, классы определяются в разных файлах. В данном случае для простоты мы определяем два класса в одном файле. Стоит отметить, что в этом случае только один класс может иметь модификатор public (в данном случае это класс Program), а сам файл кода должен называться по имени этого класса, то есть в данном случае файл должен называться Program.java.

Конструкторы

Если в классе не определено ни одного конструктора, то для этого класса автоматически создается конструктор без параметров.

Выше определенный класс Person не имеет никаких конструкторов. Поэтому для него автоматически создается конструктор по умолчанию, который мы можем использовать для создания объекта Person. В частности, создадим один объект:

В итоге мы увидим на консоли:

Если необходимо, чтобы при создании объекта производилась какая-то логика, например, чтобы поля класса получали какие-то определенные значения, то можно определить в классе свои конструкторы. Например:

Теперь в классе определено три коструктора, каждый из которых принимает различное количество параметров и устанавливает значения полей класса.

Консольный вывод программы:

Ключевое слово this

Ключевое слово this представляет ссылку на текущий экземпляр класса. Через это ключевое слово мы можем обращаться к переменным, методам объекта, а также вызывать его конструкторы. Например:

В третьем конструкторе параметры называются так же, как и поля класса. И чтобы разграничить поля и параметры, применяется ключевое слово this:

Так, в данном случае указываем, что значение параметра name присваивается полю name.

Кроме того, у нас три конструктора, которые выполняют идентичные действия: устанавливают поля name и age. Чтобы избежать повторов, с помощью this можно вызвать один из конструкторов класса и передать для его параметров необходимые значения:

В итоге результат программы будет тот же, что и в предыдущем примере.

Инициализаторы

Кроме конструктора начальную инициализацию объекта вполне можно было проводить с помощью инициализатора объекта. Инициализатор выполняется до любого конструктора. То есть в инициализатор мы можем поместить код, общий для всех конструкторов:

Источник

Классы и объекты

Классы

Java позволяет создавать классы, которые представляют объекты из реального мира. Например, можно создать класс Car (автомобиль) или Animal (животное) и задать им различные свойства. Для класса Car логично создать такие свойства как двери, колёса, лобовое стекло и т.д. Имея класс Car, можно создать новые классы Легковушки, Грузовики, Автобусы, которые будут иметь все свойства класса Car, а также свои собственные свойства. У класса Animal соответственно можно задать свойства Лапы, Хвост, а затем создать наш любимый класс Cat, у которого будет ещё дополнительное свойство Усы. Иными словами, классы могут наследовать свойства от других классов. Родительский класс называется суперклассом. Внутри классов могут быть объявлены поля и методы.

Для объявления класса служит ключевое слово class. Вспомним стандартную строчку кода из Android-проекта:

Упрощённая общая форма для класса может иметь следующий вид:

В Java принято начинать имена класса с большой буквы. В классе могут быть несколько переменных и методов. Переменные, определённые внутри класса (не метода), называются переменными экземпляра или полями (fields). Код пишется внутри класса. Методы и переменные внутри класса являются членами класса.

Объекты

Новый объект (или экземпляр) создаётся из существующего класса при помощи ключевого слова new:

В большинстве случаев вы будете использовать такой способ. Пусть вас не удивляет, что приходится дважды использовать слово Cat, оно имеет разный смысл.

Если вы помните, при объявлении примитивных типов мы указывали нужный тип в самом начале.

Поэтому код Cat barsik также определяет его тип. Он не всегда может совпадать с именем класса.

В этом примере используется тип класса домашних любимцев Pet, а обращаемся к классу котов Cat.

Простой пример создания класса Box (коробка для кота):

При таком варианте Java автоматически присвоит переменным значения по умолчанию. Например, для int это будет значение 0. Но не всегда значения по умолчанию подойдут в вашем классе. Если вы создали переменную для описания количества лап у кота, то логично сразу присвоить значение 4. Поэтому считается хорошей практикой сразу присваивать нужные значения полям класса, не полагаясь на систему.

Вам нужно создать отдельный файл Box.java, в который следует вставить код, описанный выше. О том, как создавать новый файл для класса я не буду здесь расписывать.

Красивая получилась коробочка.

Объект catBox, объявленный в коде вашей программы, сразу займёт часть памяти на устройстве. При этом объект будет содержать собственные копии переменных экземпляра width, height, depth. Для доступа к этим переменным используется точка (.). Если мы хотим присвоить значение переменной width, то после создания объекта класса можете написать код:

Если мы хотим вычислить объём коробки, то нужно перемножить все значения размеров коробки:

Каждый объект содержит собственные копии переменных экземпляра. Вы можете создать несколько объектов на основе класса Box и присваивать разные значения для размеров коробки. При этом изменения переменных экземпляра одного объекта никак не влияют на переменные экземпляра другого объекта. Давайте объявим два объекта класса Box:

Обычно такую конструкцию из двух строк кода не используют на практике, если нет особых причин.

Когда мы используем ключевое слово new и указываем имя класса, то после имени ставим круглые скобки, которые указывают на конструктор класса. О них поговорим позже.

Ключевое слово final

Поле может быть объявлено как final (финальное). Это позволяет предотвратить изменение содержимого переменной, по сути, это становится константой. Финальное поле должно быть инициализировано во время его первого объявления.

Теперь можно пользоваться переменной FILE_OPEN так, как если бы она была константой, без риска изменения их значений. Принято записывать имена заглавными буквами.

Кроме полей, final можно использовать для параметров метода (препятствует изменению в пределах метода) и у локальных переменных (препятствует присвоению ей значения более одного раза).

Также слово final можно применять к методам, чтобы предотвратить его переопределение.

Иногда требуется проверить, к какому классу принадлежит объект. Это можно сделать при помощи ключевого слова instanceof. Это булев оператор, и выражение foo instanceof Foo истинно, если объект foo принадлежит классу Foo или его наследнику, или реализует интерфейс Foo (или, в общем виде, наследует класс, который реализует интерфейс, который наследует Foo).

Возьмём пример с рыбками, которые знакомы котам не понаслышке. Пусть у нас есть родительский класс Fish и у него есть унаследованные подклассы SaltwaterFish и FreshwaterFish. Мы можем протестировать, относится ли заданный объект к классу или подклассу по имени

Оператор import сообщает компилятору Java, где найти классы, на которые ссылается код. Любой сложный объект использует другие объекты для выполнения тех или иных функций, и оператор импорта позволяет сообщить о них компилятору Java. Оператор импорта обычно выглядит так:

В Android Studio импорт класса происходит автоматически при наборе кода. Также это срабатывает и при вставке кода. Если имена классов совпадают, то студия может запросить помощь. Тогда вам нужно вручную указать нужное полное имя класса.

Импорт позволяет избежать долгого набора имени класса. Без импорта нам пришлось бы писать все классы в коде программы полностью.

Статический импорт

Существует ещё статический импорт, применяемый для импорта статических членов класса или интерфейса. Это позволяет сократить количество кода. Например, есть статические методы Math.pow(), Math.sqrt(). Для вычислений сложных формул с использованием математических методов, код становится перегружен. К примеру, вычислим гипотенузу.

В данном случае без указания класса не обойтись, так как методы статические. Чтобы не набирать имена классов, их можно импортировать следующим образом:

После импорта уже нет необходимости указывать имя класса.

Второй допустимый вариант, позволяющий сделать видимыми все статические методы класса:

В этом случае вам не нужно импортировать отдельные методы. Но такой подход в Android не рекомендуется, так как требует больше памяти.

Класс Class

На первый взгляд, класс Class звучит как «масло масляное». Тем не менее, класс с таким именем существует и он очень полезен.

Программно получить имя класса

Иногда из программы нужно получить имя используемого класса. Для этого есть специальные методы getClass().getName() и другие родственные методы. Допустим, нам нужно узнать имя класса кнопки, на которую мы нажимаем в программе.

getSimpleName() возвращает только имя класса без пакета, другие методы вернут полное название.

Если нужно узнать имя класса активности, то достаточно кода:

Если вам известно имя класса, то можете получить сам класс:

Метод getSuperclass() возвращает имя суперкласса. Остальные несколько десятков методов не столь популярны.

Источник