面向对象编程：Java课堂笔记与理解

"Java 学习资料，涵盖了面向对象编程的概念和Java中类与对象的定义，强调了面向对象设计的高内聚、低耦合原则以及复用性的重要性。" 在Java编程语言中，面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种重要的编程范式，它基于“万物皆对象”的理念。面向对象的主要目标是通过模拟现实世界中的实体及其相互作用来构造软件系统，从而使得程序设计更加符合人类思维习惯。 面向对象的核心概念包括： 1. **对象**：对象是类的实例，它具有特定的属性（也称为字段或成员变量）和行为（方法）。属性描述了对象的状态，而方法定义了对象能够执行的操作。 2. **类**：类是创建对象的蓝图，它定义了一组相似对象的共同特征和行为。在Java中，我们使用`class`关键字来声明一个类，例如`class Student {...}`。 3. **封装**：封装是面向对象的三大特性之一，它隐藏了对象内部的实现细节，只对外提供公共接口（方法）进行交互。这样可以减少外部对对象状态的直接访问，提高代码的安全性和维护性。 4. **继承**：继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法，从而减少了代码重复，增强了代码的重用性。 5. **多态**：多态允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应，增强了程序的灵活性和扩展性。 6. **高内聚、低耦合**：高内聚意味着类的各个部分紧密相关，内部逻辑性强；低耦合意味着类与类之间的依赖关系减至最低，这样可以提高代码的可维护性和复用性。 在Java中，实例变量（非静态变量）是属于类的每个实例的，它们在类的声明中定义，但不在任何方法内。当我们创建一个对象时，这些实例变量会自动初始化为默认值，如`null`或基本类型的零值。局部变量则是在方法、构造器或块中定义的，它们必须先被赋值才能使用，并且仅在该方法、构造器或块的范围内可见。 在编写方法时，我们使用以下格式： ```java 修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) { // 方法体 // 可能出现的异常处理 } ``` 例如，一个公开的（public）无返回值的方法`addNumber`接收一个整数参数： ```java public void addNumber(int num) throws SomeException { // 方法体 } ``` 面向对象编程相比面向过程编程，更注重数据结构（类和对象）的设计，而不是独立的函数操作。在面向对象设计中，我们首先定义类，然后创建对象，并通过对象之间的通信（方法调用）来实现功能。这种方法提高了代码的可读性和复用性，使得大型系统的构建更为模块化和高效。