面向对象编程：Java学习笔记——类与对象设计原则

Java学习笔记主要聚焦于面向对象编程这一核心概念。面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是Java编程中的重要理论基础，它将现实世界中的事物抽象为对象，强调了对象的属性（属性描述了对象的状态）和行为（方法定义了对象的功能）。在Java中，一切都是对象，意味着你可以为任何事物创建类来体现它们的特性。 类是面向对象的核心概念，它是一种抽象的模板，定义了一组相似对象的共同特征和行为。例如，`class Student`就是一个类的示例，其中包含了学生对象可能拥有的属性（如姓名、年龄、成绩等）以及与这些属性相关的操作（如`addNumber`方法）。类名通常首字母大写，遵循驼峰命名法。 在类中，有两种类型的变量：实例变量（Instance Variables）和局部变量（Local Variables）。实例变量在类中定义，无需显式初始化，它们的生命周期贯穿整个类的实例化过程，且可以在类的任何方法中访问。局部变量则局限于方法内部，必须在使用前进行赋值。实例变量默认初始化为`null`，而局部变量不允许在同一个作用域内有同名的定义。 面向对象编程的一个关键原则是“高内聚，低耦合”，即一个对象应该只关心自己的职责，对外部的影响应尽可能减小，这样有利于模块间的独立性和复用。复用性是OOP的一个基本目标，通过继承、封装和多态等机制，可以创建可重用的代码，提高开发效率。 与传统的面向过程编程相比，面向对象更注重对象的交互和封装。在面向过程编程中，先有算法，再有数据结构；而在面向对象中，数据结构和算法是同时设计的。面向对象强调先定义类，然后创建对象，通过对象之间的通信（如消息传递）来实现功能。 开发过程中，应优先考虑复用已有的简单对象和方法，如果不能复用，则创建新的对象。这体现了模块化的思维方式，使得复杂功能可以通过组合简单的组件来实现。 最后，Java的语法规定，类是一种新的数据类型，可以创建对象实例。定义方法时，需要指定返回值类型、方法名和参数，同时考虑到可能出现的异常处理。面向对象编程语言如Java提供了丰富的工具来支持这些特性，使得程序设计更加灵活和易于维护。