面向对象编程基础——Java课堂笔记解析

"Java学习笔记(必看经典)" Java是一种广泛使用的面向对象的编程语言，它的设计哲学是“万物皆对象”（EVERYTHING IS AN OBJECT），这意味着所有的数据和功能都被封装在对象中。面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）的主要目标是模拟现实世界中的实体，通过类（Class）来抽象对象，并通过对象之间的交互实现程序的功能。 面向对象与面向过程的区别在于，面向过程编程的核心是过程或函数，而面向对象则是以对象为中心。在面向过程编程中，数据和操作数据的函数通常是分离的，而在面向对象中，数据和操作数据的方法被封装在一起，形成了对象。对象的方法实现了对数据的操作，而这些实现细节对外界是隐藏的，这就是所谓的数据封装。 类是对象的蓝图，它定义了对象的属性（Attributes）和方法（Methods）。属性描述了对象的状态，而方法描述了对象的行为。例如，一个`Student`类可能有属性如姓名、年龄和成绩，方法如注册、上课和查询成绩。类的定义使用关键字`class`，如`class Student { ... }`。 在Java中，实例变量是类级别的变量，它们在类的任何方法之外声明，每个对象都有自己的实例变量副本。相反，局部变量只在方法内部有效，它们必须在使用前被初始化，而且同一作用域内不允许定义同名的局部变量。实例变量在创建对象时默认初始化，通常是`null`，而局部变量没有默认初始化值。 在类中，方法的定义包括访问修饰符、返回类型、方法名和参数列表，以及方法体。例如，一个公共方法`addNumber`可能定义为`public int addNumber(int param1, int param2) { ... }`，它接受两个整数参数并返回它们的和。如果在方法执行过程中出现异常，可以使用`throw`语句抛出异常。 面向对象的另一个关键特性是继承，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码重用。此外，接口（Interface）提供了一种方式来定义类必须实现的特定方法集合，增强了代码的多态性。 在实际编程中，低耦合和高内聚是设计高质量对象的重要原则。低耦合意味着对象之间的依赖性最小，这样可以降低修改一个对象对其他对象的影响。高内聚则表示一个对象应尽可能地集中其相关功能，增加复用性。复用性是面向对象编程的基础，通过复用已有的对象和类，可以有效地减少代码量，提高代码的可读性和可维护性。 总结起来，Java的面向对象特性使得程序员可以更自然地模拟现实世界的问题，通过类和对象的组合构建复杂的系统。理解和熟练掌握这些概念是成为一名成功的Java开发者的基石。