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Java——类和对象

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前言

Java语言是一种面向对象的语言。面向对象的思想是在七十年代的时候由IBM的SmallTalk语言最先推广。那什么是面向对象呢？面向对象指的是一种开发模式。早期的计算机编程使用的是面向过程的方法，面向过程的特点是针对某一问题单独提出解决方案以及代码开发。而面向对象是一种以组件化的形式进行代码设计，因为是组件化的所以重用性高，维护也比较方便。

下面将介绍:

Java面向对象的特征(简要概述)
Java的类和对象
- 类和对象的关系
- 类和对象的定义结构
- 对象的内存分配

0x00 Java面向对象的特征

面向对象有三大特性：

封装性:

通过合并特征和行为来创建新的数据类型，并且保护内部定义结构的安全性。

继承性：

在已有的程序结构上继续扩充新的功能。

多态性：

通过分离做什么和怎么做，将对外的接口和实现分开，使得消除类型之间的耦合关系。

对于从同一基类导出的类的对象做同一操作从而表现出不同的效果，就是多态的体现。

0x10 Java的类和对象

0x11 类和对象之间的关系

类和对象是面向对象当中最为基础的组成单元。

类是对现实世界的事物的一种抽象，将现实的实体的特征抽象成数据并将这些数据封装形成的新类型。

万物皆对象，对象是具有类类型的变量。

可以说是类是用来描述对象结构，类是用来操作对象的模板，类不能被直接使用，使用类创建的对象可以被操作。

0x12 类和对象的定义结构

类的定义：

Java中类的定义使用关键字Class

Class 类名称{
  ...
}

可以在类中定义两种类型的元素：Filed和Method

Filed(字段/属性/成员/变量)：表示特性的变量的集合
Method(方法/行为/成员函数)：表示可以做某些事情

对象的定义：

对象的定义有两种方式：

声明并实例化对象：类名称对象名称=new 类名称();
分步完成

声明对象：类名称对象名称=null;

实例化对象：对象名称=new 类名称;

Java中的数据类型分为引用数据类型。这里对象名称是引用数据类型等同于C语言中的指针。关键字new的主要功能是开辟内存空间（不同于C++中的new，C++中的new完成了两个功能开辟空间和初始化对象）。new后面的类名称()完成对象属性的初始化。

0x13 对象的内存分配

程序运行时，对象是怎么进行放置安排的呢？尤其是内存空间是如何安排的呢？我们需要先了解再计算机中，有以下五个地方可以存储数据：

寄存器

是最快的存储区，位于处理器内部，数量有限，一般不能被直接控制。
堆栈

位于通用RAM(随机访问存储器)中。堆栈指针通过向下移动可以分配内存，向上移动可以释放内存。这种快速分配内存的效率仅次与寄存器。创建程序时，Java系统必须知道存储在堆栈内所有项的确切生命周期，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，但是Java中的对象引用是存储在堆栈中的。
堆

一种通用的内存池（也是位于RAM区），用于存放所有的Java对象。堆不同栈的好处是：编译器不需要知道存储的数据在堆里的存活时间是多少。因此，在堆里分配会具有很大的灵活性。虽然灵活但是也有代价，在堆里清除过期对象的花费会比清除栈中的要高。
常量存储

常量值通常直接存放在程序代码内部，永远不会被改变。
非RAM存储

如果数据完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。其中两个基本的例子便是：流对象和持久化对象。“流对象”：对象被转换为字节流，发送给另一台机器。“持久化对象”：对象被放于磁盘上。因此，即使程序终止，它们也可以保持自己的状态。