在现实世界中,找对象是一门学问,找对象不在于多而在于精
在计算机世界中,面向对象编程的关键在于能否灵活地运用类,如何设计出一个符合需求的对象也是也是值得学习和思考的。
那么,面向对象编程到底是什么?
在面向对象编程中,肯定会涉及类和对象两个概念。类是什么?对象是什么,两者有什么关系?
接下来就一 一地来解答这些疑惑吧
类和对象
- 类,是指将相同属性的东西放在放在一起,类是一个模板,能够描述一类对象的状态和行为
- 而对象,就是实际存在某个类中的一个个的个体,所以也被称为实例(instance)。
- 对象的抽象是类,类的具体化就是对象,也就是类的实例就是对象。
在C语言中,结构体是数据的集合,它将数据捆绑在一起,使得我们可以将这些数据看作是一个整体。而对结构体中的数据
进行操作的函数就写在结构体的外部。
而在面向对象编程中,将表示事物行为的函数也放入了这个整体,就形成了对象的概念。使得这个整体既描述属性,又能描述行为。
所以,面向对象编程是一种将关注点置于对象Object本身的程序设计方法,对象的构成要素包含对象的行为及操作,以此基础进行编程。
这种方法使得程序易于复用。OOP主要使用的编程技巧有:继承、封装、多态三种。
说了这么多,是不是看晕了,没关系,继续往下看。
现实世界中的抽象
- 类
在现实生活中,可以将人看成一个类,这类称为人类(抽象类)
如果某个男孩想找一个对象(女朋友),那么所有的女孩都是这个男孩选女朋友的范围,所有的女孩就是一【类】
- 对象
如果这个时候男孩已经找到喜欢的对象了,他的女朋友名字叫【林允儿】。那么假设这个名字是唯一的,此时名字叫【林允儿】的这个女孩就是一个对象(小声bb,其实{她是我老婆|hē hē hē hē}狗头)
接下来通过具体的代码来讲解一下
// FileName: Person.java
public abstract class Person {
protected int age;
protected String name;
public Person(int age,String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public abstract void speak();
public abstract void sayInfo(Person person);
}
在这里,定义了一个抽象类-人,在人的这个抽象类里面,包含了人的一些属性和行为,代表了人具有的共同属性
然后,定义了一个子类Man和子类Woman继承父类Person,里面包含了共同拥有的属性,并增加了性别sex,然后对方法进行了重写
// FileName: Man.java
public class Man extends Person {
private String sex = "man";
public Man(int age,String name) {
super(age,name);
}
@Override
public void speak() {
System.out.println("我的名字是: " + super.name + "\n" + "我今年" + super.age + "岁了.");
};
@Override
public void sayInfo(Person person) {
System.out.println("我的女朋友是:" + person.name + "\n" + "她今年" + person.age + "岁了.");
}
}
// FileName: WoMan.java
public class WoMan extends Person {
private String sex = "woman";
public WoMan(int age,String name) {
super(age,name);
}
@Override
public void speak() {
System.out.println("我的名字是: " + super.name + "\n" + "我今年" + super.age + "岁了.");
};
@Override
public void sayInfo(Person person) {
System.out.println("我的男朋友是:" + person.name + "\n" + "她今年" + person.age + "岁了.");
}
}
那么,他们的关系就是如下图:
所以,一个类的基本组成为下图:
那么,我们再来编写下测试代码:
// FileName: TestPerson.java
public class TestPerson {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Person codevald = new Man(21,"codevald");
Person lye = new Woman(20,"linyuer");
codevald.speak();
codevald.sayInfo(lye);
lye.speak();
lye.sayInfo(codevald);
}
}
运行结果:
接下来,是最有意思的部分,我们来分析下代码中new的时候发生了什么。
new操作的过程
当我们new一个对象的时候JVM首先会去找到对应的类元信息,如果找不到意味着类信息还没有被加载,所以在对象创建的时候也可能会触发类的加载操作。当类元信息被加载之后,我们就可以通过类元信息来确定对象信息和需要申请的内存大小。
对象创建的流程
1.构建对象
首先main线程会在栈中申请一个属于自己的栈空间,然后我们调用main方法的时候,会生成一个main方法的栈帧,然后执行new Man(),这里会根据Man类的元信息先确定对象的大小,然后在JVM堆里申请一块内存区域并构建对象,同时对Man对象成员变量信息
并赋予默认值(在这里会涉及多态,在内存中的分配情况有机会再解释解释)。
2.初始化对象
这一步会执行对象内部的init方法,初始化成员变量值,即执行对象的构造方法(这里调用父类的构造方法进行赋值),构造方法执行完,此时的age = 21,name = “codevald”。
3.引用对象
对象实例化完成之后,再把栈中的Person对象引用地址指向Man对象在堆内存中的地址
4.继续构造、初始化,引用对象对象
这一步和上面三个步骤一样,就不详细说了
附上图
5.调用方法
调用speak()方法的时候,会先找到Person对象(codevald)中的引用地址,找到真正的在堆内存中的Man对象,执行speak()方法,执行的时候,会调用父类中的成员变量,所以会找到堆内存中的父对象的成员变量(name和age),加载进来,进行输出
`我的名字是: codevald
我今年21岁了.`
调用sayInfo()方法的时候,一样先找到对象(codevald)中的引用地址,找到真正的在堆内存中的Man对象,执行sayInfo()方法,执行的时候,会找到Person对象(linyuner)的地址,即指向堆内存中的Woman对象,找到父类里面的成员变量(name和age),进行输出
`我的女朋友是:linyuer
她今年20岁了.`
下面的代码的执行过程同理,就留给小伙伴们自行去分析啦~
附上TestPerson的字节码文件,感兴趣的小伙伴可以自行查看进行分析
Compiled from "TestPerson.java"
public class person.TestPerson {
public person.TestPerson();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: new #7 // class person/Man
3: dup
4: bipush 21
6: ldc #9 // String codevald
8: invokespecial #11 // Method person/Man."<init>":(ILjava/lang/String;)V
11: astore_1
12: new #14 // class person/Woman
15: dup
16: bipush 20
18: ldc #16 // String linyuer
20: invokespecial #18 // Method person/Woman."<init>":(ILjava/lang/String;)V
23: astore_2
24: aload_1
25: invokevirtual #19 // Method person/Person.speak:()V
28: aload_1
29: aload_2
30: invokevirtual #24 // Method person/Person.sayInfo:(Lperson/Person;)V
33: aload_2
34: invokevirtual #19 // Method person/Person.speak:()V
37: aload_2
38: aload_1
39: invokevirtual #24 // Method person/Person.sayInfo:(Lperson/Person;)V
42: return
}
学无止境,我们曾经擅长的正在被淘汰,不擅长的却是仍然存在。最基础的往往是最难的,而往往也是最重要的,平时注重基础的积累,学会去分析底层的执行过程,才是学习中最应该掌握的技能,希望这篇回答能帮到正在寻找这个问题的答案的你~
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