Что такое объект класса в java
5. Java — Классы и объекты
Java является объектно-ориентированным языком программирования. Как язык, который имеет функцию объектно-ориентирования, он поддерживает следующие основные понятия:
В этом уроке мы рассмотрим объекты и классы в Java, их концепции.
Класс может быть определен как шаблон (обозначен зеленым цветом), который описывает поведение объекта, который в свою очередь имеет состояние и поведение. Он является экземпляром класса. Например: собака может иметь состояние — цвет, имя, а также и поведение — кивать, лаять, есть.
Содержание
Объекты в Java
Давайте теперь посмотрим вглубь, что является объектами. Если мы рассмотрим реальный мир, то найдём много предметов вокруг нас, автомобили, собаки, люди, и т.д. Все они имеют состояние и образ жизни.
Если сравнить программный объект в Java с предметов из реального мира, то они имеют очень схожие характеристики, у них также есть состояние и поведение. Программное состояние хранят в полях, а поведение отображается через методы.
Таким образом, в разработке программного обеспечения, методы работают на внутреннем состоянии объекта, а связи с другими, осуществляется с помощью методов.
Классы в Java
Класс, из которого создаются отдельные объекты, обозначен зеленым цветом.
Пример создания класса в Java, приводится ниже:
Класс может содержать любой из следующих видов переменных:
В Java классы могут иметь любое количество методов для доступа к значению различных видов методов. В приведенном выше примере, barking(), hungry() и sleeping() являются методами.
Далее упомянуты некоторые из важных тем, которые должны быть рассмотрены для понимания значения классов и объектов в языке программирования.
Конструктор класса
При обсуждении вопроса класса, одной из наиболее важных подтем в Java является конструктор. Каждый класс имеет конструктор. Если мы не напишем его или, например, забудем, компилятор создаст его по умолчанию для этого класса.
Каждый раз, когда в Java создается новый объект, будет вызываться по меньшей мере один конструктор. Главное правило является то, что они должны иметь то же имя, что и класс, который может иметь более одного конструктора.
Пример конструктора приведен ниже:
Примечание: в следующих разделах мы будем более подробно обсуждать, если у нас будет два разных типа конструкторов.
Создание объекта
Варианты как создать объект в классе следующие:
Пример приводится ниже:
Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:
Доступ к переменным экземпляра и методам в Java
Переменные и методы доступны через созданные объекты. Чтобы получить доступ к переменной экземпляра, полный путь должен выглядеть следующим образом::
Пример
Этот пример объясняет, как получить доступ к переменные экземпляра и методам класса в Java:
Если Вы скомпилируете и запустите выше программу, то она выдаст следующий результат:
Правила объявления классов, операторов импорта и пакетов в исходном файле
В последней части этого раздела давайте рассмотрим правила декларации исходного файла. Эти правила в Java имеют важное значение при объявлении классов, операторов импорта и операторов пакета в исходном файле.
Классы имеют несколько уровней доступа и существуют различные типы классов: абстрактные классы (abstract class), конечные классы (final class) и т.д. Обо всем этом обсудим в уроке модификаторы доступа.
Помимо указанных выше типов классов, Java также имеет некоторые специальные классы, называемые внутренние (Inner class) и анонимные классы (Anonymous class).
Java пакет (package)
При разработке приложений сотни классов и интерфейсов будет написано, поэтому категоризации этих классов является обязательным, а также это делает жизнь намного проще.
Операторы импорта (import)
Если задать полное имя, которое включает в себя пакет и имя класса, то компилятор может легко найти исходный код или классы. В Java импорт это способ задать правильное место для компилятора, чтобы найти конкретный класс.
Например, следующая строка будет просить компилятор загрузить все классы, доступные в каталоге «java_installation/java/io»:
Простой пример по выше описанному
Для нашего обучения создадим два класса. Это будут классы Employee и EmployeeTest.
Для начала откройте блокнот и добавьте следующий код. Помните, что этот класс Employee является открытым или публичным классом. Теперь сохраните исходный файл с именем Employee.java.
Класс Employee имеет четыре переменных экземпляра name, age, designation и salary. Он имеет один явно определенный конструктор, который принимает параметр.
Как упоминалось выше, обработка начинается с основного метода. Поэтому для нас, чтобы запустить класс Employee, должен быть главный метод и созданные объекты. Создадим отдельный класс для этих задач.
Ниже приводится класс EmployeeTest, в котором создаются два экземпляра класса Employee и вызывают методы для каждого объекта, для присвоения значений каждой переменной.
Сохраните следующий код в файл «EmployeeTest.java»:
Теперь, скомпилировав оба класса, запустим EmployeeTest и получим следующий результат:
В следующем уроке обсудим основные типы данных, и как они могут быть использованы при разработке java-приложений.
BestProg
Классы. Применение классов в программах на Java. Определение класса и объекта класса. Примеры
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Для чего в программах используются классы?
В языке программирования Java разработка всех программ базируется на объектно-ориентированном подходе. Можно сказать, что Java – этот строго объектно-ориентированный язык программирования. В основе объектно-ориентированного программирования лежат понятия «класс» и «объект». Программист, который разрабатывает программу на основе объектно-ориентированного подхода, должен уметь выделять в проблемной области (задаче) логически-завершенные единицы. Каждая логически завершенная единица должна быть реализована как некоторый класс. В целом, при программировании задач с использованием объектно-ориентированной парадигмы, программист должен уметь:
⇑
2. Определение класса. Общая форма объявления класса. Ключевое слово class
С точки зрения программирования, класс – это набор данных и методов класса. Методы оперируют этими данными класса (выполняют работу над данными класса). С помощью множества методов класса формируется логически-завершенный программный код, который оперирует данными класса.
При использовании классов, в программах выделяются две составляющих:
Объявление класса – это объявление нового составного типа данных. Этот тип данных содержит методы обработки этих данных.
⇑
3. Что такое объект класса? Общая форма объявления объекта класса. Оператор new
Объект класса – это объявление переменной. Тип переменной – это есть тип с именем класса. При объявлении объекта класса создается экземпляр класса. Понятие «объект класса» и «экземпляр класса» можно считать синонимами.
Общий вид объявления объекта класса в языке Java:
Возможен и другой вариант объявления объекта класса:
В языке Java создание объекта класса происходит в 2 этапа:
⇑
4. Какое отличие между понятиями «класс» и «объект класса»?
Класс – это только информация о новом составном (сложном) типе данных. Фактически, класс описывает формат данных. Объявление класса носит декларативный характер. Имя класса есть уникальным во всей программе.
Объект класса – это конкретный экземпляр класса, в котором данные класса имеют некоторые заполненные значения. В отличие от объявления (декларирования) класса, для объекта класса выделяется память. Объектов одного и того же класса может быть несколько.
⇑
5. Простейшие примеры объявления и использования классов, которые содержат данные и методы их обработки
Использование класса в другом методе
В классе объявляется:
Использование класса MyName в другом методе или программном коде
⇑
⇑
7. Что такое классы-«обертки» или классы «упаковки»? Какое назначение классов-«оберток»? Пример
Классы-обертки предназначены для представления примитивных типов в виде объектов. То есть, они осуществляют преобразование примитивного типа в тип-ссылку. Для каждого примитивного типа существует свой собственный класс (тип) упаковки или обертки.
Далее приводится перечень соответствий примитивного типа и типа (класса) упаковки:
Например. Ниже приведены примеры преобразования разных примитивных типов в типы-упаковки и наоборот
Классы. Объектно-ориентированное программирование
Классы и объекты
Java является объектно-ориентированным языком, поэтому такие понятия как «класс» и «объект» играют в нем ключевую роль. Любую программу на Java можно представить как набор взаимодействующих между собой объектов.
Класс определяется с помощью ключевого слова сlass :
Для хранения состояния объекта в классе применяются поля или переменные класса. Для определения поведения объекта в классе применяются методы. Например, класс Person, который представляет человека, мог бы иметь следующее определение:
Теперь используем данный класс. Для этого определим следующую программу:
Как правило, классы определяются в разных файлах. В данном случае для простоты мы определяем два класса в одном файле. Стоит отметить, что в этом случае только один класс может иметь модификатор public (в данном случае это класс Program), а сам файл кода должен называться по имени этого класса, то есть в данном случае файл должен называться Program.java.
Конструкторы
Если в классе не определено ни одного конструктора, то для этого класса автоматически создается конструктор без параметров.
Выше определенный класс Person не имеет никаких конструкторов. Поэтому для него автоматически создается конструктор по умолчанию, который мы можем использовать для создания объекта Person. В частности, создадим один объект:
В итоге мы увидим на консоли:
Если необходимо, чтобы при создании объекта производилась какая-то логика, например, чтобы поля класса получали какие-то определенные значения, то можно определить в классе свои конструкторы. Например:
Теперь в классе определено три коструктора, каждый из которых принимает различное количество параметров и устанавливает значения полей класса.
Консольный вывод программы:
Ключевое слово this
Ключевое слово this представляет ссылку на текущий экземпляр класса. Через это ключевое слово мы можем обращаться к переменным, методам объекта, а также вызывать его конструкторы. Например:
В третьем конструкторе параметры называются так же, как и поля класса. И чтобы разграничить поля и параметры, применяется ключевое слово this:
Так, в данном случае указываем, что значение параметра name присваивается полю name.
Кроме того, у нас три конструктора, которые выполняют идентичные действия: устанавливают поля name и age. Чтобы избежать повторов, с помощью this можно вызвать один из конструкторов класса и передать для его параметров необходимые значения:
В итоге результат программы будет тот же, что и в предыдущем примере.
Инициализаторы
Кроме конструктора начальную инициализацию объекта вполне можно было проводить с помощью инициализатора объекта. Инициализатор выполняется до любого конструктора. То есть в инициализатор мы можем поместить код, общий для всех конструкторов:
Классы и объекты в Java
Java — объектно-ориентированный язык, а значит, программы состоят из объектов и классов. Разбираемся, что это такое.
Если в коде программы на объектно-ориентированном языке нужно отразить сущность каких-то объектов, используется понятие класса.
Возьмём пример из реального мира. У многих, вероятно, есть кошка, собака или хомячок, а у кого-то могут быть даже коровы, гуси, овцы. Любое из этих существ (объектов) можно охарактеризовать словами «домашнее животное» и у каждого есть свой набор атрибутов: вес, кличка, свой тип (корова, гусь, овца, собака и так далее). А ещё они, очевидно, могут есть и передвигаться.
Класс — это шаблонная конструкция, которая позволяет описать в программе объект, его свойства (атрибуты или поля класса) и поведение (методы класса).
Каждый класс имеет своё имя, чтобы в будущем к нему можно было обратиться. Чтобы создать класс на Java, необходимо написать слово class, дать ему название и поставить фигурные скобки:
Имя класса в нашем примере — Pet.
Java-разработчик, преподаёт в Skillbox, осваивает машинное обучение.
Параметры класса
Мы можем создавать поля класса, каждое из которых имеет свой тип.
Поле класса — это переменная, которая описывает какое-либо из свойств данного класса.
Для наших домашних питомцев и полями класса будут вес, кличка и принадлежность к определённому типу (коровы, гуси, собаки и так далее). Очевидно, что здесь вес — это числовая переменная, а кличка и тип — строки символов. Тогда мы можем написать:
Переменные weight, name и type — поля нашего класса Pet, то есть свойства, которые описывают объект этого класса. Таких полей может быть сколько угодно, каждое имеет свой тип, как обычная переменная.
Мы уже пару раз упомянули словосочетание «объект класса». Так говорят, потому что любой объект является экземпляром какого-либо класса. Здесь действует простая аналогия: класс — это как бы чертёж, который описывает объект, его устройство, а объект — реализация чертежа, его материальное воплощение.
Давайте запрограммируем первый объект класса Pet. Пусть это будет кот ( type) с кличкой ( name) Барсик и весом ( weight) 10 (измерение в килограммах).
Сперва необходимо создать переменную типа Pet:
Наш объект pet выглядит как обычная переменная, но в качестве типа указан класс Pet, и в данный момент в нём ничего нет. Инициализируем объект — воспользуемся такой синтаксической конструкцией:
Мы ставим знак равно, пишем ключевое слово new, имя нашего класса и круглые скобки. Принято говорить, что здесь мы вызываем конструктор класса Pet. Пока просто запомним это — о конструкторах и о том, как их использовать, будет рассказано в отдельной статье.
Теперь у нас появилась переменная pet типа Pet, в которой содержится объект класса Pet. Ранее в этом классе мы объявили поля, к которым можно обратиться и занести в них значения.
Чтобы получить доступ к какому-либо полю нашего класса Pet, нужно специальным образом обратиться к переменной pet — поставить точку и вызвать необходимое поле. Например, вот так:
Теперь во всех трёх полях есть по значению, а мы можем получить их из программы, если потребуется, — например, распечатать в консоль:
Изменить значение в любом из полей класса также несложно. Пусть наш кот Барсик слегка потолстеет — добавим к его весу 1 кг:
Как видим, мы просто изменили вес в поле weight, а при выводе получили уже другое значение.
Методы класса
В начале статьи я упомянул, что наши домашние животные могут перемещаться и есть. В отличие от параметров вроде веса и клички, это уже не свойства объекта, а его функции. В классе эти функции обозначают как методы.
Метод класса — это блок кода, состоящий из ряда инструкций, который можно вызывать по его имени. Он обязательно содержит возвращаемый тип, название, аргументы и тело метода.
Синтаксис метода в Java:
Строка возвращаемыйТип показывает, какого типа данные вернёт метод. Например, если в качестве возвращаемого типа мы поставим тип String, то метод должен будет вернуть строку, а если int — целое число.
Чтобы вернуть значение из метода, используется специальное слово return. Если мы хотим, чтобы метод ничего не возвращал, то вместо возвращаемого типа нужно использовать специальное слово void.
Аргументы — то, что нужно передать в метод при его вызове. Мы можем указать сколько угодно параметров через запятую либо не указывать ни одного.
Для примера напишем простейший метод с именем sum (пока что не в нашем классе Pet), который складывает два переданных числа и возвращает их результат:
Возвращаемый тип метода int, он указан перед именем sum. Далее идут два аргумента a и b, у обоих также указан тип int. Важно помнить, что возвращаемый тип и тип переменных не обязательно должны совпадать.
Аргументы метода работают как обычные переменные — за пределами метода к ним никак нельзя получить доступ. Внутри метода мы складываем значения из переменных a и b, записываем полученное значение в переменную c. После этого мы возвращаем значение переменной c — только оно доступно вне метода.
Мы передали в метод sum два значения 1 и 2, а на выходе получили результат их сложения 3. Также можно создать метод, который принимает значение типа String, а возвращает длину этой строки:
В этом случае у нас возвращаемый типа int, а параметр str — типа String.
Попробуем использовать этот метод:
Также мы можем создать метод, который ничего не возвращает, а просто печатает переданное слово в консоль:
Либо метод, который ничего не принимает на вход, а просто печатает «Привет!»:
В методах, которые ничего не возвращают, слово return можно опустить.
Обратите внимание, что return полностью прекращает выполнение метода:
Теперь попробуем вызвать этот метод, передав в него число 3:
В этом случае мы ничего не увидим в консоли, так как 3 меньше 5, а значит, отработает блок if и произойдёт выход из метода с помощью слова return.
Но если передадим 6, увидим нашу надпись «Привет!»:
Методы в классах
Теперь, когда мы разобрались, что такое методы, давайте создадим два метода — eat и run — в классе Pet.
Пусть первый из них принимает на вход параметр типа int и увеличивает на это значение поле weight (сколько скушал питомец, на столько и потолстел). А после этого печатает в консоль «Я поел» и возвращает новый вес.
Второй из методов run пусть уменьшает вес на 1, но только если он больше 5, и печатает в консоль: «Я бегу». Иначе, если вес меньше или равен 5: «Я не могу бежать».
Теперь мы можем вызвать эти методы у объектов класса Pet. Чтобы это сделать, нужно обратиться к объекту, поставить точку и таким способом вызвать необходимый метод.
Иногда в каком-то методе требуется создать параметр, у которого имя совпадает с именем поля класса. В таких случаях, чтобы обратиться внутри метода именно к полю класса, а не к параметру нашего метода, используется ключевое слово this.
Для иллюстрации этого создадим метод, setName, который будет устанавливать переданное значение в поле name, а затем сообщать в консоль, что нашего питомца теперь зовут по-другому.
В результате с помощью this.name мы обращаемся к полю name и заносим в него значение из параметра метода name.
Также мы можем вызывать один метод вслед за другим. Давайте сделаем так, чтобы метод eat возвращал текущее животное с помощью this.
Теперь мы можем написать так:
Здесь мы дважды вызываем метод eat у одного и того же объекта класса (кота), а следом за ним вызываем метод run. И все эти вызовы делаются последовательно в одной строке, через точку.
Статические поля и методы
С помощью специального слова static мы можем создать статические поля и методы. Эти поля и методы описывают уже не объект класса, а сам класс. То есть они вызываются по имени класса, а их значение — общее для всех объектов данного класса.
Например, мы хотим посчитать, сколько еды съели все домашние животные. Введём поле amountOfAllFood типа int и добавим к нему слово static. А также введём нестатическое поле amountOfFood. Изменять данные поля мы будем в методе eat.
Теперь попробуем создать двух животных, и пусть каждое из них поест.
Как видите, к полю amountOfAllFood мы обращаемся уже не через объект, а по имени класса, и в этом поле хранится общее количество съеденной еды. Зато в поле amountOfFood у каждого животного — именно своё количество съеденной еды.
Мы можем обратиться к полю amountOfAllFood и через объект — результат будет тот же. Но принято обращаться именно через имя класса:
Как вы могли заметить, в нашем примере постоянно дублируется код с выводом информации об объекте. Давайте вынесем его в отдельный метод в классе Pet:
Теперь нам достаточно лишь обратиться к методу printInfo через объект, о котором мы хотим получить информацию.
Но у нас есть ещё строка с выводом общего количества еды. Можем ли мы поместить её в метод printInfo? Да, оказывается, можем:
Всё хорошо, но теперь при каждом вызове printInfo у нас будет печататься информация об общем количестве еды. Чтобы этого избежать, лучше вынести строку в отдельный статический метод:
У статического метода printStaticInfo также нет никаких отличий от обычного метода, но он относится к классу, а не к объекту данного класса. Вызываем его через обращение к классу:
Важно заметить, что из метода printStaticInfo мы можем обратиться только к статическим полям. Это происходит потому, что нестатические поля существуют в рамках конкретного объекта класса, а статический метод — в рамках всего класса.
Но можно добавить параметр типа Pet в данный метод — тогда у этого параметра мы будем вызывать необходимые поля. Например, так:
Подытожим
Важные примечания
Работать с классами и объектами в языке Java несложно, но есть несколько важных правил-примечаний, на которые нужно обратить внимание:
Классы и объекты в Java 8
Обычно перед разделом с описанием классов в учебниках пишут целую главу, которая рассказывает об ООП в общих чертах, абстрагируясь от какого-либо конкретного языка программирования. Возможно, мне тоже нужно написать что-нибудь такое, но на данном этапе я делать этого не буду, хотя подобная глава пригодилась бы и для учебника Javascript. Подразумевается, что вы уже знаете об ООП из какого-либо другого языка программирования.
Содержание
Объявление классов
Внутри фигурных скобок объявляются все поля, конструкторы и методы класса.
Объявление полей
Пример объявления полей:
В этом примере мы объявили четыре поля:
Модификатор доступа, static и final могут располагаться в любом порядке, но согласно соглашению о кодировании принят именно такой порядок, который описан в статье.
Поле health объявлено без модификаторов доступа, и для него будет использоваться уровень доступа package-private (поле будет доступно только внутри своего пакета).
| Модификатор | Класс | Пакет | Дочерний класс | Все классы |
|---|---|---|---|---|
| public | Есть | Есть | Есть | Есть |
| protected | Есть | Есть | Есть | Нет |
| без модификатора | Есть | Есть | Нет | Нет |
| private | Есть | Нет | Нет | Нет |
Имя поля следует давать в соответствии с соглашениями.
Обращаться к полю внутри класса, которому оно принадлежит можно просто по имени поля: