Java-4-class

Introduction

在面向对象编程里面， 类是一个很重要的概念，它可以用来抽象化事物的特性并封装到一个类，就比如猫这个类可以有像是颜色，年龄等等特点以及像是跑，跳等行为动作。 在类里面我们可以把它的特点描述成class member参数而动作等可以描述成函数/方法。
而面向对象的编程主要有3个特性:

• 封装性: 即把一个对象的所以特性都抽象化参数化并用一个类去描述
• 继承: 一个类可以从另外一个类里面继承得到一些特征和函数，像是猫这类可以继承哺乳动物这类的一些特征，比如体温恒温，有四肢等。 通俗来说就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。
• 多态: 多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力，同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作

  Java OOD

  Class Member and Object

Class Method

Constructor

在类中除了成员方法之外，还存在一种特殊类型的方法，那就是构造方法。构造方法是一个与类同名的方法，对象的创建就是通过构造方法完成的。每当类实例化一个对象时，类都会自动调用构造方法。构造方法的特点如下∶

• 构造方法没有返回类型，也不能定义为void。
• 构造方法的名称要与本类的名称相同。
• 构造方法的主要作用是完成对象的初始化工作，它能把定义对象的参数传给对象成员。
• public 修饰时是可以让构造函数在对象创建时被调用

例子：

public class Bird{
    public Bird(){

    }
}

另外也可以将构建函数设计成有输入参数，并对成员变量进行初始化。

class Book {
	public Bird(int args){  //有参构造方法
		//对成员变量进行初始化
	}
}

keywords

在面向对象编程里面，有些关键词也是很重要的

• this

  • 在类对象里面， this 关键词代指目前这个实例对象本身，然后在method里面可以通过this关键词去调用这个对象的参数. 当使用 this.var = … 来给类参数赋值，就是对类的成员对象进行赋值。如果没有this，只是var=… 那么就只是给一个变量进行赋值而不是成员变量赋值

  • 其实，this关键字除了可以调用成员变量或成员方法之外，还可以作为方法的返回值。例如，在项目中创建一个类文件，在该类中定义Book类型的方法，并通过过this关键字进行返回。

public class BorrowABook2 { // 创建借书类
	String name; // 属性：书名
	public BorrowABook2(String name) { // 参数为name的构造方法
		this.name = name; // 将参数name的值付给属性name
	}
	public void borrow() { // 借书方法
		System.out.println("请前往借阅登记处领取" + name + "。"); // 输出借出的书名
	}
	public static void main(String[] args) {
		// 创建参数为“《战争与和平》”的借书类对象，
		BorrowABook2 book = new BorrowABook2("《战争与和平》");
		book.borrow(); // 调用借书方法
	}
}

// 通过this返回book的引用
//之后用返回的引用对book进行操作
public class Book{
	public getBook(){
		return this;  //返回Book类引用
		}
}

• static
  很多时候，不同的类之间需要对同一个变量进行操作，比如一个水池，同时打开入水口和出水口，进水和出水这两个动作会同时影响到水池中的水量，此时水池中的水量就可以认为是一个共享的变量。在Java程序中，如果把共享的变量用static修饰，那么该变量就是静态变量。

Static Method

1. Static method
   如果想要使用类中的成员方法，需要先将这个类进行实例化，但有些时候不想或者无法创建类的对象时，还要调用类中的方法才能够完成业务逻辑，这种情况下就可以使用静态方法.

public class Pool { // 创建水池类
	public static int water = 0; // 初始化静态变量之水池中的水量为0
	public static void outlet() { // 放水，一次放出2个单位
		if (water >= 2) { // 如果水池中的水量大于等于2个单位
			water = water - 2; // 放出2个单位的水
		} else { // 如果水池中的水量小于2个单位
			water = 0; // 水池中的水量为0
		}
	}
	public static void inlet() { // 注水，一次注入3个单位
		water = water + 3; // 注入3个单位的水
	}
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("水池的水量：" + Pool.water); // 输出水池当前水量
		System.out.println("水池注水两次。");
		Pool2.inlet(); // 调用静态的注水方法
		Pool2.inlet(); // 调用静态的注水方法
		System.out.println("水池的水量：" + Pool.water); // 输出水池当前水量
		System.out.println("水池放水一次。");
		Pool2.outlet(); // 调用静态的放水方法
		System.out.println("水池的水量：" + Pool.water); // 输出水池当前水量
	}
}

2. Static block

   public class StaticTest { 
   	static {// 此处编辑执行语句
   	}
   }

Main Method

主方法是类的入口点，它指定了程序从何处开始，提供对程序流向的控制。Java编译器通过主方法来执行程序。

主方法的语法如下∶

public static void main(String[] args){
		// 方法体
}

在主方法的定义中可以看到主方法具有以下特性∶

• 主方法是静态的，所以如要直接在主方法中调用其他方法，则该方法必须也是静态的。
• 主方法没有返回值。和C/C++一样。
• 主方法的形参为数组。其中 args[0]～args[n] 分别代表程序的第一个参数到第n+1个参数，可以使用 args.length 获取参数的个数。

Coding Practice

• 练习1：设计加油站类和汽车类，加油站提供一个给车加油的方法，参数为剩余汽油数量。每次执行加油方法，汽车的剩余汽油数量都会加 2。

  class Car{
      public Car(){
          this.remaining_gas =0
      }
  }
  
  class GasStation{
      public GasStation(){}
      public void charge(Car c){
          c.remaining_gas += 2;
      }
  }

• 练习2：智能手机的默认语言为英文。，但制造手机时可以将默认语言设置为中文。编写手机类， 无，参构造方法使用默认语言设计，利用有参构造方法修改手机的默认语言。

  class SmartPhone{
      String language = "Chinese";
      public SmartPhone(){
          this.language = "English";
      }
  }

• 练习3：张三去KFC买可乐，商家默认不加冰块。但是张三可以要求加 3 个冰块。请利用有参构造方法实现上述功能。

  class Cola{
      int ice_cube = 0;
      public Cola(int num){
          this.ice_cube = num;
      }
  }

• 练习4：创建教师类，类中有姓名、性别和年龄三个属性，在构造方法中使用 this 关键字分别为这三个成员属性赋值。

  Enum  Gender {Male, Female};
  class Teacher{
      String name;
      int age;
      Gender gender;
      public Teacher(String name, int age, Gender g){
          this.name = name;
          this.age = age;
          this.gender = g;
  
      }
  }

• 练习5：一只大熊猫，长 1.3 米，重 90千克。在自定义方法中使用this关键字调用类的成员变量并在控制台输出这只大熊猫的信息。

  class Panda{
      double tall = 1.3; // meter
      double weight = 90; //kg
      void printInfo(){
          System.out.println("Panda info: Tall: "+ this.tall + " weight: "+this.weight);
      }
  }

• 练习6：创建信用卡类，有两个成员变量分别是卡号和密码，如果用户开户时没有设置初始密码，则使用”123456”作为默认密码。设计两个不同的构造方法，分别用于用户设置密码和用户未设置密码两种构造场景。

  class CreditCard{
      int password;
      public CreditCard(){
          this.password = "123456";
      }
      public CreditCard(String pw){
          this.password = pw;
      }
  }

Reference

[1] Datawhale: https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/blob/master/Java/5.%E7%B1%BB%E4%B8%8E%E6%96%B9%E6%B3%95.md

[2] Runoob教程: https://www.runoob.com/java/java-inheritance.html
[3] Java tutorial: https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1022910821149312/1023442583285984