Java 中的对象是什么？| Opensource.com

What is your favorite open source Java IDE?

图片来自

Pixabay。CC0。

Java 是一种面向对象的编程语言，它将世界视为具有属性和行为的对象集合。Java 的面向对象性版本非常直接，并且是该语言中几乎一切的基础。因为它对 Java 如此重要，我将解释一下其底层原理，以帮助任何刚接触这门语言的人。

继承

一般来说，所有笛卡尔几何对象，如圆形、正方形、三角形、直线和点，都具有基本属性，如位置和范围。零范围的对象，如点，通常只有这些属性。像直线这样的对象具有更多属性——例如，线段的起点和终点，或直线上的两点（如果它是“真直线”）。像正方形或三角形这样的对象具有更多属性——例如，角点——而圆形可能具有中心和半径。

我们可以看到这里存在一个简单的层次结构：一般的几何对象可以扩展为特定的几何对象，如点、直线、正方形等。每个特定的几何对象都继承了位置和范围的基本几何属性，并添加了自己的属性。

这是一个单继承的例子。Java 最初的面向对象模型只允许单继承，即对象不能属于多个继承层次结构。这种设计决策源于程序员在复杂的多重继承场景中遇到的各种歧义，通常发生在“有趣的设计决策”导致函数 foo() 在层次结构中定义（和重新定义）了多个可能的实现的情况下。

自 Java 8 以来，已经存在有限的多重继承结构，这需要程序员执行特定操作以确保没有歧义。

强类型和静态类型

Java 是强类型和静态类型的。这意味着什么？

静态类型语言是指变量的类型在编译时已知的语言。在这种情况下，除非存在将 B 类型的值转换为 A 类型的值的转换机制，否则不可能将 B 类型的值分配给声明类型为 A 的变量。这种类型转换的一个例子是将整数值（如 1、2 或 42）转换为浮点值（如 1.0、2.0 或 42.0）。

强类型语言是指很少（或可能没有）类型转换自动应用的语言。例如，虽然强类型语言可能允许将整数自动转换为实数，但它永远不会允许将实数自动转换为整数，因为这种转换在一般情况下需要舍入或截断。

原始类型、类和对象

Java 提供了许多原始类型：byte（8 位有符号整数）；short（16 位有符号整数）；int（32 位有符号整数）；long（64 位有符号整数）；float（单精度 32 位 IEEE 浮点数）；double（双精度 64 位 IEEE 浮点数）；boolean（true 或 false）；和 char（16 位 Unicode 字符）。

除了这些原始类型之外，Java 允许程序员使用类声明创建新类型。类声明用于定义对象模板，包括它们的属性和行为。一旦声明了一个类，通常可以使用 new 关键字创建该类的实例。这些实例直接对应于我们一直在讨论的“对象”。Java 自带一个有用的类定义库，包括一些简单的基本类，例如 String，它用于保存字符序列，如“Hello, world.”。

让我们定义一个简单的消息类，其中包含发送者的姓名以及消息文本

class Message {
	String sender;
	String text;
	public Message(String sender, String text) {
		this.sender = sender;
		this.text = text;
	}
}

在此类声明中，有几个重要事项需要注意

类（按照惯例）始终以大写字母开头声明。
Message 类包含两个属性（或字段）

– 一个名为 sender 的 String 字段

– 一个名为 text 的 String 字段

属性或字段（按照惯例）始终以小写字母开头声明。
有一些以 public Message 开头的东西。

– 它是一个方法（方法定义对象的行为）。

– 它用于构造 Message 类的实例。

– 构造函数方法的名称始终与类名相同，并且被理解为在构造完成后返回该类的实例。

– 其他方法（按照惯例）始终以小写字母开头声明。

– 此构造函数是“public”，意味着任何调用者都可以访问它。
作为构造过程的一部分，一些行以 this 开头。

– this 指的是类的当前实例。

– 因此 this.sender 指的是对象的 sender 属性。

– 而普通的 sender 指的是 Message 构造函数方法的参数。

– 因此，这两行代码将调用构造函数时提供的值复制到对象本身的字段中。

所以我们有了 Method 类定义。我们如何使用它？以下代码片段展示了一种可能的方式

Message message = new Message("system", "I/O error");

在这里我们看到

声明类型为 Message 的变量 message
创建 Message 类的新实例，其中 sender 设置为“system”，text 设置为“I/O error”
将 Message 的新实例赋值给变量 message
如果在代码的后面，变量 message 被赋予不同的值（Message 的另一个实例），并且没有创建其他变量来引用 Message 的此实例，则此实例不再被任何东西使用，并且可以被垃圾回收。

这里发生的关键事情是，我们正在创建一个 Message 类型的对象，并将对该对象的引用保存在变量 message 中。

我们现在可以使用该消息；例如，我们可以打印 sender 和 text 属性中的值，如下所示

System.out.println("message sender = " + message.sender);
System.out.println("message text = " + message.text);

这是一个非常简单和不复杂的类定义。我们可以通过多种方式修改此类定义

我们可以通过在声明前使用关键字 private 使属性的实现细节对调用者不可见，从而允许我们在不影响调用者的情况下更改实现。
如果我们选择隐藏类中的属性，那么我们通常会定义用于获取和设置这些属性的过程；按照 Java 中的惯例，这些将被定义为

– public String getSender()

– public String getText()

– public void setSender(String sender)

– public void setText(String text)
在某些情况下，我们可能希望拥有“只读”属性；在这些情况下，我们将不会为这些属性定义 setter。
我们可以通过使用 private 关键字而不是 public 使类的构造函数对调用者不可见。当我们有另一个类负责创建和管理消息池（可能在另一个进程甚至另一个系统上执行）时，我们可能希望这样做。

现在，假设我们想要一种记录生成时间的message。我们可以像这样声明它

class TimedMessage extends Message {
	long creationTime;
	public TimedMessage(String sender, String text) {
		super(sender, text);
		this.creationTime = System.currentTimeMillis();
	}
}

在这里我们看到一些新的东西

TimedMessage 正在扩展 Message 类——也就是说，TimedMessage 正在从 Message 继承属性和行为。
构造函数使用传入的 sender 和 text 值调用其父类或超类中的构造函数，如 super(sender, text)，以确保正确初始化其继承的属性。
TimedMessage 添加了一个新属性 creationTime，构造函数将其设置为当前的系统时间（以毫秒为单位）。
Java 中的时间（以毫秒为单位）以 long（64 位）值保存（0 是 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC）。
顺便说一句，名称 creationTime 表明它应该是一个只读属性，这也表明其他属性也应该是只读的；也就是说，TimedMessage 实例可能不应该被重用，也不应该更改它们的属性。

Object 类

“Object 类”听起来像术语上的矛盾，不是吗？但请注意，我们定义的第一个类 Message 似乎没有扩展任何东西——但它实际上扩展了。所有没有明确扩展另一个类的类都以 Object 类作为其直接且唯一的父类；因此，所有类都以 Object 类作为其最终的超类。

您可以在 Java 文档中了解更多关于 Object 类的信息。让我们（简要地）回顾一些有趣的细节

Object 具有构造函数 Object()，即没有参数。
Object 为其所有子类提供了一些有用的方法，包括

– clone()，它创建并返回手头实例的副本

– equals(Object anotherObject)，它确定 anotherObject 是否等于手头的 Object 实例

– finalize()，用于在手头实例不再使用时对其进行垃圾回收（见上文）

– getClass()，它返回用于声明手头实例的类

— 此方法返回的值是 Class 类的实例，它允许在运行时了解声明类——此过程称为内省。
hashCode() 是一个整数值，它为手头的实例提供一个几乎唯一的值。

– 如果两个不同实例的哈希码相等，则它们可能相等；需要对属性（以及可能的方法）进行详细比较以确定完全相等性；

– 如果哈希码不相等，则实例也不相等。

– 因此，哈希码可以加快相等性测试。

– 哈希码还可以用于创建 HashMap（映射是关联数组或字典，它使用哈希码来加快查找速度）和 HashSet（集合是对象的集合；程序员可以测试实例是否在集合中；哈希码用于加快测试速度）。
notify()、notifyAll()、wait()、wait(long timeout) 和 wait(long timeout, int nanos) 在单独线程上执行的协作实例之间进行通信。
toString() 生成实例的可打印版本。

总结思考

我们已经触及了面向对象编程的一些重要方面，Java 风格。未来文章将涵盖六个重要的相关主题

命名空间和包
子类中的方法重写——例如，String 类有其自己特定的 hashCode() 方法，该方法识别其作为字符数组的含义；这是通过重写从 Object 继承的 hashCode() 方法来实现的
接口，它允许描述必须由实现该接口的类提供的行为；当唯一感兴趣的是特定行为时，实现给定接口的类的实例可以由该接口引用
原始类型或类的数组以及类的集合（如列表、映射和集合）
方法重载——其中几个具有相同名称和相似行为的方法具有不同的参数
使用 Java 发行版未附带的库

您还想阅读什么内容？请在评论中告诉我们，敬请期待！

接下来阅读什么