java 类基础

类是Java 的核心和本质。它是Java 语言的基础，因为类定义了对象的本性。既然类是面向对象程序设计Java 语言的基础，因此，你想要在Java 程序中实现的每一个概念都必须封装在类以内。

因为类是Java 的基础，所以在本章和以后几章中对其进行介绍。本章将介绍类的基本元素，并学习如何运用类来创建对象。同时也将学习方法、构造函数及this 这个关键字。
从本书的开始我们就使用类了。当然，使用的都是非常简单的类。在前面几章中创造的类主要都包含在main( ) 方法中，用它来表明Java 句法的基础。你将看到，类的功能实质上比你到目前为止看到的要强大得多。

也许理解类的最重要的事情就是它定义了一种新的数据类型。一旦定义后，就可以用这种新类型来创建该类型的对象。这样，类就是对象的模板（template ），而对象就是类的一个实例（instance）。既然一个对象就是一个类的实例，所以你经常看到object 和instance 这两个词可以互换使用。

6.1.1 类的通用格式
当你定义一个类时，你要声明它准确的格式和属性。你可以通过指定它包含的数据和操作数据的代码来定义类。尽管非常简单的类可能只包含代码或者只包含数据，但绝大多数实际的类都包含上述两者。你将看到，类的代码定义了该类数据的接口。

使用关键字class来创建类。在这一点上，类实际上被限制在它的完全格式中。类可以（并且常常）是一个组合体。类定义的通用格式如下所示：

class classname {

type instance-variable1;

type instance-variable2;

// ...

type instance-variableN;

type methodname1(parameter-list) {

// body of method

}

type methodname2(parameter-list) {

// body of method

}

// ...

type methodnameN(parameter-list) {

// body of method
}
}

在类中，数据或变量被称为实例变量（instance variables ），代码包含在方法（methods）内。定义在类中的方法和实例变量被称为类的成员（members ）。在大多数类中，实例变量被定义在该类中的方法操作和存取。这样，方法决定该类中的数据如何使用。

定义在类中的变量被称为实例变量，这是因为类中的每个实例(也就是类的每个对象) 都包含它自己对这些变量的拷贝。这样，一个对象的数据是独立的且是惟一的。关于这一点我们将马上讨论，但是这是一个重要的概念，因此要早一点学习。

所有的方法和我们到目前为止用过的方法main() 的形式一样。但是，以后讲到的方法将不仅仅是被指定为static或public 。注意类的通用格式中并没有指定main() 方法。Java 类不需要main( ) 方法。main() 方法只是在定义您程序的起点时用到。而且，Java 小应用程序也不要求main( ) 方法。

注意：如果你有C++编程经验请注意，类的声明和方法的实现要存储在同一个地方并且不能被单独定义。由于所有类的定义必须全部定义在一个单个的源文件中，这有时会生成很大的.java 文件。在Java 中设计这个特征是因为从长远来说，在一个地方指明，定义以及实现将使代码更易于维护。

6.1.2 一个简单的类
让我们先从一个简单的例子来开始对类的研究。下面定义了一个名为box 的类，它定义了3个实例变量：width，height 和depth 。当前，box类不包含任何方法（但是随后将增加一些）。

class Box { double width; double height; double depth;

}

前面已经说过，一个类定义一个新的数据类型。在本例中，新的数据类型名为Box。你可以使用这个名字来声明Box 类型的对象。记住类声明只是创建一个模板（或类型描述），它并不会创建一个实际的对象。因此，上述代码不会生成任何Box 类型的对象实体。

要真正创建一个Box 对象，你必须使用下面的语句：

Box mybox = new Box(); // create a Box object called mybox

这个语句执行后，mybox 就是Box的一个实例了。因此，它将具有“物理的”真实性。现在，先不必考虑这个语句的一些细节问题。

每次你创建类的一个实例时，你是在创建一个对象，该对象包含它自己的由类定义的每个实例变量的拷贝。因此，每个Box对象都将包含它自己的实例变量拷贝，这些变量即width，height，和 depth 。要访问这些变量，你要使用点号“.”运算符。点号运算符（dot operator）将对象名和成员名连接起来。例如，要将mybox 的width 变量赋值为100，使用下面的语句：

mybox.width = 100;
该语句告诉编译器对mybox 对象内包含的width 变量拷贝的值赋为100 。通常情况下，你可以使用点号运算符来访问一个对象内的实例变量和方法。下面是使用Box 类的完整程序：

/* A program that uses the Box class.

Call this file BoxDemo.java
*/
class Box {

double width; double height; double depth;

}

// This class declares an object of type Box.
class BoxDemo {

public static void main(String args[]) {
Box mybox = new Box();
double vol;

// assign values to mybox's instance variables
mybox.width = 10;
mybox.height = 20;
mybox.depth = 15;

// compute volume of box
vol = mybox.width * mybox.height * mybox.depth;

System.out.println("Volume is " + vol);
}
}

你应该把包含该程序的的文件命名为BoxDemo.java，因为main( ) 方法在名为 BoxDemo 的类中，而不是名为Box 的类中。当你编译这个程序时，你会发现生成了两个“.class ”文件，一个属于box，另一个属于BoxDemo 。Java 编译器自动将每个类保存在它自己的“ .class ”文件中。没有必要分别将Box 类和Boxdemo 类放在同一个源文件中。你可以分别将它们放在各自的文件中，并分别命名为Box.Java 和 BoxDemo.java 。

要运行这个程序，你必须执行BoxDemo.class 。运行该程序后，你会看见如下输出：

Volume is 3000.0

前面已经讲过，每个对象都含有它自己的、由它的类定义的实例变量的拷贝。因此，假设你有两个Box对象，每个对象都有其自己的depth，width 和height 拷贝。改变一个对象的实例变量对另外一个对象的实例变量没有任何影响，理解这一点是很重要的。例如，下面的程序定义了两个Box 对象：

// This program declares two Box objects.

class Box { double width; double height;
double depth;
}

class BoxDemo2 {

public static void main(String args[]) {
Box mybox1 = new Box();
Box mybox2 = new Box();
double vol;

// assign values to mybox1's instance variables
mybox1.width = 10;
mybox1.height = 20;
mybox1.depth = 15;

/* assign different values to mybox2's

instance variables */
mybox2.width = 3;
mybox2.height = 6;
mybox2.depth = 9;

// compute volume of first box
vol = mybox1.width * mybox1.height * mybox1.depth;
System.out.println("Volume is " + vol);

// compute volume of second box
vol = mybox2.width * mybox2.height * mybox2.depth;
System.out.println("Volume is " + vol);

}
}

该程序产生的输出如下所示：

Volume is 3000.0
Volume is 162.0

你可以看到，mybox1 的数据与mybox2 的数据完全分离。