類和物件

柒寒（平安）發表於2024-08-14
物件

類和物件的概念

類的定義

類是一種使用者自定義的資料型別，它是建立物件的藍圖，定義了一組屬性（稱為“欄位”）和方法（稱為“函式”）。類是物件導向程式設計的基本構建塊，它封裝了資料和行為。

物件的建立

物件是類的例項，它是類的具體化。物件具有類定義的屬性（欄位）和方法（函式），並且可以訪問和修改這些屬性。透過“new”關鍵字建立物件。

成員變數（屬性）

成員變數是類的屬性，它們可以是靜態變數（靜態成員變數）或非靜態變數（非靜態成員變數）。

/*類的定義和物件的建立*/
// 類的定義
public class MyClass {
    // 成員變數
    private int myVar;
// 構造器（無參）
public MyClass() {
    this.myVar = 0;
}

// 構造器（有參）
public MyClass(int var) {
    this.myVar = var;
}

// 成員方法
public int getMyVar() {
    return myVar;
}

public void setMyVar(int var) {
    this.myVar = var;
}
}
// 物件的建立（無參）
MyClass obj1 = new MyClass();

// 物件的建立（有參）
MyClass obj2 = new MyClass(10);

  • 靜態變數：靜態變數屬於類，而不是特定的物件。它們在類載入時建立，而不是在建立物件時建立。靜態變數可以使用類名直接訪問。

  • 非靜態變數：非靜態變數屬於類的例項，而不是類。它們在建立物件時建立，而不是在類載入時建立。要訪問非靜態變數，需要建立類的例項並使用例項名訪問。

    // 類的定義
public class MyClass {
    // 靜態變數
    private static int staticVar;
// 非靜態變數
private int nonStaticVar;

// 構造器
public MyClass(int var) {
    this.nonStaticVar = var;
}

// 靜態方法（獲取靜態變數）
public static int getStaticVar() {
    return staticVar;
}

// 靜態方法（設定靜態變數）
public static void setStaticVar(int var) {
    staticVar = var;
}

// 非靜態方法（獲取非靜態變數）
public int getNonStaticVar() {
    return nonStaticVar;
}

// 非靜態方法（設定非靜態變數）
public void setNonStaticVar(int var) {
    this.nonStaticVar = var;
}
}

// 訪問靜態變數
int staticVarValue = MyClass.getStaticVar();

// 訪問非靜態變數
MyClass obj = new MyClass(10);
int nonStaticVarValue = obj.getNonStaticVar();

成員方法（函式、方法）

成員方法是類的函式，它們可以靜態方法（靜態成員方法）或非靜態方法（非靜態成員方法）。

  • 靜態方法：靜態方法屬於類，而不是特定的物件。它們可以直接使用類名呼叫，而不需要建立類的例項。靜態方法通常用於操作靜態變數或執行與物件無關的操作。

  • 非靜態方法：非靜態方法屬於類的例項，而不是類。要呼叫非靜態方法，需要建立類的例項並使用例項名呼叫。非靜態方法通常用於操作物件的屬性和執行與物件相關的操作。

    // 類的定義
public class MyClass {
    // 靜態方法
    public static void staticMethod() {
        System.out.println("This is a static method.");
    }

    // 非靜態方法
    public void nonStaticMethod() {
        System.out.println("This is a non-static method.");
    }

}

// 呼叫靜態方法
MyClass.staticMethod();

// 建立物件
MyClass obj = new MyClass();

// 呼叫非靜態方法
obj.nonStaticMethod();

物件的例項化

構造器

構造器是一種特殊的方法，用於在建立物件時初始化物件。構造器的名稱與類名相同，沒有返回型別，並且通常包含對成員變數的初始化。

構造器的使用

使用“new”關鍵字建立物件，並在括號中傳遞引數（如果有）。例如：

MyClass obj = new MyClass(param1, param2);

構造器過載

構造器過載是指在同一個類中定義多個構造器，每個構造器具有不同的引數列表。這允許建立具有不同初始狀態的物件。

匿名物件

匿名物件是不具有名稱的物件，它們通常用於一次性使用。例如，當傳遞一個物件作為引數，但不需要該物件在其他地方使用時，可以使用匿名物件。例如：

someFunction(new MyClass(param1, param2));

// 類的定義
public class MyClass {
    private int myVar;

    public MyClass(int var) {
        this.myVar = var;
    }
    
    public int getMyVar() {
        return myVar;
    }

}

// 使用匿名物件
MyClass obj = new MyClass(10);
int value = obj.getMyVar();

Java中物件的銷燬

在Java中，當一個物件不再被引用時，它將被垃圾回收器（GC）銷燬。垃圾回收器會自動檢測不再使用的物件，並釋放其記憶體。

總結

類是一種使用者自定義的資料型別，用於建立具有屬性和行為的物件。物件是類的例項，它們具有類定義的屬性和方法。成員變數是類的屬性，可以是靜態變數或非靜態變數。成員方法是類的函式，可以是靜態方法或非靜態方法。

物件透過構造器進行例項化，構造器用於初始化物件的屬性。可以對構造器進行過載以建立具有不同初始狀態的物件。在Java中，當一個物件不再被引用時，它將被垃圾回收器銷燬。

匿名物件是不具有名稱的物件，它們通常用於一次性使用。

類與類之間的關係(UML)

在統一建模語言（Unified Modeling Language，簡稱UML）中，類與類之間的關係是UML的核心概念之一，用於表示系統中不同元素之間的相互作用。以下是一些基本的類關係型別：

  1. 關聯（Association）：表示兩個類之間的連線，通常用來描述物件之間的關係。關聯可以是單向的或雙向的，並且可以有多重性（例如，一個班級可以關聯多個學生，一個學生可以屬於一個班級）。

  2. 聚合（Aggregation）：是一種特殊的關聯，表示整體與部分的關係，但部分可以獨立於整體存在。例如，一個公司可以聚合多個部門，但部門在沒有公司的情況下也可以存在。

  3. 組合（Composition）：也是整體與部分的關係，但與聚合不同，部分不能獨立於整體存在。如果整體被銷燬，部分也會被銷燬。例如，一輛車由多個部件組成，如果車被銷燬，部件也會隨之銷燬。

  4. 繼承（Inheritance）：表示一個類（子類）可以繼承另一個類（父類）的屬性和行為。子類是父類的一個特化，可以新增自己的屬性和行為。

  5. 實現（Realization）：表示一個類實現了一個介面。介面定義了一組操作，而實現類提供了這些操作的具體實現。

  6. 依賴（Dependency）：表示一個類（依賴類）在某種程度上依賴於另一個類（被依賴類）。這種關係通常是暫時的或條件性的，例如，一個類的方法可能需要另一個類的物件作為引數。

  7. //泛化（Generalization）：是繼承的另一種表述方式，表示子類是父類的一個特例。

  8. //友元（Friend）：在某些程式語言中，一個類可以宣告另一個類為其友元，這樣友元類就可以訪問它的私有成員。

  9. //多重繼承（Multiple Inheritance）：某些語言允許一個類繼承多個父類，這在UML中也可以表示，但要注意，這可能導致複雜的繼承關係和問題。

這些關係在UML類圖中用不同的圖形符號表示，以便於視覺化和理解類之間的關係。

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