Java——类与对象（基本概念、定义、内存分析、引用传递）

1、面向对象简介

       软件开发模式有两种：面向过程、面向对象。

• 面向过程：指的是只完成自己所需要的操作，但这种设计缺少可维护性；
• 面向对象：本质上来讲是一种组件化（模块化）设计。方便进行代码局部维护。但设计上要求的规范较多，且对整个项目的整体把控较为关键。

      面向概念中有以下几个特点：

• 封装性：保护内部的操作对外不可见；
• 继承性：相当于一代代传承；
• 多态性：在一个范围内的定义改变。

    面向对象的开发中有三个阶段：

• OOA：面向对象分析；
• OOD：面向对象设计；
• OOP：面向对象编程；

2、类与对象

2.1、类与对象基本概念

        类指的是具备某一共性的群体集合。而对象是一种个性的描述。对象包含具体的信息内容。对象所能具备的操作行为实际上由类定义的，要想使用类要有具体的描述对象，对象是可以明确使用的，而类是不能直接使用的。

2.2、类与对象的定义

        开发中先有类，再有对象，要定义类，Java中使用class关键字来描述，而在类中组成包括：属性（变量）、方法。

class Person{

        String name;
        int age;

        public void tell(){
            System.out.println("hello");
        }

    }

2.3、对象内存分析

类属于引用数据类型，先对其进行内存分析，分析前首先给出两块内存控件的概念：

• 堆内存空间(Heap)：保存对象中具体的属性信息；
• 栈内存空间(Stack)：保存的堆内存的地址数值，简化一点，假设保存在栈内存中的是对象的名称。一个栈内存只能保存一块对应的堆内存的地址空间。

按以上分析，可以得出如下内存关系图：

1）声明并实例化对象：Person per = new Person();

2)分步，先声明，再实例化：Person per= null;  per = new Person();

注意：关于引用数据类型操作存在的重要问题

当对象开辟堆内存时，即实例化对象，属性才会进行内存的分配，那么如果使用了没有实例化的对象，程序编译OK，但是执行时会返回NullPointerEcepition异常，原因就是使用了没有开辟堆内存空间的引用对象。

2.4、引用传递初步

        引用传递是在引用数据类型上所用的一个操作定义，是Java的精髓，操作性质与C语言相同，进行内存的操作。换到程序中，就是一个堆内存空间可以被多个栈内存所指向。

【举例】：引用传递

Person perA = new Person();
perA.name = "张三";
perA.age= 30;
Person perB = perA
perB.name = "李四";

以上是采用了声明对象的方式进行引用数据类型的接收，如果两个对象都已经实例化并有内容会是什么效果？

【举例】：观察引用传递

Person perA = new Person();
Person perB = new Person();
perA.name = "张三";
perA.age= 30;
perB.name = "王五";
perB.age= 10;
perB = perA；
perB.name = "赵六";
//输出perA,可观察到"赵六"，30

以上分析可知：

• 使用关键字new 可以开辟堆内存空间（保存属性）；
• 栈内存只能保存一块堆内存的使用地址；
• 引用传递的本质是同一块堆内存空间可以被不同的栈内存所指向；
• 发生引用传递时，如果操作的栈内存原有堆内存指向，则改变堆空间意味着改变内存指向；
• 若某一个堆内存空间没有被任何的栈内存所指向，则会产生垃圾空间，会自动被GC（Garbage Collector,垃圾收集器）回收并且释放（垃圾回收执行时间不确定，所以做好少产生垃圾空间）。

除了改变引用可以产生垃圾空间，还可以设置为null，eg:perB = null，这样perB放弃了原本的指向，变为一个没有指向的栈内存。