你真的了解JAVA中物件和類、this、super和static關鍵字嗎

作者：小牛呼嚕嚕 | https://xiaoniuhululu.com
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• Java物件究竟是什么？
• 創建物件的程序
• 創建多個物件時，記憶體的變化
• 無處不在的this和super關鍵字
• static關鍵字 為何如此特殊
• 尾語

Java物件究竟是什么？

物件：物件是類的一個實體，有狀態和行為，

類：類是一個模板，它描述一類物件的行為和狀態，
例如

人 是一個類

其狀態有：姓名、性別、身高、體重等

其行為：吃飯、睡覺、聊天、運動等

    public class Person {
        /**
         * 狀態 or 屬性
         */
        String name;//姓名
        String sex;//性別
        int height;//身高
        int weight;//體重
        
        /**
         * 行為
         */
        public void sleep(){
        	System.out.println(this.name+"--"+ "睡覺");
   		}
        public void eat(){
            System.out.println("吃飯");
        }
        public void Dance(){
            System.out.println("跳舞");
        }
    }

物件就是指具體的哪個人，比如"小張" 就是物件，可以通過new 來創建出來

public static void main(String[] args) {
    Person zhang = new Person();
    zhang.name = "小張";
    zhang.sex ="男"；
    zhang.height=180;
    zhang.weight=150;
}

通過上面的例子，我們可以發現 面向物件提出一種計算機世界里解決復雜軟體工程的方法論，拆解問題復雜度，從人類思維角度提出解決問題的步驟和方案，

因為面向程序讓計算機有步驟地順次做一件事情，是一種程序化的敘事思維，簡單明了，但是隨著軟體專案越來越龐大的時候，發現用面向程序語言開發，軟體維護、軟體復用存在著巨大的困難，

創建物件的程序

一般來說，我們創建物件 可以通過new來 創建一個，比如從上面的例子中這一句：

 Person zhang = new Person();

雖然我們寫的時候是簡單的一句，但是JVM內部的實作程序卻是復雜的：

1. 將硬碟上指定位置的Person.class檔案加載進記憶體
2. 執行main方法時，在堆疊記憶體中開辟了main方法的空間（壓堆疊-進堆疊），然后在main方法的堆疊區分配了一個變數zhang，
3. 執行new，在堆記憶體中開辟一個 物體類的 空間，分配了一個記憶體首地址值
4. 呼叫該物體類對應的建構式，進行初始化（如果沒有建構式，Java會補上一個默認建構式），
5. 將物體類的 首地址賦值給zhang，變數zhang就參考了該物體，（指向了該物件）

創建多個物件時，記憶體的變化

當我們new 多個物件時，屬性會另外開辟堆空間存放，而方法只有一份，不會額外消耗記憶體

我們接著來看一個例子：

public static void main(String[] args) {
		Person ming = new Person();
        ming.name = "ming";
        ming.sleep();

        Person wang = new Person();
        wang.name = "wang";
        wang.sleep();
}

運行結果：

ming--睡覺

wang--睡覺

物件ming的 屬性在堆記憶體，方法在方法區，當我們在通過Person類來 新增一個wang物件時，堆疊記憶體會有一個物件名稱wang，來指向在堆記憶體中 新創建的另一個Person物件，屬性存放在堆記憶體中，我們可以看出物件ming和物件wang 屬性 2者互不影響，相互獨立，

但是 物件ming和物件wang的方法區 是共用的， 那為何2者屬性輸出結果不一樣呢？

其實 方法就像一套指令模板，誰都可以傳入資料交給它執行，然后得到對應執行結果，

但是 JVM是如何確保 ming.sleep(); 回傳的結果是 小明在睡覺 而不是 小王在睡覺 或者其他情況？

Java的this其實就是解決這個問題的，接下來我慢慢道來，

無處不在的this和super關鍵字

this 表示當前物件的參考，可以理解為指向物件本身的一個"指標",但是JAVA中是沒有指標這個概念的，

我們知道在C/C++中，指標是指向記憶體中的地址，該地址就是存盤變數的值，該地址所存盤的變數值是"公有"的，此處的"公有"是對于擁有該地址的變數而言，它們隨時都可以訪問該地址的內容，并且可對其進行修改，一經修改則所有指向該地址的變數值也將改變，

c++中也有結構體、物件的概念，但是為什么他們不像java一樣有"封裝"的概念？

因為在c、c++中指標很強大，可以通過指標直接訪問操作記憶體中的資料，而java沒有指標，這樣封裝就能極大地提升安全性，

雖然java中沒有指標的概念，但this("指標")無處不在.

從上面的例子 我們可以看出

        public void sleep(){
        	System.out.println(this.name+"--"+ "睡覺");
   		}

ming.sleep()和wang.sleep()陳述句呼叫的代碼是方法區同一個記憶體，但是在JVM運行程序中，可以根據由哪個物件發起對sleep()的呼叫，方法中所用到的成員變數資料就使用哪個物件的資料，這個本質就像是方法傳參一樣，隱式傳遞this

this表示當前物件的參考：
    this.屬性 區別成員變數和區域變數
    this.() 呼叫本類的某個方法
    this() 表示呼叫本類構造方法，只能用在構造方法的第一行陳述句，
    this關鍵字只能出現在非static修飾的代碼中

我們來看一個例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Nanjing nanjing = new Nanjing();

        Beijing beijing = new Beijing();

    }
}
public class Country {
	String name;
    public Country(){ //構造器
        System.out.println(this.getClass().getName());
    }
}

public class Beijing extends Country{
}

public class Nanjing extends Country{
}

結果：

com.company.Nanjing

com.company.Beijing

子類Nanjing和Beijing 啥都沒干，但是卻通過父類Country的構造器，得到子類的名字，

當程式執行new Nanjing()陳述句去實體化子類時,它會去隱式呼叫父類的構造器，等同于：

public class Nanjing extends Country{
	public Nanjing() {
		super();//顯式 呼叫父類的構造器
	}
}

這一程序中，會去隱式傳遞this,不然各個子類的名稱 不會顯示

我們再來改造一下Nanjing類的代碼：

public class Nanjing extends Country{
    public Nanjing() {
        System.out.println("nanjing 自定義構造器");
    }
}

結果：

com.company.Nanjing

nanjing 自定義構造器

我們可以看出： 如果 子類Nanjing自定義構造器，會優先呼叫父類的構造器，再呼叫自己的構造器

我們接著來看下 super關鍵字

super 表示自己超（父）類物件的參考,可以理解為是指向自己超（父）類物件的一個指標，而這個超類指的是離自己最近的一個父類，

super表示父類物件：
    super.屬性 表示父類物件中的成員變數
    super.方法()表示父類物件中定義的方法
    super() 表示呼叫父類構造方法
        可以指定引數，比如super("Nanjin");
        任何一個構造方法的第一行默認是super();
        可以寫上，如果未寫，會隱式呼叫super();
    super()只能在構造方法的第一行使用，
    this()和super()都只能在構造的第一行出現，所以只能選擇其一，
    寫了this()就不會隱式呼叫super()，
    super 關鍵字在子類中顯式呼叫父類中被覆寫的非靜態成員方法和成員變數

我們來看一個super呼叫父類方法的例子：

class Father {

  void message() {
    System.out.println("This is Father");
  }

}

class Son extends Father {
  void message() {
    System.out.println("This is son");
  }

  void display() {
    message();
    super.message();
  }

}

class Main {
  public static void main(String args[]) {
    Son s = new Son();
    s.display();
  }

}

結果：

This is son
This is father

可以看出 super和this功能差不多，主要區別：this 指向當前物件，super指向 離自己最近的一個父類,就不展開深入說了，

static關鍵字 為何如此特殊

Java中static`關鍵字主要用于記憶體管理, 可以用來修飾變數或者方法，

由于JAVA面向物件處處可見，在面向物件的思維下，方法與物件存在一種強耦合，簡單點來說就是 方法在沒有物件的情況下無法呼叫，

static關鍵字就是被設計來解決這個問題的，

我們來看一個例子：

public class Country {
    String name = "china";
    
    public void show() {
        System.out.println(name);
    }

}

public static void main(String[] args) {
        Country c1 = new Country();
        Country c2 = new Country();
        c1.name = "china new";
        c2.show();

    }

結果：

china

如果用static修飾呢：

public class Country {
    static String name = "china";
    
    public void show() {
        System.out.println(name);
    }

}

結果：

china new

我們可以看出：

如果給一個屬性加上static，那么這個屬性不再屬于某一個物件了，而是是屬于類的，是所有物件共享的，共用同一個static屬性

可以通過類物件名.變數名 的方式訪問,比如： Country.name

當程式進行類加載時，靜態方法隨著類加載而加載進JVM中，此時并沒有物件實體化，優先于物件的創建，static屬性在一個單獨的記憶體區，而不是在new出的物件記憶體中

另外一般來說 靜態方法不能訪問實體變數，其實是由于Java不會在呼叫靜態方法時傳遞this，沒有this就沒法處理差異化資料，

非static方法可以呼叫static方法，但static方法不能呼叫非static方法

尾語

筆者把Java中物件和類、this、super和static關鍵字都串起來，簡單聊聊這些背后設計的原理，希望對大家有所幫助

很感謝你能看到最后，如果喜歡的話，歡迎關注點贊收藏轉發，謝謝！更多精彩的文章

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