掌握類別和物件：初學者的循序漸進

類別和物件簡介

在程式設計中，類別就像一個藍圖，而物件就像根據該藍圖建造的房子。將類別視為定義物件的結構和行為的計劃。另一方面，物件是記憶體中存在的該類別的特定實例。透過使用類別和對象，我們可以有效地組織和重複使用程式碼。

例如：

class Car {
    String color;
    String model;
    void start() {
        System.out.println("Car is starting");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car myCar = new Car(); // Object created
        myCar.color = "Red";
        myCar.start();
    }
}

這裡，Car _class 是一個藍圖，而 _myCar 是根據該藍圖建立的物件。

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類別的組成部分

一個類別由多個組件組成。讓我們來分解一下：

班級名稱

類別名稱用於標識類別。它應該遵循命名
約定：

• 以大寫字母開頭。
• 使用駝峰式大小寫（例如 Car、StudentDetails）。
• 避免使用首字母縮寫詞和縮寫詞。

屬性（欄位）

屬性是類別中表示物件屬性的變數。

class Car {
    String color; // Attribute
    String model; // Attribute
}

方法

方法是類別中定義物件行為的函數。例如，一個方法可以讓汽車啟動：

void start() {
    System.out.println("Car is starting");
}

回傳類型
方法可以傳回值（int、long、string 等）。當方法不回傳任何內容時，使用 void 關鍵字：

void displayInfo() {
    System.out.println("This is a car.");
}

存取修飾符
存取修飾符控制類別成員的可見性。有關詳細信息，請閱讀我關於訪問修飾符的部落格。

建構子
建構函式是一種用於初始化物件的特殊方法。要了解更多信息，請閱讀本文。

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物件的組成部分

物件有三個主要組成部分：

• 狀態

物件的狀態由其屬性定義。例如，汽車的顏色和型號定義了其狀態。

• 行為

物件的行為是由它的方法定義的。例如，啟動和停止汽車都是行為。

• 身分

每個物件都有一個唯一的標識，即它在系統中的引用或記憶體位址。

範例：

class Car {
    String color;
    void displayInfo() {
        System.out.println("Car color: " + color);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car myCar = new Car();
        myCar.color = "Blue"; // State
        myCar.displayInfo(); // Behavior
    }
}

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類別的特殊組件

• 靜態欄位與方法

靜態欄位和方法屬於類，而不是任何特定物件。例如：

class MathUtils {
    static int square(int x) {
        return x * x;
    }
}

用法：

int result = MathUtils.square(5); // No object needed

簡單來說，這意味著，您不必初始化物件即可在類別中使用靜態方法。

• 最終類別和變數

final 關鍵字用於使變數保持不變、防止方法重寫或限制繼承。此關鍵字可以在三種情況下使用：

• 最終變數=>建立常數接觸變數。
• 最終方法=>防止方法重載。
• 最後一堂課=>防止繼承。

class Car {
    String color;
    String model;
    void start() {
        System.out.println("Car is starting");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car myCar = new Car(); // Object created
        myCar.color = "Red";
        myCar.start();
    }
}

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高級課程概念

物件等級

Java中的物件類別存在於java.lang套件中。 Java 中的每個類別都直接或間接派生自 Object 類別。如果一個類別不擴展任何其他類，那麼它是 Java Object 類別的直接子類，如果它擴展另一個類，那麼它是間接派生的。它提供了有用的方法，例如：

• toString()：將物件轉換為字串。

• equals()：檢查兩個物件是否相等。

建構器類別

建構器類別幫助逐步建立對象，特別是當物件具有許多屬性時：

class Car {
    String color; // Attribute
    String model; // Attribute
}

用法：

void start() {
    System.out.println("Car is starting");
}

單例類
Singleton 類別可確保在整個程式執行過程中僅建立該類別的一個實例。當您需要單一共用資源（例如設定管理員或資料庫連線）時，通常會使用它。

建立 Singleton 類別的關鍵步驟是：

將建構函式設為私有，這樣其他類別就無法實例化它。
建立一個靜態方法來提供對實例的存取。
使用靜態欄位來保存類別的單一實例。

範例：

void displayInfo() {
    System.out.println("This is a car.");
}

說明：
建構函數是私有的，因此不能使用 new 來建立 Singleton 類別的物件。
getInstance() 方法檢查實例是否為 null。如果是，則建立一個新實例。否則，傳回現有實例。
這可以確保無論呼叫 getInstance() 多少次，都只會建立一個物件。

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內建包

包組相關類別。 Java 中一些常見的內建套件包括：

• java.util：包含 ArrayList、HashMap 等實用工具類別。

• java.io：提供輸入輸出操作的類別。

• java.lang：包含 String、Math 等核心類別。

範例：

class Car {
    String color;
    void displayInfo() {
        System.out.println("Car color: " + color);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car myCar = new Car();
        myCar.color = "Blue"; // State
        myCar.displayInfo(); // Behavior
    }
}

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類別和物件的實際應用

學生管理：學生類，具有姓名、年齡等屬性和enroll()等方法。

銀行系統：BankAccount 類，具有餘額等屬性和存款()、提款()等方法。

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結論

類別和物件是物件導向程式設計的基本建構塊。它們可協助組織程式碼，使其可重複使用，並在軟體中代表現實世界的實體。透過了解它們的組件並練習小項目，您可以為掌握物件導向程式設計奠定堅實的基礎。快樂編碼！

以上是掌握類別和物件：初學者的循序漸進的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！