Java类和对象的概念

Java是一门面向对象的编程语言，理解Java，首先要理解类与对象这两个概念。

Java中的类可以看做C语言中结构体的升级版。结构体是一种构造数据类型，可以包含不同的成员（变量），每个成员的数据类型可以不一样；可以通过结构体来定义结构体变量，每个变量拥有相同的性质。例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    // 定义结构体 Student
    struct Student{
        // 结构体包含的变量
        char *name;
        int age;
        float score;
    };
    // 通过结构体来定义变量
    struct Student stu1;
    // 操作结构体的成员
    stu1.name = "小明";
    stu1.age = 15;
    stu1.score = 92.5;
  
    printf("%s的年龄是 %d，成绩是 %f\n", stu1.name, stu1.age, stu1.score);
    return 0;
}

运行结果：

小明的年龄是 15，成绩是 92.500000

Java中的类也是一种构造数据类型，但是进行了一些扩展，类的成员不但可以是变量，还可以是函数；通过类定义出来的变量也有特定的称呼，叫做“对象”。例如：

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        // 定义类Student
        class Student{  // 通过class关键字类定义类
            // 类包含的变量
            String name;
            int age;
            float score;
            // 类包含的函数
            void say(){
                System.out.println( name + "的年龄是 " + age + "，成绩是 " + score );
            }
        }
        // 通过类来定义变量，即创建对象
        Student stu1 = new Student();  // 必须使用new关键字
        // 操作类的成员
        stu1.name = "小明";
        stu1.age = 15;
        stu1.score = 92.5f;
        stu1.say();
    }
}

运行结果：

小明的年龄是 15，成绩是 92.5

在C语言中，通过结构体名称就可以完成结构体变量的定义，并分配内存空间；但是在Java中，仅仅通过类来定义变量不会分配内存空间，必须使用new关键字来完成内存空间的分配。

可以将类比喻成图纸，对象比喻成零件，图纸说明了零件的参数及其承担的任务；一张图纸可以生产出具有相同性质的零件，不同图纸可以生产不同类型的零件。

在Java中，使用new关键字，就可以通过类来创建对象，即将图纸生产成零件，这个过程叫做类的实例化，因此也称对象是类的一个实例。

注意：类只是一张图纸，起到说明的作用，不占用内存空间；对象才是具体的零件，要有地方来存放，才会占用内存空间。

类所包含的变量和函数都有特定的称呼，变量被称为属性（通常也称成员变量），函数被称为方法，属性和方法统称为类的成员。

面向对象编程(Object Oriented Programming, OOP)

类是一个通用的概念，Java、C++、C#、PHP等很多编程语言中都有类，都可以通过类创建对象。可以将类看做是结构体的升级版，C语言的晚辈们看到了C语言的不足，尝试加以改善，继承了结构体的思想，并进行了升级，让程序员在开发或扩展大中型项目时更加容易。

因为Java、C++等语言都支持类和对象，所以使用这些语言编写程序也被称为面向对象编程，这些语言也被称为面向对象的编程语言。C语言因为不支持类和对象的概念，被称为面向过程的编程语言。

实际上，面向对象只是面向过程的升级。

在C语言中，可以将完成某个功能的重复使用的代码块定义为函数，将具有一类功能的函数声明在一个头文件中，不同类型的函数声明在不同的头文件，以便对函数进行更好的管理，方便编写和调用。

在Java中，可以将完成某个功能的代码块定义为方法，将具有相似功能的方法定义在一个类中，也就是定义在一个源文件中（因为一个源文件只能包含一个公共的类），多个源文件可以位于一个文件夹，这个文件夹有特定的称呼，叫做包。

图1  C语言中项目的组织结构

图2  Java中项目的组织结构

面向对象编程在软件执行效率上绝对没有任何优势，它的主要目的是方便程序员组织和管理代码，快速梳理编程思路，带来编程思想上的革新。