概念

面向对象的程序由对象组成，每个对象包含对用户公开的特定功能部分和隐藏的实现部分。 一般来说，算法加上数据结构组成程序，在以往的面向过程的程序设计中，算法是第一位的，数据结构是第二位的，整体实现注重过程实现。而面向对象程序设计在思维上完全不同，他调换了这个次序，将数据放在第一位，然后再考虑操作数据的算法。

注意

1. 数据和其行为的打包封装。 2. 程序的接口和实现的解耦。 这样做的好处就是提高软件的重用性、灵活性和扩展性。

举例

比如：从饮水机接水喝
以往的面向过程思想是： 1. 我拿着我的杯子放到饮水机出水口。 2. 按下饮水机开关。 3. 开关带动饮水机阀门，如果桶里有水就会流到杯子里。 4. 杯子接满水，关闭开关。 如果换成其他人，那么又得重新设计一套这样的行为。

面向对象的思想是： 我和饮水机都是对象。 1. 我这个对象将杯子递给饮水机，并让饮水机帮我接水 2. 水接满后饮水机将杯子还给我 中间的开关，桶里有没有水的判断，将水接杯子里就不是我关心的问题了，这些行为全部交给饮水机这个对象实现，如果换成其他人，同样可以将他们的杯子递给饮水机来实现这一动作，这里饮水机的重用性就体现出来了。而如果饮水机升级了，有了加热净水功能，也很方便，只需要添加饮水机对象所具有的行为即可，也就是提高了灵活性。以后出现了带有空气净化功能甚至可扩展插件的高级饮水机，可以从饮水机继承创建新的对象，也可以向上抽取定义接口等，也就是提高了扩展性。

这里我们将视角从动作的执行者转换为领导者，将软件设计的重心从算法转移到数据上来，将复杂的问题简单化，就是面向对象的思维。

面向对象的特征

封装 继承 多态 封装使得面向对象程序具有更佳的复用性 继承使得面向对象程序具有更佳的扩展性 多态使得面向对象程序具有更佳的扩展性和灵活性

类和对象

概述

类是构造对象的模板或蓝图，由类构造对象的过程称为创建类的实例。类中描述了事物的属性和行为，其属性对应于类的实例域（或称之为成员变量），行为对应于类的方法（或称之为成员函数）。 Java中，所有的类都源自于“上帝”Object类。 使用面向对象思想设计程序时，先查找具有所需功能的对象来用，如果没有就自己创建一个具有所需功能的对象，提高软件复用性。 当使用构造器创建对象时，对象变量和对象是不同的，例如： Date birthday = new Date(); 这里birthday是个对象变量，指向一个Date对象的引用，这时可以通过对象变量birthday调用该对象的方法。但是如果对象变量没有指向任何对象的引用，比如： Date birthday = null;则必须先初始化这个变量才可以调用方法： birthday = new Date();。

实例域和局部变量的区别

实例域： 1. 实例域定义在类中，在整个类中都可以被访问。 2. 实例域随着对象的建立而建立，存在于对象所在的堆内存中。 3. 实例域有默认初始化值。

局部变量： 1. 局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等。 2. 局部变量存在于栈内存中。 3. 作用的范围结束，变量空间会自动释放。 4. 局部变量没有默认初始化值。

匿名对象

匿名对象是一般对象的简化形式，一般用于： 1. 当对对象方法仅进行一次调用时使用。 2. 匿名对象可以作为实际参数进行传递。

封装

封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。 实现封装的关键在于： 1. 绝对不能让类中的方法直接访问其他类的实例域（使用 private 关键字修饰实例域）。 2. 程序仅能通过对对象的方法与对象数据进行交互。 这是提高复用性和可靠性的关键。 其好处是显而易见的： 1. 将变化隔离。 2. 便于使用。 3. 提高重用性。 4. 提高安全性。

示例

public class Person {
// 实例域用private修饰，隐藏属性
private String name;
private int age;
 
// 通过一系列set和get方法，实现和实例域数据的交互
public String getName() {
return name;
}
 
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
 
public int getAge() {
return age;
}
 
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

内存模型

堆区

1. 存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息（class的目的是得到操作指令）。 2. JVM只有一个堆区（heap），且被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。

栈区

1. 每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的变量和自定义对象的引用（不是对象本身），对象都存放在堆区中。 2. 每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。 3. 栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

方法区

1.又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。 2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量，常量池等。

示例

public class Memory {
 
public static void main(String[] args) {
Demo d = new Demo();
d.run();
}
}
 
class Demo {

void run() {
System.out.println("Hello Java");
}
}

1. 首先启动JVM，读取 Memory.class 文件，将Memory类的类信息（包括实例域数据类型，静态变量，方法等）存放到运行时数据区的方法区中，称之为类的加载。
   执行main()方法： Demo d = new Demo();
2. 在方法区中查找 Demo 类信息，没找到，读取 Demo.class ，将Demo类的类信息存放到运行时数据区的方法区中。
3. 在堆区为一个新的 Demo 实例分配内存，这个 Demo 实例持有指向方法区的 Demo 类类信息的引用。
4. 创建变量d，将其添加入main线程的栈区，并将其指向上一步堆区中创建的 Demo 实例地址。也就是说，变量d持有指向Demo实例的引用
   d.run();
5. 执行run();方法时，JVM根据局部变量d持有的引用，找到堆区的Demo实例，再根据Demo实例持有的引用，找到方法区中Demo类的类信息，从而获得run()方法的字节码，接着执行该方法包含的指令。