Java 类与对象

1. 类定义对象的结构#

1
class User {
2
    String name;
3
    int age;
4

5
    void sayHello() {
6
        System.out.println("hello, " + name);
7
    }
8
}

这里 name 和 age 是字段，sayHello 是方法。

2. 使用 new 创建对象#

1
User user = new User();
2
user.name = "Tom";
3
user.age = 18;
4
user.sayHello();

new User() 会创建一个 User 对象，变量 user 保存对这个对象的引用。

2.1 从内存角度理解 new 做了什么#

如果把上面的代码再往底层一点看，可以先建立一个简化理解：

• 栈：放方法调用过程中的局部变量和引用
• 堆：放真正创建出来的对象实例
• 方法区：放类的元信息、方法字节码、静态变量、常量等

可以把它和这段代码对应起来：

1
User user = new User();
2
user.name = "Tom";
3
user.age = 18;

这里发生的事情可以按顺序理解为：

1. main() 执行时，会有自己的栈帧。
2. 局部变量 user 存在当前方法的栈帧里。
3. new User() 在堆中创建一个真正的 User 对象。
4. 栈里的 user 保存的不是整个对象本身，而是指向堆中对象的引用。
5. User 这个类的结构信息，比如字段、方法、字节码等，可以先理解为放在方法区中。

这也是为什么我们常说：

• 基本类型局部变量经常直接放在栈帧里
• 对象一般创建在堆里
• 变量名拿到的很多时候只是“对象引用”

3. Java 创建对象不只有一种方式#

日常开发里最常见的是 new，但严格来说，Java 创建对象常见有这些方式：

• 用 new 调用构造方法创建对象
• 通过工厂方法返回对象
• 通过反射、clone、反序列化等特殊机制创建对象

1
User u1 = new User("Tom", 18);                 // 最常见
2
User u2 = User.of("Jerry", 20);                // 工厂方法

其中最值得先掌握的是前两种：

• new：最直接，适合正常创建对象
• 工厂方法：适合把创建规则收进类内部，比如缓存对象、隐藏实现细节、统一参数校验

反射、clone、反序列化都属于更进阶或特定场景下的对象创建方式，这里先知道它们存在即可，展开理解可以放到后续更具体的类库主题里。

4. 构造方法用于初始化对象#

构造方法名称必须和类名一致，并且没有返回值类型：

1
class User {
2
    String name;
3
    int age;
4

5
    User(String name, int age) {
6
        this.name = name;
7
        this.age = age;
8
    }
9
}

创建对象时会调用构造方法：

1
User user = new User("Tom", 18);

构造参数的意义，不只是“把值传进去”，更重要的是让对象在创建时就具备一份完整、合法的初始状态。比如用户对象必须有名字和年龄，就可以要求调用方在 new User(...) 时一次性传入。

5. 无参构造、带参构造和重载构造#

一个类可以有多个构造方法，只要参数列表不同，就叫构造方法重载：

1
class User {
2
    String name;
3
    int age;
4

5
    User() {
6
        this("anonymous", 0);
7
    }
8

9
    User(String name) {
10
        this(name, 0);
11
    }
12

13
    User(String name, int age) {
14
        this.name = name;
15
        this.age = age;
16
    }
17
}

这样做的好处是：

• 调用方可以按自己已有的数据量选择不同构造方法
• 真正的初始化逻辑集中在一个主构造方法里，避免重复赋值代码

这里的 this("anonymous", 0) 和 this(name, 0) 不是访问字段，而是在当前构造方法里继续调用同类的另一个构造方法，这种写法叫构造方法链。

6. 什么时候类不能直接实例化#

并不是所有类都能直接 new：

• abstract class 不能直接实例化，因为抽象类本身通常只提供公共结构或部分实现
• interface 不能直接实例化，因为接口只描述能力约定，不提供完整对象
• 构造方法是 private 的类，不能在类外直接 new

例如下面这些写法都不行：

1
abstract class Animal {
2
}
3

4
interface Flyable {
5
}
6

7
// Animal animal = new Animal();   // 编译失败
8
// Flyable flyable = new Flyable(); // 编译失败

private 构造方法常见于工具类、单例模式或不希望外部随便创建对象的场景。

7. this 表示当前对象#

当参数名和字段名相同时，常用 this 区分：

1
this.name = name;

左边的 this.name 是当前对象字段，右边的 name 是构造方法参数。

在构造方法里，this(...) 还可以调用当前类的其他构造方法；而 this.name 这种写法表示访问当前对象字段。两者都叫 this，但含义不一样，要结合上下文看。

1. 构造方法写了返回值类型#

错误示例：

1
void User(String name) {
2
    this.name = name;
3
}

这不是构造方法，而是一个普通方法。

2. 对象引用为 null 时调用方法#

1
User user = null;
2
user.sayHello();

这会抛出 NullPointerException。调用对象方法前，要确认引用不是 null。

3. 写了带参构造后，以为默认无参构造还会自动存在#

1
class User {
2
    User(String name) {
3
    }
4
}
5

6
User user = new User(); // 编译失败

如果类里已经手动声明了构造方法，编译器就不会再额外赠送默认无参构造。需要无参构造时，要自己写出来。

4. 试图直接实例化抽象类或接口#

抽象类和接口都不能直接 new。它们的作用是定义抽象层、通用能力或约束，真正被实例化的通常是具体子类或实现类。

5. 字段直接公开导致状态随意修改#

学习阶段可以先直接访问字段，但工程代码通常会配合封装，把字段设为 private，通过方法控制修改规则。

1. 类和对象有什么区别#

类是模板，描述属性和行为；对象是根据类创建出来的具体实例。

2. 构造方法有什么特点#

构造方法名称和类名一致，没有返回值类型，创建对象时自动调用，通常用于初始化对象状态。

3. 为什么有些类不能实例化#

因为它们不是“可直接创建的完整对象类型”。比如抽象类通常只提供公共骨架，接口只定义行为约定，private 构造方法则主动限制外部创建。

4. 无参构造和有参构造怎么选#

如果对象创建时必须带上关键数据，优先提供有参构造；如果允许先创建、后赋值，或者需要给默认值，可以补无参构造。很多时候会同时提供多个重载构造方法。

5. Java 创建对象有哪些方式#

最常见的是 new，此外还有工厂方法、反射、clone、反序列化等方式。入门和日常业务代码里，优先先掌握 new 和工厂方法。

6. final 代表什么#

final 表示这个东西不能再被改写，具体是不能重新赋值、不能重写方法，还是不能继承类，要看它修饰的目标。

7. this 代表什么#

this 代表当前对象，常用于访问当前对象字段、方法，或解决参数名和字段名冲突。