本章要点

• 对象操纵
• 对象创建
• 代码注释
• 对象清理
• 类的创建

C++是C的超集，允许多种编程风格，Java是更纯粹的面向对象编程语言，本章了解Java程序的基本组成，学习Java中万物皆对象的思想。

一、对象操纵

C/C++中，对象的操纵是通过指针完成的，而Java操纵的标识符实际上是对象的“引用”。

String s;

这个语句只是创建了一个String对象的引用，而非对象。

二、对象的创建

Java通常使用new操作符来创建对象，“引用”用来关联“对象”。

String s = new String("Hello world")

1、数据的存储

1. 寄存器（Registers）最快的存储区域，位于 CPU 内部 。然而，寄存器的数量十分有限，所以寄存器根据需求进行分配。我们对其没有直接的控制权，也无法在自己的程序里找到寄存器存在的踪迹（另一方面，C/C++ 允许开发者向编译器建议寄存器的分配）。

2. 栈内存（Stack）存在于常规内存 RAM（随机访问存储器，Random Access Memory）区域中，可通过栈指针获得处理器的直接支持。栈指针下移分配内存，上移释放内存，这是一种快速有效的内存分配方法，速度仅次于寄存器。创建程序时，Java 系统必须准确地知道栈内保存的所有项的生命周期。这种约束限制了程序的灵活性。因此，虽然在栈内存上存在一些 Java 数据，特别是对象引用，但 Java 对象却是保存在堆内存的。

3. 堆内存（Heap）这是一种通用的内存池（也在 RAM 区域），所有 Java 对象都存在于其中。与栈内存不同，编译器不需要知道对象必须在堆内存上停留多长时间。因此，用堆内存保存数据更具灵活性。创建一个对象时，只需用 new 命令实例化对象即可，当执行代码时，会自动在堆中进行内存分配。这种灵活性是有代价的：分配和清理堆内存要比栈内存需要更多的时间（如果可以用 Java 在栈内存上创建对象，就像在 C++ 中那样的话）。随着时间的推移，Java 的堆内存分配机制现在已经非常快，因此这不是一个值得关心的问题了。

4. 常量存储（Constant storage）常量值通常直接放在程序代码中，因为它们永远不会改变。如需严格保护，可考虑将它们置于只读存储器 ROM （只读存储器，Read Only Memory）中 。

5. 非 RAM 存储（Non­RAM storage）数据完全存在于程序之外，在程序未运行以及脱离程序控制后依然存在。两个主要的例子：（1）序列化对象：对象被转换为字节流，通常被发送到另一台机器；（2）持久化对象：对象被放置在磁盘上，即使程序终止，数据依然存在。这些存储的方式都是将对象转存于另一个介质中，并在需要时恢复成常规的、基于 RAM 的对象。Java 为轻量级持久化提供了支持。而诸如 JDBC 和 Hibernate 这些类库为使用数据库存储和检索对象信息提供了更复杂的支持。

1.1、基本类型的存储

通常new创建的对象保存在堆内存（小而简单的变量不划算），基本类型使用一个“自动”变量直接存储“值”并置于栈内存。

Java确定了每种基本类型的内存占用大小，不随机器环境变化，更具可移植性。基本类型有对应的包装类型，在堆内存里表示基本类型的数据需要用到包装类。

char c='x'; //位于栈内存
Character ch=new Character(c);  //转换为包装类型，位于堆内存中

1.2、高精度数值

Java提供两种类型的数据用于高精度计算——BigInteger和BigDecimal。

与int和float的操作相似，但必须通过调用它们的方法来实现而非运算符，在运算过程中不会丢失精度。

1.3、数组的存储

C和C++中数组是内存块，程序访问内存块之外的数组或在初始化之前使用该段内存，结果不可预测。

Java中数组使用前需要被初始化，并且不能访问数组长度以外的数据。创建对象数组时，实际创建了一个引用数组，引用的初始值为null，在使用前必须为每个引用指定一个对象。

三、代码注释

/*这是
*跨越多行的
*注释
*传统的C风格注释
*/

//这是单行注释，来自C++

四、对象清理

管理变量的生命周期需要大量工作。

1、作用域

作用域决定了在该范围内定义的变量名的可见性和生存周期。在 C、C++ 和 Java 中，作用域是由大括号 {} 的位置决定的。

{
    int x=12;
    //仅x可用
    {
        int y=96;
        //x，y都可用
    }
    //仅x可用
}

Java中，额外的空格、制表符和回车并不会影响程序的执行结果。Java不会像C和C++把较大作用域的变量“隐藏”起来，以下代码是不合法的。

{
    int x=1;
    {
        int x=2;
    }
}

2、对象作用域

当我们使用 new 关键字来创建 Java 对象时，它的生命周期将会超出作用域。

{
    String s=new String("Hello world");
}
//作用域终点

引用s的作用域在终点结束，但是s指向的对象依然占用内存。此例中对象唯一引用超出作用域范围，对象将不再可达，Java 的垃圾收集器会检查所有 new 出来的对象并判断哪些不再可达，继而释放那些被占用的内存，供其他新的对象使用。

五、类的创建

通过class关键字创建类，在class关键字后面紧跟类的名称，我们可以往类里存放两种类型的元素：方法（method）和字段（field）。类的字段可以是基本类型，也可以是引用类型。如果类的字段是对某个对象的引用，那么必须要初始化该引用将其关联到一个实际的对象上。

class Person{
    int age;
    double height;
    boolean alive;
}//创建类及其字段
Person p=new Person();//创建类的对象
p.age=18;//修改对象p的数据；

1、基本类型默认值

如果类的成员变量（字段）是基本类型，那么在类初始化时，这些类型将会被赋予一个初始值。这种默认值的赋予并不适用于局部变量，为了安全，我们最好始终显式地初始化变量。

2、方法使用

在 Java 中，方法决定对象能接收哪些消息。方法的基本组成部分包括名称、参数、返回类型、方法体。方法的返回类型表明了当你调用它时会返回的结果类型。参数列表则显示了可被传递到方法内部的参数类型及名称。方法名和参数列表统称为方法签名（signature of the method）。签名作为方法的唯一标识。Java 中的方法只能作为类的一部分创建。它只能被对象所调用 ，并且该对象必须有权限来执行调用。

[返回类型][方法名]（参数列表）{
    //方法体
    //返回类型必须与变量类型兼容
    //参数列表必须指定每个对象的类型和名称
    //return执行两个操作，一是方法的结束，二是返回值
}
class Person{//创建类
    int age=18;
    int personAge(Person p){//在类里创建方法
        return p.age;//返回int类型的age值
    }
}

六、程序编写

命名可见性

为防止两个名称发生“冲突”，C++ 使用附加 的关键字引入了命名空间。Java 创建者希望我们反向使用自己的网络域名，因为域名通常是唯一的。此机制意味着所有文件都自动存在于自己的命名空间中，文件中的每个类都具有唯一标识符。

使用其它组件

import 指示编译器导入一个包，也就是一个类库。

import java.util.*;

static关键字

类是对象的外观及行为方式的描述。通常只有在使用 new 创建那个类的对象后，数据存储空间才被分配，对象的方法才能供外界调用。当我们说某个事物是静态时，就意味着该字段或方法不依赖于任何特定的对象实例。可以通过类名直接引用，使用类名直接引用静态变量是首选方法。static 关键字的这些特性对于应用程序入口点的 main() 方法尤为重要。

class StaticTest{
    static int i=19;
}
StaticTest st=new StaticTest();
int out=st.i;//使用对象访问
int out1=StaticTest.i;//使用类名直接访问，首选方法

编码风格

Java 编程语言编码规范要求类 名的首字母大写。如果类名是由多个单词构成的，则每个单词的首字母都应大写（不采用下划线来分隔）。有时称这种命名风格叫“驼峰命名法”。对于几乎所有其他方法，字段（成员变量）和对象引用名都 采用驼峰命名的方式，但是它们的首字母不需要大写。

七、本章小结

本章展示了简单的 Java 程序编写以及该语言相关的基本概念。