Java Class編程基礎

Java作為一種跨平台的面向對象編程語言，Class是Java的基本組成部分之一。Class是Java中實現面向對象編程的基礎，它是描述對象屬性和行為的模板，也是Java中執行類對象實例化和操作的基本類型。通過使用Java Class，程序員可以定義數據類型、實現類和接口，並創建Java對象。

一、Class的概念和基本結構

在Java中，Class代表的是一個類或者接口。每一個Java類都有一個與之關聯的Class對象，這個Class對象包含了該類的屬性和方法信息。

使用Java Class可以創建對象、調用方法和訪問變量。Class定義了Java中的數據類型。在Java中，所有的Object都是Class類的實例對象。Java class的基本結構如下所示：

    public class Student{
        // 類變量
        private static int studentNum = 0;
      
        // 實例變量
        private String name;
        private int age;
      
        // 構造函數
        public Student(String name, int age){
            this.name = name;
            this.age = age;
            studentNum ++;
        }
      
        // 靜態方法
        public static int getStudenNum(){
            return studentNum;
        }
      
        // 實例方法
        public String getName(){
            return this.name;
        }
      
        public int getAge(){
            return this.age;
        }
      
        public void setName(String name){
           this.name = name;
        }
      
        public void setAge(int age){
            this.age = age;
        }
    }

在上述Java class中，我們定義了一個Student類，包括類變量、實例變量、構造函數和實例方法等內容。這個Student類代表了學生這個對象。

二、Class的定義和聲明

在Java中，定義和聲明Class需要使用關鍵字class。使用Java關鍵字class定義類對象，並聲明實例變量、靜態變量、常量和方法。下面是JavaCLASS定義的一個基本格式。

    [訪問修飾符] class ClassName{
        [訪問修飾符] [static] [final] 類型 成員變量名;
        [訪問修飾符] 返回類型 方法名(參數類型 參數名...){
            方法體
        }
    }

上面這個定義和聲明格式中，訪問修飾符、static、final都是可選的，方括號表示可選。方法體中包含了實現方法的代碼，實現了方法內部的詳細操作。

三、Class對象的創建

在Java中，我們可以通過Class類的靜態方法forName()和getClass()方法獲取Class對象。基本語法格式如下：

    // 獲取Class對象的方式一
    Class cls = Class.forName("className");
  
    // 獲取Class對象的方式二
    Class cls2 = ClassName.class;
  
    // 獲取Class對象的方式三
    ClassName obj = new ClassName();
    Class cls3 = obj.getClass();

在上述代碼中，我們使用了三種方式可以獲得Class對象。第一種方式需要提供完整類名，包括包名，這種方式最常用；第二種方式是指直接在類名後通過.class獲得Class對象；第三種方法是實例化對象後，通過對象的getClass()方法獲取Class對象。這三種方法都可以獲取到Class對象。

四、Class變量和Class方法

Java Class中包含了類變量和類方法，類變量也叫靜態變量。類變量和類方法都屬於類級別，可以直接通過類名來調用。

下面是Class類的常用變量和方法：

    public static final Class[] getInterfaces() // 獲取該Class對象表示的類或接口的直接超接口。
    public boolean isInterface() // 判斷該Class對象是不是接口類型。
    public String getName() // 獲取Class對象所表示的類或接口的名稱。
    public Class getSuperclass() // 獲取該Class對象所表示的類的直接超類。
    public boolean isAssignableFrom(Class cls) // 判斷是否可以從該Class表示的類或接口向cls所表示的類或接口轉換。
    public boolean isInstance(Object obj) // 判斷obj是否可以強制轉換為該Class對象所表示類的類型。

五、Java Class方法覆蓋

Java中的方法覆蓋是指在子類中重寫從父類繼承的方法。方法覆蓋讓子類可以改變或者擴展父類的行為，是Java的一個重要特性。

Java中方法覆蓋的需要滿足以下條件：

• 子類方法的名稱、參數列表和父類中被覆蓋的方法的名稱、參數列表完全相同。
• 子類方法的訪問修飾符不能比父類方法的修飾符更嚴格。例如，如果一個父類方法使用了public進行修飾，則子類方法也必須使用public進行修飾。
• 子類方法返回類型必須與父類方法的返回類型相同，或者是其子類。
• 子類方法拋出的異常類型不能比父類方法的異常類型更廣泛。

下面是Java中方法覆蓋的一個示例代碼：

    public class Animal {
        public void move(){
            System.out.println("動物可以移動");
        }
    }
    public class Dog extends Animal{
        public void move(){
            System.out.println("狗可以跑和走");
        }
    }
    public class TestDog{
        public static void main(String args[]){
            Animal a = new Animal(); // Animal 對象
            Animal b = new Dog(); // Dog 對象
  
            a.move(); // 執行 Animal 類的方法
  
            b.move(); // 執行 Dog 類的方法
        }
    }

在上述代碼中，我們定義了一個Animal類和Dog類，並在Dog類中重寫了Animal類中的move()方法。在TestDog類中，我們創建了一個Animal對象a和一個Dog對象b，並分別調用它們的move()方法。Animal對象調用的是自身的move()方法，而Dog對象調用了重寫後的move()方法。

六、結論

Java Class的基礎內容就介紹到這裡了。Class是實現面向對象編程的基礎，使用Java Class可以創建對象、調用方法和訪問變量。對象和類的定義和聲明、創建、變量和方法都是Java Class編程的關鍵要素，需要仔細理解。

通過掌握Java Class編程的基礎知識，程序員可以更好地理解Java的運行機制，編寫Java程序，實現各種複雜的功能。