Java Objects 學習筆記

Java對象是由其狀態和行為定義的。狀態表示對象的屬性，而行為表示對象的能力。這種封裝性使得Java程序員更容易開發和維護大型應用程序，其使用面向對象的開發方法代替了傳統的面向過程的方法。

一、對象的創建和使用

對象的創建過程非常簡單，只需要使用關鍵字「new」即可創建對象。使用對象也十分直觀，只需要使用對象名加上成員訪問操作符(dot)即可訪問其屬性和方法。

public class Car {
    private String brand;  // 品牌
    private String color;  // 顏色
    private int speed;     // 速度
    
    // 構造函數
    public Car(String brand, String color) {
        this.brand = brand;
        this.color = color;
        this.speed = 0;
    }
    
    // 獲取品牌
    public String getBrand() {
        return brand;
    }
    
    // 獲取顏色
    public String getColor() {
        return color;
    }
    
    // 獲取速度
    public int getSpeed() {
        return speed;
    }
    
    // 加速
    public void speedUp(int speed) {
        this.speed += speed;
    }
    
    // 減速
    public void slowDown(int speed) {
        this.speed -= speed;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = new Car("Toyota", "Red");
        Car car2 = new Car("Honda", "Blue");
        
        car1.speedUp(10);
        System.out.println(car1.getBrand() + " " + car1.getColor() + " " + car1.getSpeed());
        
        car2.speedUp(20);
        System.out.println(car2.getBrand() + " " + car2.getColor() + " " + car2.getSpeed());
    }
}

上述代碼中，我們定義了一個Car類，其中包含了品牌、顏色和速度三個屬性，以及加速和減速方法。我們使用這個類創建了兩個不同的對象car1和car2，並分別使用speedUp方法將其速度增加10和20。

二、繼承

繼承是面向對象編程中的一種重要機制，允許創建一個類別，從已有類別繼承屬性和方法，並且在此基礎上添加新的屬性和方法。繼承可以大幅減少代碼量，同時也方便了程序員進行代碼復用和修改。

// 父類Person
public class Person {
    protected String name;
    protected int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name + ", I'm " + age + " years old.");
    }
}

// 子類Student
public class Student extends Person {
    protected String school;
    
    public Student(String name, int age, String school) {
        super(name, age);
        this.school = school;
    }
    
    public void study() {
        System.out.println("I'm studying at " + school + ".");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("Alice", 18, "Beijing University");
        student.sayHello();
        student.study();
    }
}

上述代碼中，我們定義了一個Person類和一個Student類。Student類繼承自Person類，繼承了其屬性和方法，並且在此基礎上添加了一個school屬性和一個study方法。

三、封裝

封裝是面向對象編程中的一個重要機制，原則是將類的實現細節隱藏在內部，只暴露必要的介面供外部使用。封裝可以提高安全性、降低耦合和提高復用率。

public class Account {
    private String name;
    private double balance;
    
    public void deposit(double amount) {
        balance += amount;
    }
    
    public void withdraw(double amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        } else {
            System.out.println("Insufficient balance!");
        }
    }
    
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account();
        account.deposit(1000);
        account.withdraw(500);
        System.out.println(account.getBalance());
    }
}

上述代碼中，我們定義了一個Account類，其中包含了一個私有的balance屬性和三個公有的方法deposit、withdraw和getBalance。我們使用deposit和withdraw方法來修改balance屬性，而getBalance方法則用來獲取balance屬性。由於balance屬性被定義成私有的，外部的程序無法直接訪問balance屬性，只能通過公有的方法來操作和獲取其值。