这才是Java对象的正解

2023-11-18

Java

3k words

前言：Java对象的理解

在Java中，”对象” 和 “实例”是面向对象编程（Object-Oriented Programing，OOP）中两个相关但稍有不同的概念。

什么是对象？

对象（Object）是内存中分配的实际数据结构，它包含了数据和方法。在 Java 中，对象是类的一个实例，可以是具体类（例如 Child）的实例，也可以是抽象类或接口的实现类的实例。对象是具体的实体，它具有特定的属性和行为。

package test;

public class Car{
    String brand;
    String model;
    public Car(String brand,String model){
        this.brand = brand;
        this.model = model;
    }
    
    public void run(String model){
        System.out.println(model + "启动");	
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //创建Car的实例
    	Car car1 = new Car("本田","汽车1");
        Car car2 = new Car("宝马","汽车2");
        Car car3 = new Car("奔驰","汽车3");
    }
}

在这个例子中car1、car2、car3就是Car类的三个对象，是三辆不同的车，是三个不同的实例。但是他们都是来自于一个类模板。

由于实例化的过程是在JVM运行时进行的。所以我们可以看一下这三个实例对象的模板信息：

public static void main(String[] args){
    //创建Car的实例
	Car car1 = new Car("本田","汽车1");
    Car car2 = new Car("宝马","汽车2");
    Car car3 = new Car("奔驰","汽车3");
    
    System.out.println(car1.getClass());
    System.out.println(car2.getClass());
    System.out.println(car3.getClass());
   
}

    //输出
    class test.Car
    class test.Car
    class test.Car

上面的getClass方法获取的是Car类运行时Class模板反射对象（Class carClass = Car.class;），改对象存储了Car类的元信息（方法、字段、常量等等）。在运行时我们就是通过这个去操作类中的属性方法，通过这个Class对象去new 出一个实例。

注意：Class和class的区别。

实例（Instance）是什么？

实例是指类的具体实现，即类的一个具体的对象。
当你使用关键字 new 来实例化一个类时，你就创建了这个类的一个实例。
实例化（Instance）是指一个对象被创建出来并分配了内存空间的过程。这个对象可以是某个类的实例，也可以是子类的实例。实例化是创建对象的过程。

==看完上面的内容你是不是觉得对象和实例是一样的东西？==

是的，你的理解没有问题：在讨论面向对象编程的语境下，通常情况下”对象”和”实例”被用作同义词，表示类的具体实现。然而，在某些上下文中，人们可能会强调它们之间的微小差异。（我认为对于新手java来说这个区别完全可以忽略，避免混淆）

比如：

这里假设我们有一个抽象的动物类和一个具体的猫类：

abstract class Animal {
    abstract void makeSound();
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

创建实例：

1 2	Animal aniObject = new Cat(); Cat catIntance = new Cat();

在这里 aniObject时指向Cat对象的一个引用；而catIntance则是Cat类的一个具体实例（后半句是完全结合前面所讲的，这里是没有问题的，前半句通过下面理解）。

aniObject 是指向Cat对象的引用，从内存的角度来讲，这个引用指向了Cat类的实例。但是由于我们声明的类型是Animal，在某些上下文中，人们就更愿意称aniObject为Animal类型的对象，强调它是抽象类的一个实例。

catIntance 是直接声明为 Cat 类型的实例，没有涉及到抽象类的层面，因此直接称为 Cat 类的实例。

总结：在这种情况下，从代码的角度来看，animalObject 和 catInstance 都是 Cat 类的实例，但在一些讨论中，人们可能更倾向于将 animalObject 视为 Animal 类的对象，强调其类型的抽象层面。这种区别在特定的语境下可能会有所体现。

==如果上面的例子不足以让你理解，就再看一下==

再举个例子：

1	Person example = new Person();

在这个例子中，我们使用 new 关键字，在内存堆中创建了一个 Person 对象，而 example 是这个 Person 对象的引用变量。在这里，我们可以说 example 这个引用变量对应的对象是 Person 类的一个实例。

在这样的上下文中，实例和对象通常可以互换使用的概念。

再来看一个例子，以更好理解 Java 对象：

1 2	// Child extends Person Person example1 = new Child();

在这行代码中，我们使用 new 关键字创建了一个 Child 类的实例（对象），并将这个 Child 对象赋值给了 example1 引用变量。因为 child 是 Person 的子类，所以这里可以将 Child 类的值赋值给 Person 类的引用变量。

关键点在于，尽管 example1 是 Person 类的引用，但实际上它引用的是 Child 类的对象。这意味着 example1 可以访问 Person 类中的属性和方法，但不能访问 Child 类中特有的属性和方法，除非进行类型转换。

因此，实例化过程（new Child()）创建了一个对象，并将其分配给一个引用变量，但这并不意味着对象包含了所有的属性和方法，而是取决于引用变量的类型和对象的实际类型。在代码示例中，example1 是 Person 类的引用，但引用的是 Child 的对象，这就反映了多态性的概念，其中一个引用可以引用不同类型的对象，从而在调用相同的方法时产生不同的行为。

==从内存的角度去理解new实例化的过程==

在JVM内存中，jvm拿着ClassLoader生成的Classu对象，在程序运行时去执行 Car car1 = new Car(“本田”,”汽车1”)；这样的代码，然后再堆区生成改实例的具体信息，包括里面的属性方法，在栈区生成对应的变量引用。

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