Java 面向对象：类、对象与封装

类是对象的模板，对象是内存中的实体。本篇讲透”定义类、创建对象、访问成员”这条主线，用内存布局说清栈、堆、方法区的分工，再落到封装、private 与 this 这三个最易含糊的概念上。

本篇目标

说清类与对象的关系，能独立写出标准类
描述 new Student() 执行后的内存布局
分清成员变量与局部变量的区别
理解封装动机，会用 private + getter/setter，明白 this 指向谁

从面向过程到面向对象

面向过程关注”第一步做什么、第二步做什么”，自己动走完全部流程；面向对象先问”这件事该由谁来做”，把数据和行为装进对象，再指挥对象协作。洗衣服：面向过程是”接水、加洗衣粉、搓洗、晾晒”一步步来；面向对象是找到”洗衣机”对象，调用它的洗涤方法。角色从执行者变成指挥者，复杂的事被拆给不同对象去办——面向对象开发就是不断创建对象、使用对象、指挥对象做事，这片土壤上长出封装、继承、多态三大特征。

类与对象：模板与实例

现实事物用”属性 + 行为”描述：属性是名词，行为是动词。Java 用 class 描述事物，成员变量对应属性，成员方法对应行为。类是一组相关属性和行为的集合，是抽象的模板；对象是模板造出的具体个体。”学生”是类，”坐在第三排的张三”才是对象。

class Student {
    String name;        // 成员变量：类中、方法外
    int age;

    public void study() {   // 成员方法：去掉 static
        System.out.println(name + "正在学习");
    }
}

使用就三步：类名对象名 = new 类名();，然后 对象名.变量名、对象名.方法名()。初学阶段可以在一个 .java 文件里写两个类——一个被描述的类、一个含 main 的测试类，文件名与测试类保持一致即可。常见错误：习惯性给成员方法加 static——加了它就属于类而不属于对象，访问不了成员变量，原因下篇揭晓。

对象创建时的内存分配

Student s = new Student(); 背后，JVM 三块内存各司其职：

内存区域	存什么	本例内容
方法区	类的字节码信息	Student.class 的字段与方法描述
堆	new 出的对象	实例，name=null、age=0
栈	方法的局部变量	引用 s，保存对象地址

顺序：Student.class 进方法区；main 进栈并声明引用 s；new 在堆中开辟对象、字段拿默认值；构造方法进栈赋值后弹栈；地址交给 s。口诀：”栈中存引用，堆中存对象”。再写 Student s2 = s;，堆里不会多对象，只是栈中多一个指向同一地址的引用——“三个引用两个对象”的内存图说的就是它：通过 s2 改字段，用 s 看同样变。

成员变量与局部变量

维度	成员变量	局部变量
定义位置	类中、方法外	方法内或形参上
内存位置	堆（随对象）	栈（随方法）
生命周期	随对象创建而生、消失而亡	随方法调用而生、弹栈而亡
初始值	有默认值（0、null、false）	无默认值，必须先赋值

同名时方法内就近取值，想访问成员变量必须加 this。引用类型（数组、类、接口、枚举）作形参时传的是对象地址。

匿名对象

new Student().study(); 这种没有引用接住的对象就是匿名对象。两个适用场景：方法只调一次，省一行声明；作为实参传递，如 print(new Student());——看到形参是类类型，就要明白它需要的是该类的对象。注意：匿名对象用完即成垃圾，等垃圾回收器处理，要操作两次以上必须给它名字。

封装与 private

直接把 age 暴露出去，调用方写 s.age = -20; 编译器不拦——语法合法，逻辑荒谬。封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供受控的公共访问方式：字段用 private 私有化，再提供 getXxx/setXxx，在 setter 里加校验。private 是权限修饰符，被它修饰的成员只能在本类中访问。好处：隐藏细节、提高复用、保证安全。注意 private 只是封装的一种体现，方法、类本身也是封装，完整的权限图景要等学到”包”。时代化一句：今天 getter/setter 常由 Lombok 注解或 record 关键字自动生成，但”字段私有、受控访问”的封装思想从没变过。

this 的作用

this 代表当前对象的引用——谁调用这个方法，this 就是谁。最常见用途是解决 setter 重名：

public void setAge(int age) {
    this.age = age;   // 左边成员变量，右边局部变量
}

没有 this，age = age 按就近原则只是把参数赋给自己，成员变量纹丝不动。getter 里 return this.age; 的 this 可省略，系统默认补上。此外 this 还能以 this(...) 的形式在构造方法里调用本类其他构造，留待构造方法一篇展开。

经典练习：标准手机类

字段私有化、配齐 getter/setter、用 this 区分重名，就是标准 JavaBean：

class Phone {
    private String brand;
    private int price;

    public void setBrand(String brand) { this.brand = brand; }
    public String getBrand() { return brand; }
    public void setPrice(int price) {
        if (price < 0) { System.out.println("价格非法"); return; }
        this.price = price;
    }
    public int getPrice() { return price; }

    public void call() { System.out.println("打电话"); }
    public void sendMessage() { System.out.println("发短信"); }
    public void playGame() { System.out.println("玩游戏"); }
}