Что такое класс в Java
ООП — это то, на чём держится вся разработка на Java. С помощью объектов и классов можно создать любой функционал быстрее.
vlada_maestro / shutterstock
Объектно-ориентированное программирование — это подход к разработке приложений с помощью классов и объектов. Он позволяет писать значительно меньше кода и при этом реализовывать больше возможностей, чем при функциональном проектировании программ.
В программе, написанной по принципам ООП, отдельные компоненты рассматриваются как предметы из реального мира, такие как дом, дерево, кот, человек и даже Java-разработчик. У каждого объекта есть свои атрибуты. Вот какими они будут у принтера: цвет, марка, скорость печати, объём оставшейся краски и так далее.
Также принтеру свойственно определённое «поведение»: печать, сканирование, копирование, проверка наличия краски, подключение к Wi-Fi и так далее — всё это называется методами.
Каждый принтер уникален, поэтому обладает своим идентификатором, по которому к нему можно обратиться, чтобы узнать или изменить тот или иной атрибут, а также вызвать метод:
Однако прописывать все атрибуты и методы для каждого объекта было бы слишком сложно, поэтому используются классы — общий шаблон того, как должен вести себя объект.
Допустим, существует класс Бумага, которому прописываются свои параметры и методы: цвет, цена, размер, толщина и так далее. Каждый отдельный объект является экземпляром класса. Например, можно создать объект листБумаги1, листБумаги2, листБумаги3 — у всех них будут одинаковые атрибуты и поведение, но разные значения:
Эту бумагу можно, например, передать объекту класса Принтер, чтобы её распечатать:
Без объектов нам бы пришлось создавать отдельные функции и работать с ними. Сейчас мы можем написать такой код:
То есть мы создаём объект и даём ему параметры: адрес и размер. Потом отправляем ему текст и лист бумаги, а он печатает это так, как прописано в теле метода.
Без классов нам бы пришлось создавать множество негруппированных переменных, в которых хранилась бы вся эта информация:
Представьте, как раздуется код от количества переменных и функций, которые нужны, чтобы распечатать обычный лист. А ведь нужно написать ещё и функцию заправки, сканирования, копирования и так далее.
Пришлось бы несколько раз дублировать одинаковые фрагменты кода, чтобы написать что-то. А ООП позволяет сократить код, а значит, быстрее разрабатывать программы, а также читать и переписывать их.
Как работают классы в Java
Создавая программу, нужно объявить класс с её именем, а потом добавить метод main — из него начинается работа приложения:
В Java всё, что не является объектом, является классом. Даже System, с помощью которого выводится текст, — это объект.
Можно создать переменные для этого класса — атрибуты:
Эти переменные вызываются из основного метода и умножаются. Вот как выглядит результат таких вычислений:
Пока не обращайте внимания на слова public и static — про них мы расскажем позже. Так же можно создавать методы, похожие на main. Для них укажите модификаторы доступа (public и static), возвращаемый тип и название:
Запустив программу, мы увидим результат работы метода GetCube ():
Пока всё работает в пределах основного класса, но можно создать и другие. Для наглядности мы будем делать это на примере кода мессенджера. Здесь будут использоваться классы Сообщение (Message) и Пользователь (User).
Чтобы начать работать с классами, создайте папку для своего проекта: например, 01. Добавьте в неё ещё два каталога — src и bin. В первом будут храниться исходники, а во втором — скомпилированные файлы.
Теперь скомпилировать файл можно так:
А запустить — так:
Все классы должны находиться в отдельных файлах. которые нужно объединить в пакет. Его название должно выглядеть так: com.sitename.packagename. Хотя вы можете обойтись и без домена packagename. Чтобы создать пакет, сначала в папке src создайте следующую структуру:
В нашем случае для основного файла путь будет таким:
В тот же каталог поместите User.java и Message.java. После этого в начало каждого файла добавьте такую строчку:
Она означает, что этот код относится к определённому пакету. И чтобы воспользоваться каким-то классом, нужно добавить в начало основной программы несколько команд:
Теперь можно компилировать программу с помощью команды:
Если вы всё сделали правильно, в папке bin появится такая же структура, как в src. Вот код корневого файла приложения:
Теперь этот код можно запустить, прописав такую команду:
Вот что выведет консоль:
Этот процесс можно ускорить, если скачать IDE. Там для добавления нового класса достаточно будет выполнить несколько действий в графическом интерфейсе. Например, в Eclipse можно нажать File -> new -> class — этого будет достаточно.
Но если вы пока не уверены, что хотите продолжать работать на Java, можете поэкспериментировать в консоли.
Как создать класс в Java
Теперь можно приступить к созданию классов. Начнём с пользователя:
Слово public выступает модификатором доступа — он определяет, откуда будет доступен компонент. Для класса можно указать следующие модификаторы:
- public — доступно в любых частях программы (применимо и к другим компонентам);
- default — доступно только классам из того же пакета.
Теперь в основном файле можно создать объект класса User:
Мы указали для объекта user1 класс User, а после оператора присваивания указали ключевое слово new и запустили конструктор (об этом позже). Вот как будет выполнена программа:
Создание объекта называется объявлением экземпляра класса — тут же можно использовать конструктор, чтобы сразу задать значения атрибутам.
Для этого нужно в теле класса создать метод с таким же названием, что и класс. Ему можно передать аргументы, с которыми можно провести операции:
Обратите внимание, что внутри класса атрибуты вызываются с помощью ключевого слова this. Это нужно для того, чтобы компилятор не путался, с какой переменной работать — например, в случае, если у аргумента такое же имя, как и у атрибута:
Теперь, чтобы создать объект, нужно немного поменять код:
Дальше можно создать класс для работы с сообщениями:
Обратите внимание, что в этот раз для атрибутов from и to мы задали модификатор private, а в качестве типа стоит User. Private позволяет закрыть доступ к элементам извне — то есть их можно менять только внутри методов самого класса.
Это позволяет защитить атрибуты от незапланированного доступа. Если же вы хотите получать или менять атрибуты, можно воспользоваться getter и setter. Это специальные методы, которые позволяют обратиться к защищённой переменной:
Теперь можно написать код, который будет создавать сообщение:
Вот как это работает:
Так с помощью классов и объектов можно быстро создать какую-нибудь программу, используя минимум кода. Можно также добавить класс Chat, в котором будут храниться все сообщения от одного пользователя к другому — для этого нужно освоить не только классы, но и коллекции.
Заключение
Это лишь малая часть того, как происходит работа с объектами и классами. Существуют ещё такие понятия, как наследование, полиморфизм, инкапсуляция и многое другое.