深刻理解類、對象、引用三者之間的關係

本文旨在掃盲，深刻理解類、對象、引用三者之間的關係，在處理 a = b = c 這類問題上能夠有清晰無誤的思考。

1、什麼是類

類是一個模板，它描述一類對象的行爲和狀態。

拿一條狗來舉例，它的狀態有：名字、品種、顏色，行爲有：叫、搖尾巴和跑。

說白了，類就是咱們天然界的一些統稱，好比人、狗、車等。咱們已經在實際生活中，將一些事物主動劃分爲某一類，將這個概念延伸至軟件開發中，就是咱們本身所寫的 class 文件。

具體將哪些事物劃分爲某一類是由咱們本身去調節的。好比，你能夠將狗劃分爲一類，可是狗中的杜賓犬也能夠成爲一類。舉個例子，一家專門出售杜賓犬的商店能夠對全部的杜賓犬進行編號，記錄每一個杜賓犬的姓名、飲食時間。

2、什麼是對象

對象是類的一個實例，具備狀態和行爲。

若是說類是指的某一類，那麼對象就是這一類當中具體的一個事物。好比狗，具體起來又分爲拉布拉多、哈士奇，巴哥犬、吉娃娃等。它們都有本身獨特的狀態：名字、品種、顏色，以及獨特的行爲：叫、搖尾巴和跑。

對比現實對象和軟件對象，它們之間十分類似。

軟件對象也有狀態和行爲。軟件對象的狀態就是屬性，行爲經過方法體現。

在軟件開發中，方法操做對象內部狀態的改變，對象的相互調用也是經過方法來完成。

3、類與對象

類是咱們所寫的 class 文件，抽象出了一系列狀態和行爲，是咱們實例化具體對象的模板。

好比咱們有一個類（Dog.class），代碼以下：

public class Dog{
  String breed;
  int age;
  String color;
  void barking(){
  }
 
  void hungry(){
  }
 
  void sleeping(){
  }

在Java中，使用關鍵字new來建立一個新的對象。

new Dog();

經過 new 關鍵字，咱們完成了由抽象類實例化具體對象的步驟。而且在內存空間，多了一塊保存該實例對象的區域。如圖一所示：

4、對象與引用

對象已經 new 出來了，咱們如何發出指令來調用對象自身的屬性和方法呢？

還須要一個引用（reference）來幫咱們實現發出指令的操做。

Java中引用的代碼聲明以下：

Dog dog;

更清晰的理解能夠用圖二表示以下：

使用等號（=）將引用與對象進行連接，代碼以下：

Dog dog = new Dog();

更清晰的理解用圖三表示以下：

對象與引用的關係是一對多的關係，一個對象能夠被多個多個引用連接。如圖四所示：

由引用實現發出指令的操做，指令的執行是由對象自身完成的。好比下面這段代碼：

Dog dog = new Dog();
dog.sleeping()

在內存空間中的執行原理如圖五所示：

引用 dog 發出執行 sleeping() 方法的指令，具體的執行徹底是由內存中的 Dog 對象來完成的。

5、引用傳遞

對於上述中的引用指向對象，執行的過程已經清晰明瞭，那麼對於引用指向引用的狀況又該如何去作呢？好比下面這段Java代碼：

Dog dog1 = new Dog();
Dog dog2 = dog1;
dog1 = null;
dog2.sleeping()

此時執行代碼的最後一行究竟會不會報錯呢？答案是不會。

由於引用A指向引用B，其實是指向引用B指向的內存空間，並非指向引用自己。

上述代碼用圖六表示以下：

引用能夠理解爲沒有空間的存在，只要使用引用就必須對其初始化賦值（可爲 NULL）。

在C語言的世界裏，沒有引用，只有指針。在Java的世界裏，沒有指針，只有引用。實際上，Java裏的引用就是C裏的指針，只是Java把這個指針封裝了起來，避免進行繁瑣的指針操做。

6、課後練習

不運行代碼，你能夠分析出這段Java代碼的執行邏輯嗎？（推薦使用上面圖片的形式進行畫圖分析）

public class Node {
    Node prev;
    Node next;
    int id;

    public Node(int id) {
        this.id = id;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Node e = new Node(1);
        e.next = new Node(2);
        e.next.next = new Node(3);

        Node hd = null, tl = null;
        do {
            Node p = new Node(e.id);
            if (tl == null)
                hd = p;
            else {
                p.prev = tl;
                tl.next = p;
            }
            tl = p;
        } while ((e = e.next) != null);

        Node n = hd;
        do {
            System.out.println(n.id);
        }while ((n = n.next)!=null);
    }
}