Java 类与对象
类作为模板、对象作为实例：字段与方法如何归属，new 创建了什么，引用如何指向堆上对象。
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[!info] related notes
Java 类与对象
这个概念为什么出现
Java 用类描述一组状态与行为，用对象承载运行时实例。几乎所有领域模型（订单、用户、连接）都落在“对象 + 引用”上；不懂创建与引用共享，就无法理解可变状态、别名与 NPE。
[!abstract] 一句话理解 类是类型与模板；
new创建实例对象；变量持有引用（或 null），通过引用读写实例字段并调用实例方法。
最小可运行示例
场景：订单服务创建一笔订单并让两处引用观察同一状态
本例在同一线程里更新并读取订单状态，展示共享引用；跨线程观察最新状态还需要同步，不能只靠共享引用。
public class Order {
String id;
String status;
void markPaid() {
// 业务动作：状态迁移到 PAID
this.status = "PAID";
}
public static void main(String[] args) {
Order o1 = new Order(); // 在堆上创建对象，o1 持有引用
o1.id = "ORD-1";
o1.status = "CREATED";
Order o2 = o1; // 引用拷贝：两个变量指向同一对象
o2.markPaid();
System.out.println(o1.status); // PAID，因为共享实例
System.out.println(o1 == o2); // true，同一引用目标
}
}建议运行：
javac Order.java && java Order期望输出：
PAID
true结合场景再看三个关注点
new之后才有实例状态；类本身不是那一笔订单。- 赋值复制的是引用，不是对象深拷贝。
- 领域行为优先做成方法（
markPaid），而不是到处改字段。
核心概念与准确模型
1. 类的成员
- 字段（状态）
- 方法（行为）
- 嵌套类型也是成员；构造器和初始化块可在类体中声明，但按 JLS 定义不属于类成员。
2. 对象创建过程（概念模型）
- 分配对象内存
- 默认值填充字段
- 执行构造逻辑
- 构造正常完成后，new 表达式返回引用；构造抛异常时不会正常返回，但构造期间主动泄漏的引用仍可能被外部持有。
这是可观察语义模型；JIT 可能通过逃逸分析、标量替换等消除实际对象分配，不应把每次 new 都当作必然的物理堆分配。
3. 引用
- 变量类型决定编译期可见成员
- 运行时对象有具体类
null表示“没有对象”
4. 实例方法调用
引用.方法(参数)实际执行哪个实现，在存在继承/覆盖时由运行时类型决定（多态篇）。
边界情况与反直觉行为
- 使用实例成员需要有效对象引用；它可来自参数、工厂或已有对象，不要求当前代码亲自 new。null 解引用会 NPE。
- 多个引用共享可变对象 → 别名副作用。
- 类可以没有显式字段，只作行为命名空间（常配合 static，需克制）。
常见误区
[!warning] 常见误区：把类当全局可变单例袋 全是 static 字段的“上帝类”会失去对象模型的可测试性与隔离性。
工程实践
- 保持对象不变量：非法状态不要被构造出来。
- 不可变设计还要控制可变引用内容与暴露方式；final 字段加无 setter 并不自动保证对象深层不可变。
- 避免暴露内部可变集合引用。
- 一个类一个主要职责，订单别同时管邮件发送与报表。
本节总结
- 类模板 / 对象实例 / 引用访问
- 共享引用是协作也是风险
- 为构造器、继承、相等性打地基
自测题
Order a = b;拷贝了什么？- 为什么领域方法比公开可变字段更稳？
参考答案
- 拷贝引用，不拷贝对象。
- 方法可维护不变量与状态机，字段暴露会让外部绕过规则。
延伸阅读与资料来源
| 资料 | 类型 | 支撑内容 |
|---|---|---|
| JLS Classes | 规范 | 类声明 |
| OOP Concepts (Oracle Tutorial) | 官方教程 | 对象概念 |
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