【第4章 类和对象】在Java编程中，类（Class）和对象（Object）是核心概念，构成了面向对象编程的基础。面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种编程范式，强调以对象作为程序设计的核心，通过封装、继承和多态等特性来构造复杂的软件系统。
4.1 类
类是对象的模板或蓝图，它定义了一组具有相同属性（数据成员）和行为（方法）的对象。在Java中，类的定义包括访问修饰符、类名、属性和方法。例如，`Rectangle`类定义了一个矩形对象，具有长度和宽度属性，并提供了设置和获取这些属性以及计算面积和周长的方法。
4.1.1 类的定义
```java
public class Rectangle {
private int length; // 长度
private int width; // 宽度
public void setLength(int lengthValue) {
length = lengthValue;
}
public void setWidth(int widthValue) {
width = widthValue;
}
public int getLength() {
return length;
}
public int getWidth() {
return width;
}
public int getArea() {
return length * width;
}
public int getPerimeter() {
return 2 * (length + width);
}
}
```
在这个例子中，`private`关键字用于限制对属性的访问，而`public`方法允许外部代码设置和获取属性值。
4.2 对象
对象是类的实例，它们具有类定义的属性和方法。例如，可以创建`Rectangle`类的多个对象，每个对象都有自己的长度和宽度值。
4.3 访问特性控制
Java提供不同的访问控制修饰符，如`public`、`private`、`protected`和默认（包访问）。这些修饰符决定了类的成员对于其他类的可见性和可访问性，有助于实现数据封装。
4.4 内部类
内部类是在另一个类的定义内部声明的类，它可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。内部类可以提供更复杂的封装和组织结构。
4.5 类的静态成员
静态成员（如静态变量和静态方法）属于类本身而不是类的任何特定实例。它们可以通过类名直接调用，不依赖于对象实例。
4.6 可编辑字符串类
Java中的`String`类是不可变的，但可以使用`StringBuilder`或`StringBuffer`类来构建和修改字符串，特别是在需要频繁修改字符串内容时。
4.7 高精度数值类
Java提供了`BigInteger`和`BigDecimal`类，用于处理大整数和高精度浮点数运算，这些类能够避免浮点运算中的精度损失。
4.8 综合应用举例
在实际编程中，类和对象通常被组合使用以解决复杂问题。例如，`Student`类可能包含`Date`类实例作为出生日期，表示学生的个人信息：
```java
public class Student {
private long No; // 学号
private String name; // 姓名
private char sex; // 性别
private Date birthday; // 出生日期
// ...相应的getter和setter方法
}
```
UML（统一建模语言）是一种标准化的建模工具，用于描绘软件系统的结构和行为。类图是UML中的一个重要概念，用于展示类之间的关系，如继承、关联、聚合等，帮助开发者更好地理解和设计系统。
Java中的类和对象是OOP的基础，通过它们可以构建出模块化、可维护和复用性强的代码，而UML则为这一过程提供了可视化的辅助工具。理解并熟练运用这些概念是成为专业Java程序员的关键。
