Java 基礎教程：物件的方法與資料成員深度解析

物件結構回顧

• 資料成員： 表示物件狀態
• 方法： 表示物件行為
• 類別： 物件的藍圖，同類物件共享方法碼、各自擁有資料副本

方法存取資料成員

class Human {
    int height;  // 資料成員
    
    // 存取器
    int getHeight() {
        return this.height;  // this 參考當前物件
    }
}

this 關鍵字

• this.field：存取實例欄位（區分同名區域變數）
• this.method()：呼叫同一物件的其他方法
• 隱性參數：每個實例方法自動接收 this
• 非必要但建議使用，提高可讀性

省略 this

// 這兩種寫法等效
int getHeight() { return this.height; }
int getHeight() { return height; }  // 編譯器自動判斷為實例欄位

方法參數列表

class Human {
    int height;
    
    // 參數列表：(int h)
    void growHeight(int h) {
        this.height = this.height + h;  // 使用參數
    }
}

Human h = new Human();
h.growHeight(10);  // 傳遞實參 10

• 參數在方法簽名中宣告類型
• 實參傳遞時進行類型檢查
• 參數作用域僅限方法內部
• Java 採用傳值呼叫：基本型別傳值、參考型別傳參考值

方法呼叫其他方法

class Human {
    void breath() {
        System.out.println("hu...hu...");
    }
    
    void repeatBreath(int rep) {
        for (int i = 0; i < rep; i++) {
            this.breath();  // 呼叫同一物件的 breath()
        }
    }
}

• 區域變數 i 作用域限於 repeatBreath() 內部
• 類似 C 函數的自動變數

資料成員初始化三種方式

1. 預設初始化

不指定值，Java 自動賦予預設值（0、false、null）。

2. 顯式初始化

class Human {
    int height = 175;  // 宣告時直接賦值
}

硬編碼在類別中，所有實例共享相同初始值。

3. 建構子初始化

class Human {
    int height;
    
    Human(int h) {
        this.height = h;  // 靈活指定每個實例不同初始值
    }
}

優先級最高，可根據建構參數動態決定。

完整範例：銀行帳戶

class BankAccount {
    // 資料成員
    private String accountNumber;
    private String ownerName;
    private double balance;
    private static int totalAccounts = 0;  // 靜態成員
    
    // 顯式初始化
    private boolean active = true;
    
    // 建構子
    public BankAccount(String accountNumber, String ownerName, double initialBalance) {
        this.accountNumber = accountNumber;
        this.ownerName = ownerName;
        this.balance = initialBalance;
        totalAccounts++;
        System.out.println("帳戶建立: " + accountNumber);
    }
    
    // 方法
    public void deposit(double amount) {
        if (amount > 0 && active) {
            balance += amount;
            System.out.println("存入: " + amount + ", 餘額: " + balance);
        }
    }
    
    public void withdraw(double amount) {
        if (amount > 0 && active && balance >= amount) {
            balance -= amount;
            System.out.println("提領: " + amount + ", 餘額: " + balance);
        } else {
            System.out.println("提領失敗: 餘額不足或帳戶停用");
        }
    }
    
    public double getBalance() { return balance; }
    public String getOwnerName() { return ownerName; }
    public static int getTotalAccounts() { return totalAccounts; }
}

public class BankDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount acc1 = new BankAccount("A001", "Alice", 1000);
        BankAccount acc2 = new BankAccount("A002", "Bob", 500);
        
        acc1.deposit(200);
        acc1.withdraw(150);
        acc2.withdraw(600);  // 失敗
        
        System.out.println("總帳戶數: " + BankAccount.getTotalAccounts());
    }
}

記憶體模型圖解

Heap (堆疊)
├── BankAccount 物件 1 (acc1)
│   ├── accountNumber: "A001"
│   ├── ownerName: "Alice"
│   ├── balance: 1050.0
│   └── active: true
├── BankAccount 物件 2 (acc2)
│   ├── accountNumber: "A002"
│   ├── ownerName: "Bob"
│   ├── balance: 500.0
│   └── active: true
└── 靜態區域
    └── totalAccounts: 2

Stack (棧) - main() 執行緒
├── acc1 參考 ──────────→ BankAccount 物件 1
├── acc2 參考 ──────────→ BankAccount 物件 2
└── 區域變數...

關鍵概念總結

常見錯誤