Что такое классы в Java

    Класс представляет собой контейнер, содержащий программный код.

    (модель для создания объектов определённого типа, описывающая их структуру (набор полей и их начальное состояние) и определяющая алгоритмы (функции или методы) для работы с этими объектами)

   Код внутри класса представляет собой набор элементов - описание полей, констант, методов, интерфейсов и других классов.
   Класс - по сути является шаблоном (описанием, образцом) для объекта: он определяет, как объект будет выглядеть и какими функциями обладать.
   Класс представляется (объявляется) в исходном коде так:

   (Объявление класса состоит из заголовка (первая строка, содержащая ключевое слово class) и тела класса, заключённого между фигурными скобками {}).

   МодификаторыКласса class ИмяКласса extends КлассРодитель implements РеализуемыеИнтерфейсы
{
Тело класса
} 

   Здесь class - ключевое слово, сообщающее о том, что данная конструкция описывает класс, а не что-то другое.

   Имя класса принято начинать с большой буквы и использовать для него CamelCase.

   Имена класса и файла с Java-кодом класса с расширением .java должны совпадать,в т.ч.их регистр.

 

 

   Содержание заголовка класса

   В заголовке сначала указываются модификаторы класса, затем – ключевое слово class, затем – имя класса.

   Также класс может быть объявлен как final – в этом случае не допускается создание наследников такого класса, и на своей ветке наследования он является последним.

 

   Далее заголовок может содержать ключевое слово extends, после которого должно быть указано имя доступного не-final класса, от которого наследуется объявляемый класс.

   Если выражение extends не применяется, то класс наследуется напрямую от базового класса Object, при этом выражение extends Object допускается, но игнорируется.

   (Все классы в Java унаследованы от класса Object, который находится на вершине иерархии наследования и не является чьим-либо наследником)

   Если компилятор обнаруживает, что класс является своим наследником, то возникает ошибка компиляции. Наследование более чем от одного класса (множественное наследование) в языке Java запрещено.

 

   Далее в заголовке может быть указано ключевое слово implements, за которым должно следовать перечисление через запятую имен доступных интерфейсов, которые реализует данный класс.

   Класс может реализовывать любое количество интерфейсов.

   Если выражение implements отсутствует, то класс действительно не реализует никаких интерфейсов.

 

Содержание тела класса

 

   Тело класса, заключенное в пару фигурных скобок { }, может быть пустым или содержать описание тела класса.

 

   Тело класса может содержать объявление элементов класса (полей, методов и внутренних типов) и остальных допустимых конструкций (конструкторов, инициализаторов, статических инициализаторов).

   Класс может иметь один или несколько методов, которые должны быть объявлены внутри класса (между фигурными скобками).

 

   Элементами класса являются элементы, описанные в объявлении тела класса и переданные по наследству от класса-родителя и всех реализуемых интерфейсов при условии достаточного уровня доступа.

   Элементы класса имеют имена и передаются по наследству, областью видимости элементов является все объявление тела класса. Для элементов простые имена указываются при объявлении, составные формируются из имени класса или имени переменной объектного типа и простого имени элемента.Допускается применение к ним любого из модификаторов доступа.

   Поля и методы могут иметь одинаковые имена, поскольку обращение к полям всегда записывается без скобок, а к методам - всегда со скобками. Конструкторы, инициализаторы и статические инициализаторы не обладают именами, а потому не могут быть вызваны явно – их вызывает сама виртуальная машина. По той же причине они не обладают и модификаторами доступа

 

 

    Полное имя класса - это имя, состоящее из всех пакетов, перечисленных через точку и имени класса. Например, полное имя класса FileOutputStream из пакета java.io выглядит так:

   java.io.FileOutputStream

 

   Чтобы использовать класс в своём коде, необходимо указывать его полное имя, либо краткое (т.е. только лишь имя класса), но для этого нужно предварительно "импортировать" пакет, в котором содержится данный класс - указать его имя перед объявлением класса, со словом import.   Пример импорта пакетов:

      import java.io.FileInputStream;

      import java.io.FileOutputStream; 

      import java.io.IOException; 

   Классы из пакета java.lang импортируются по умолчанию: их указывать не обязательно.

 

   Кроме обычных переменных есть Переменные экземпляра (поля) - переменные, созданные в классе, которые будут у каждого экземпляра (объекта) класса. Они записываются через точку: maiskii.price.

  

   Объект - это экземпляр какого-либо класса, обладающий характеристиками в виде полей (fields) и поведением (функционалом) в виде методов (methods).

 

   Для создания экземпляра класса (объекта) используется оператор  new.

   Пример:

 

public class Tea {

   String name;

   int price;

 

   public static void main(String[] args) {

     Tea maiskii = new Cat();

     maiskii.price = 50;

     maiskii.name = "Assam";

  } 

}

 

 

   Все классы в Java унаследованы от класса Object.

   Класс Object, в свою очередь, имеет метод toString(), который вызывается, когда объект нужно преобразовать к строке (все объекты в Java могут быть преобразованы в строку).

   Стандартный метод toString() класса Object возвращает строку, состоящую из имени класса и адреса объекта в памяти (в шестнадцатеричном виде). Пример выводимого результата:

   “Tea is com.pack.lesson3.Tea@1fb8ee3”

 

   Однако, можно в своём классе написать свою реализацию метода toString(), и вызываться будет именно он.

   Три приведённых примера эквивалентны:

   1) Tea tea = new Tea("Assam"); System.out.println("Tea is " + tea);

   2) Tea tea = new Tea("Assam"); System.out.println("Tea is " + tea.toString());

   3) Tea tea = new Tea("Assam"); String teaText = tea.toString(); System.out.println("Tea is " + teaText);

 

 

  Абстрактные классы и методы

 

   Для абстрактных методов и классов используется модификатор abstract.

 

   Иногда бывает удобным описать только заголовок метода, без его тела, и таким образом объявить, что такой метод будет существовать в этом классе и его потомках, а реализацию этого метода (то есть его тело) описать позже в наследниках данного класса.

 

   Так как абстрактный метод не имеет тела, после описания его заголовка ставится точка с запятой.

   Так как у абстрактного метода нет тела, то к нему нельзя обращаться, пока его наследники не опишут реализацию - то есть нельзя создавать экземпляры класса, у которого есть абстрактные методы.

 

   Такой класс сам объявляется абстрактным.Класс может быть абстрактным и в случае, если у него нет абстрактных методов, но должен быть абстрактным, если такие методы есть.

   Разработчик может указать ключевое слово abstract в списке модификаторов класса, если хочет запретить создание экземпляров этого класса.

   Классы-наследники должны реализовать все абстрактные методы своего абстрактного родителя (если они есть), чтобы их можно было объявлять неабстрактными и порождать от них экземпляры.

   Конечно, классы и методы не могут быть одновременно abstract и final.

   Кроме того, абстрактный метод не может быть private, native, static.

   Сам класс может без ограничений пользоваться своими абстрактными методами, поскольку метод класса может быть вызван только у объекта, а объект при этом может быть порожден только от неабстрактного класса, который является его наследником  должен реализовать все абстрактные методы.

   По этой же причине можно объявлять переменные типа абстрактный класс. Они могут иметь значение null или ссылаться на объект, порожденный от неабстрактного наследника этого класса.

 

   О служебных словах-моификаторах доступа можно прочитать здесь: https://javaika.blogspot.com/2020/09/public-private-protected-access.html