1.1 登记表的诞生：类、字段与方法

1.1 登记表的诞生：类、字段与方法

本节摘要：类是对象的模板，对象是类的实例——类定义字段（资产登记项）与方法（技能业务），对象按模板在堆内存里持有各自独立的字段副本，方法全类共享一份。本节拆开 class 关键字背后的登记规则：字段和方法各登记在谁名下、两个对象为什么互不干扰、成员变量与局部变量的本质差异。它是全书的地基，后面七窗口都要回到这张登记表。

一张空白登记表是怎么变成住户的

户籍科墙上挂着一张空白登记表：姓名、房产面积、会办的业务。这张挂在墙上的表就是类——它规定了"凡在我这里登记的住户，必须申报哪些资产、会办哪些业务"，但它自己不是住户，档案柜里没有它的位置。当一个真实的人按这张表填好、盖上编号、放进档案柜，才产生对象。Java 里的对应关系一行就能说清：类是编译期的类型定义，对象是运行时 new 出来的、堆内存里的实体。

先写一张最小的登记表，然后让它两次落户：

// 登记表模板：住户类
class Resident {
    // 资产登记项（实例字段）：每个住户各填一份
    String name;
    double area;

    // 技能业务（实例方法）：操作的是"我本人"的资产
    void report() {
        System.out.println(name + " 的房产面积：" + area + " 平米");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Resident r1 = new Resident();   // 第一次落户：档案柜里出现第一份档案
        Resident r2 = new Resident();   // 第二次落户：第二份档案，与第一份无关
        r1.name = "张三"; r1.area = 89.5;
        r2.name = "李四"; r2.area = 120.0;
        r1.report();                    // 输出：张三 的房产面积：89.5 平米
        r2.report();                    // 输出：李四 的房产面积：120.0 平米
        r2.area = 130.0;                // 只改了李四的资产
        System.out.println(r1.area);    // 输出：89.5 —— 张三的档案纹丝不动
    }
}
​

这段代码验证了登记表的第一条铁律：字段跟着对象走，一人一份。改 r2 的面积，r1 毫不知情。变量 r1、r2 本身只是"档案编号牌"（引用），真正的档案在堆内存里；把 r1 赋值给 r3，只是又做了一块指向同一份档案的编号牌，Resident r3 = r1; r3.area = 1; 之后 r1 的面积也变成 1——因为动的是同一份档案。

图 1-1 一张模板两份档案：类与对象的登记关系

字段与方法分别登记在谁名下

模板上登记两类条目，归属完全不同。字段是资产登记项：写在类里、但在对象落地时按份分配——两个对象各有一套 name 与 area，互不牵连。方法是技能业务：写一份、全类共用——report 方法的方法体在内存里只有一份，r1.report 与 r2.report 跑的是同一段代码，差别只在于执行时 this 指向谁（1.2 节展开 this）。

这个"字段按份、方法按份共享"的结构，解释了一个很多初学者没意识到的现象：方法里可以直接写 name，因为方法执行时总是"附着"在某个具体对象上，name 就解析为那个对象的字段。但 main 方法不行——它是 static 的，不属于任何对象，没有"我本人"可指，所以在静态方法里直接写 name 会编译报错"无法从静态上下文中引用非静态变量"。这个报错的机制根源，1.4 节讲 static 时会彻底说透。

字段与方法之外，登记表上还有一类特殊栏目：局部变量。它和成员变量（字段）名字相近，身份完全不同：

默认值这条差异值得单独记一笔：字段不赋初值也能用（int 默认 0、引用类型默认 null），局部变量不赋初值编译直接报错。这不是语言设计随意，而是初始化责任不同——对象的字段在构造阶段由 JVM 统一清零（1.2 节的入籍仪式），而局部变量的清零会白白浪费一次赋值。

完整案例：给登记表加一个"变更记录"

空讲结构容易飘，来一个从头到尾的完整过程。背景：物业系统要记录每户的房产变更，要求每次改动都留下"谁在什么时候改的"。操作：在登记表上加一个变更次数字段和一个变更方法，方法内部先核对身份再修改资产：

class ResidentV2 {
    String name;
    double area;
    int changeCount = 0;              // 变更次数：初始为零的字段

    boolean changeArea(double newArea, String operator) {
        if (operator == null || operator.isEmpty()) {
            System.out.println("变更被拒绝：必须登记经办人");
            return false;             // 手续不全，不予变更
        }
        if (newArea < 0) {
            System.out.println("变更被拒绝：面积不能为负");
            return false;
        }
        this.area = newArea;          // this.area 指本对象的资产，1.2 节细讲
        this.changeCount++;
        System.out.println(name + " 的面积已变更为 " + area + "，累计变更 " + changeCount + " 次");
        return true;
    }
}

public class Case1 {
    public static void main(String[] args) {
        ResidentV2 r = new ResidentV2();
        r.name = "王五";
        r.changeArea(90.0, "前台小赵");   // 输出：王五 的面积已变更为 90.0，累计变更 1 次
        r.changeArea(-5, "前台小赵");     // 输出：变更被拒绝：面积不能为负
        r.changeArea(95.0, null);        // 输出：变更被拒绝：必须登记经办人
        System.out.println(r.changeCount); // 输出：1 —— 被拒的变更没有计入
    }
}
​

结果：三次调用只有一次成功，changeCount 只记了一次。解读：changeCount 之所以"记得住"，是因为它是字段——它的生命周期跟随对象，方法结束后并不消失；假如把它写进方法里当局部变量，每次调用都从零开始，记录就废了。变式：把需求改成"全物业今年总变更次数"，字段就要搬到 static 名下（全楼一块门牌，1.4 节）；改成"变更历史明细"，就需要一个数组字段按次追加——登记表的结构跟着需求走，这正是面向对象设计的日常。

本节要点回顾

• 类是模板、对象是实体：类定义结构与行为，对象按模板在堆内存落户；变量只是引用，赋值传递的是档案编号而非档案本体
• 字段按份分配、方法全类共享：改一个对象的字段不影响别人；方法体只有一份，靠 this 区分"我在给谁办事"
• 成员变量与局部变量分属两个世界：字段有默认值、生命周期随对象；局部变量无默认值、随栈帧生灭
• 静态上下文没有"我本人"：静态方法里直接引用实例字段会编译报错，机制根源在 1.4 节
• 登记表结构跟着需求走：状态该跨方法保留就上字段，跨对象共享就上 static，这两个判断是后面所有章节反复用到的

下一节办入籍手续：new 的那一瞬间发生了什么、构造器怎么保证"档案不空着就上架"、this 在窗口里怎么喊"我本人"。