Java SE 6 技術手冊 — 以物件思考問題

TL;DR

OOP 的第一步是「以物件為中心思考問題」:從需求中找名詞 → 識別物件、屬性,找動詞 → 識別方法。Java 用 class 定義物件規格、new 建立實例。public / private 控制成員可見度,基本原則是「資訊最小化公開」。

主要參考

良葛格 — Java SE 6 技術手冊

7.1 定義類別(Class)

物件導向設計的第一步:如何描述問題中的元素、如何將它們定義成物件,也就是如何封裝資訊。

7.1.1 以物件思考問題

範例需求

「有一個帳戶,帳戶中有存款餘額。可以對帳戶進行存款與提款,並可以查詢餘額。」

識別物件與屬性

從問題中的名詞識別物件:

「帳戶」 → 物件 Account
「餘額」 → 屬性 balance(也可以視為物件,但這個粒度暫不需要)

從問題的靜態特性識別屬性:

帳戶有什麼狀態? 餘額、帳戶號碼

識別物件方法

從動詞識別方法:

「存款」 → deposit()
「提款」 → withdraw()
「查詢餘額」 → getBalance()

完整 Java 類別範例

public class Account {
    private String accountNumber;       // 私有屬性
    private double balance;

    // 預設建構方法
    public Account() {
        this("empty", 0.0);
    }

    // 自訂建構方法
    public Account(String accountNumber, double balance) {
        this.accountNumber = accountNumber;
        this.balance = balance;
    }

    public String getAccountNumber() {
        return accountNumber;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void deposit(double money) {
        balance += money;
    }

    public double withdraw(double money) {
        balance -= money;
        return money;
    }
}

java

使用方式

Account account1 = new Account();                       // 用預設建構
Account account2 = new Account("123-4567", 100.0);      // 用自訂建構

account1.deposit(1000.0);
System.out.println(account1.getBalance());              // 1000.0

java

Java 類別的關鍵元素

1. `class` 關鍵字 + 檔名規則

// 檔名必須是 Account.java
public class Account {
    // ...
}

java

Java 檔名規則

每個檔案最多一個 public class

public class 名稱必須跟檔名同名

同一檔案可以有多個非 public 的 class,各自編譯成獨立 .class 檔

執行時用 java ClassName(不是 java filename.java)

2. 成員(Members)

成員類型	例	說明
Field(資料成員)	`private double balance`	屬性、狀態
Method(方法成員)	`public void deposit(...)`	行為
Constructor(建構方法)	`public Account()`	創建時呼叫

3. 可見度修飾符

修飾符	可見範圍
`public`	所有 class 都看得到
`private`	只有自己 class 內
`protected`	自己 + 子類 + 同 package
(不寫)	同 package(default / friendly)

資訊最小化公開原則

儘量透過方法操作物件,不要直接讓外部存取 field。違例會造成程式設計人員亂改內部狀態,維護地獄。範例:accountNumber / balance 都是 private,外面只能透過 getXxx() 看到。

4. 建構方法(Constructor)

與類別同名的特殊方法,用來初始化物件:

public Account() {
    this("empty", 0.0);                 // ⭐ this() 呼叫另一個建構方法
}

public Account(String accountNumber, double balance) {
    this.accountNumber = accountNumber; // ⭐ this 指向當前物件
    this.balance = balance;
}

java

特性:

沒有回傳值(連 void 都不寫)
可以 overload(多個不同參數版本)
不寫 constructor 時 Java 自動給一個無參數的 default

OOP 四大特性的 Java 實作

1. 抽象(Abstraction)

// 抽象 class — 不能 new,只能繼承
abstract class Vehicle {
    abstract void move();           // ⭐ 抽象方法,只宣告不實作
    void stop() {                   // 一般方法,可有實作
        System.out.println("stopped");
    }
}

class Car extends Vehicle {
    @Override
    void move() {
        System.out.println("driving");
    }
}

java

2. 封裝(Encapsulation)

透過可見度修飾符 + getter/setter:

public class User {
    private String password;        // 外部看不到

    public boolean checkPassword(String input) {
        return this.password.equals(input);   // 透過方法檢查
    }
}

java

3. 繼承(Inheritance)

class Animal {
    void eat() { System.out.println("eating"); }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() { System.out.println("woof"); }

    @Override
    void eat() { System.out.println("dog eating");}   // 覆寫父類
}

java

4. 多型(Polymorphism)

Animal a = new Dog();
a.eat();                            // ⭐ 印 "dog eating"(動態繫結)

java

父類別參考可以指向子類別物件,呼叫方法時用子類別實際版本。

Interface(介面)

// 純抽象的契約
interface Drivable {
    void drive();
    int getMaxSpeed();
}

class Car implements Drivable {
    @Override
    public void drive() { /* ... */ }

    @Override
    public int getMaxSpeed() { return 200; }
}

java

Java 8+ 加入 default method,介面也可以有實作:

interface Drivable {
    void drive();
    default void honk() {                // ⭐ 有預設實作
        System.out.println("honk!");
    }
}

java

static 變數陷阱

class Test {
    static int classVar = 0;            // ⭐ 類變數,全 class 共享
    int instanceVar = 0;                // 實例變數,每物件獨立
}

Test t1 = new Test();
Test t2 = new Test();

t2.classVar = 10;
System.out.println(t1.classVar);        // 10!(共享)
System.out.println(t2.instanceVar);     // 0(獨立)

java

static 變數是整個 class 一份,所有實例看到同一個。改一個影響全部。

適合:常數(配 final)、計數器、單例。不適合:任何 user-specific 資料(會踩雷)。

OOP 設計流程(物件分析簡介)

1. ==識別物件==(從名詞)
2. ==識別屬性==(物件的靜態特性)
3. ==識別方法==(物件的行為)
4. ==設計類別關係==(繼承 / 組合 / 依賴)
5. ==實作==(寫 Java 程式碼)

這就是 OOA / OOD 的簡化版。詳見:

物件導向分析(OOA Object-Oriented Analysis)
物件導向設計(OOD Object-Oriented Design)
物件導向程式設計基本原則 - SOLID

進階閱讀

Craig Larman, Applying UML and Patterns: An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design and the Unified Process(2nd Ed.) — 經典 OOAD 教科書

Java SE 6 之後的演進(2026 視角)

Java SE 6 是 2006 年的東西,實務已遠去。但概念仍適用:

版本	重要新特性
Java 8 (2014)	Lambda / Stream API / `default` method / `Optional`
Java 9 (2017)	Module system
Java 11 (2018, LTS)	`var` 關鍵字
Java 14 (2020)	Record(immutable data class)
Java 17 (2021, LTS)	Sealed class / Pattern matching
Java 21 (2023, LTS)	Virtual threads / Pattern matching for switch

// 現代 Java(17+)— record + pattern matching
record Account(String number, double balance) {}

if (account instanceof Account a && a.balance() > 0) {
    System.out.println("Active account: " + a.number());
}

java

2026 年寫新 Java code 直接走 Java 21,Spring Boot 3 / Quarkus 都已支援。

Java SE 6 技術手冊 — 以物件思考問題

TL;DR

OOP 的第一步是「以物件為中心思考問題」:從需求中找名詞 → 識別物件、屬性,找動詞 → 識別方法。Java 用 class 定義物件規格、new 建立實例。public / private 控制成員可見度,基本原則是「資訊最小化公開」。

主要參考

良葛格 — Java SE 6 技術手冊

7.1 定義類別(Class)

物件導向設計的第一步:如何描述問題中的元素、如何將它們定義成物件,也就是如何封裝資訊。

7.1.1 以物件思考問題

範例需求

「有一個帳戶,帳戶中有存款餘額。可以對帳戶進行存款與提款,並可以查詢餘額。」

識別物件與屬性

從問題中的名詞識別物件:

「帳戶」 → 物件 Account
「餘額」 → 屬性 balance(也可以視為物件,但這個粒度暫不需要)

從問題的靜態特性識別屬性:

帳戶有什麼狀態? 餘額、帳戶號碼

識別物件方法

從動詞識別方法:

「存款」 → deposit()
「提款」 → withdraw()
「查詢餘額」 → getBalance()

完整 Java 類別範例

public class Account {
    private String accountNumber;       // 私有屬性
    private double balance;

    // 預設建構方法
    public Account() {
        this("empty", 0.0);
    }

    // 自訂建構方法
    public Account(String accountNumber, double balance) {
        this.accountNumber = accountNumber;
        this.balance = balance;
    }

    public String getAccountNumber() {
        return accountNumber;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void deposit(double money) {
        balance += money;
    }

    public double withdraw(double money) {
        balance -= money;
        return money;
    }
}

java

使用方式

Account account1 = new Account();                       // 用預設建構
Account account2 = new Account("123-4567", 100.0);      // 用自訂建構

account1.deposit(1000.0);
System.out.println(account1.getBalance());              // 1000.0

java

Java 類別的關鍵元素

1. `class` 關鍵字 + 檔名規則

// 檔名必須是 Account.java
public class Account {
    // ...
}

java

Java 檔名規則

每個檔案最多一個 public class

public class 名稱必須跟檔名同名

同一檔案可以有多個非 public 的 class,各自編譯成獨立 .class 檔

執行時用 java ClassName(不是 java filename.java)

2. 成員(Members)

成員類型	例	說明
Field(資料成員)	`private double balance`	屬性、狀態
Method(方法成員)	`public void deposit(...)`	行為
Constructor(建構方法)	`public Account()`	創建時呼叫

3. 可見度修飾符

修飾符	可見範圍
`public`	所有 class 都看得到
`private`	只有自己 class 內
`protected`	自己 + 子類 + 同 package
(不寫)	同 package(default / friendly)

資訊最小化公開原則

儘量透過方法操作物件,不要直接讓外部存取 field。違例會造成程式設計人員亂改內部狀態,維護地獄。範例:accountNumber / balance 都是 private,外面只能透過 getXxx() 看到。

4. 建構方法(Constructor)

與類別同名的特殊方法,用來初始化物件:

public Account() {
    this("empty", 0.0);                 // ⭐ this() 呼叫另一個建構方法
}

public Account(String accountNumber, double balance) {
    this.accountNumber = accountNumber; // ⭐ this 指向當前物件
    this.balance = balance;
}

java

特性:

沒有回傳值(連 void 都不寫)
可以 overload(多個不同參數版本)
不寫 constructor 時 Java 自動給一個無參數的 default

OOP 四大特性的 Java 實作

1. 抽象(Abstraction)

// 抽象 class — 不能 new,只能繼承
abstract class Vehicle {
    abstract void move();           // ⭐ 抽象方法,只宣告不實作
    void stop() {                   // 一般方法,可有實作
        System.out.println("stopped");
    }
}

class Car extends Vehicle {
    @Override
    void move() {
        System.out.println("driving");
    }
}

java

2. 封裝(Encapsulation)

透過可見度修飾符 + getter/setter:

public class User {
    private String password;        // 外部看不到

    public boolean checkPassword(String input) {
        return this.password.equals(input);   // 透過方法檢查
    }
}

java

3. 繼承(Inheritance)

class Animal {
    void eat() { System.out.println("eating"); }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() { System.out.println("woof"); }

    @Override
    void eat() { System.out.println("dog eating");}   // 覆寫父類
}

java

4. 多型(Polymorphism)

Animal a = new Dog();
a.eat();                            // ⭐ 印 "dog eating"(動態繫結)

java

父類別參考可以指向子類別物件,呼叫方法時用子類別實際版本。

Interface(介面)

// 純抽象的契約
interface Drivable {
    void drive();
    int getMaxSpeed();
}

class Car implements Drivable {
    @Override
    public void drive() { /* ... */ }

    @Override
    public int getMaxSpeed() { return 200; }
}

java

Java 8+ 加入 default method,介面也可以有實作:

interface Drivable {
    void drive();
    default void honk() {                // ⭐ 有預設實作
        System.out.println("honk!");
    }
}

java

static 變數陷阱

class Test {
    static int classVar = 0;            // ⭐ 類變數,全 class 共享
    int instanceVar = 0;                // 實例變數,每物件獨立
}

Test t1 = new Test();
Test t2 = new Test();

t2.classVar = 10;
System.out.println(t1.classVar);        // 10!(共享)
System.out.println(t2.instanceVar);     // 0(獨立)

java

static 變數是整個 class 一份,所有實例看到同一個。改一個影響全部。

適合:常數(配 final)、計數器、單例。不適合:任何 user-specific 資料(會踩雷)。

OOP 設計流程(物件分析簡介)

1. ==識別物件==(從名詞)
2. ==識別屬性==(物件的靜態特性)
3. ==識別方法==(物件的行為)
4. ==設計類別關係==(繼承 / 組合 / 依賴)
5. ==實作==(寫 Java 程式碼)

這就是 OOA / OOD 的簡化版。詳見:

物件導向分析(OOA Object-Oriented Analysis)
物件導向設計(OOD Object-Oriented Design)
物件導向程式設計基本原則 - SOLID

進階閱讀

Craig Larman, Applying UML and Patterns: An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design and the Unified Process(2nd Ed.) — 經典 OOAD 教科書

Java SE 6 之後的演進(2026 視角)

Java SE 6 是 2006 年的東西,實務已遠去。但概念仍適用:

版本	重要新特性
Java 8 (2014)	Lambda / Stream API / `default` method / `Optional`
Java 9 (2017)	Module system
Java 11 (2018, LTS)	`var` 關鍵字
Java 14 (2020)	Record(immutable data class)
Java 17 (2021, LTS)	Sealed class / Pattern matching
Java 21 (2023, LTS)	Virtual threads / Pattern matching for switch

// 現代 Java(17+)— record + pattern matching
record Account(String number, double balance) {}

if (account instanceof Account a && a.balance() > 0) {
    System.out.println("Active account: " + a.number());
}

java

2026 年寫新 Java code 直接走 Java 21,Spring Boot 3 / Quarkus 都已支援。

Java SE 6 技術手冊 — 以物件思考問題

7.1 定義類別(Class)

7.1.1 以物件思考問題

識別物件與屬性

識別物件方法

完整 Java 類別範例

使用方式

Java 類別的關鍵元素

1. class 關鍵字 + 檔名規則

2. 成員(Members)

3. 可見度修飾符

4. 建構方法(Constructor)

OOP 四大特性的 Java 實作

1. 抽象(Abstraction)

2. 封裝(Encapsulation)

3. 繼承(Inheritance)

4. 多型(Polymorphism)

Interface(介面)

static 變數陷阱

OOP 設計流程(物件分析簡介)

Java SE 6 之後的演進(2026 視角)

目錄

Java SE 6 技術手冊 — 以物件思考問題

7.1 定義類別(Class)

7.1.1 以物件思考問題

識別物件與屬性

識別物件方法

完整 Java 類別範例

使用方式

Java 類別的關鍵元素

1. class 關鍵字 + 檔名規則

2. 成員(Members)

3. 可見度修飾符

4. 建構方法(Constructor)

OOP 四大特性的 Java 實作

1. 抽象(Abstraction)

2. 封裝(Encapsulation)

3. 繼承(Inheritance)

4. 多型(Polymorphism)

Interface(介面)

static 變數陷阱

OOP 設計流程(物件分析簡介)

Java SE 6 之後的演進(2026 視角)

目錄

1. `class` 關鍵字 + 檔名規則

1. `class` 關鍵字 + 檔名規則