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7-3 物件的產生
7-3-1 物件產生敘述 – new() 設計好類別藍圖之後，接下來必須考慮如何將類別實現成為一個可執行運作的『物件』。像是蓋房子一樣，同一張建築藍圖可能因所需的人不同、所蓋的地理位不同、所建設的時間不同…等等不同因素，即使照圖蓋出外觀一樣的房子，內裝樣式卻可能出現很大的差別。由此可見，由同一份類別所產生的物件之間，也會因所面臨的狀況不同，產生外觀相同，內部大異其趣的物件。因此，任一時機內，由類別產生一個物件，只不過當時狀況的一個『驗例』（Instance）而已，由類別產生物件的過程稱為『驗例化』（Instantiate，某些地方稱為物件化）。利用 new () 函數呼叫，由類別產生一個物件，語法如下：
重點說明如下： (1) class_name object_name（如 Employee Liu）：宣告某一資料型態為 class_name 類別（如 Employee）的物件，其名稱為 object_name（如Liu）。其實宣告類別的語法，與宣告基本資料型態變數的方法很類似，如 int k 語句。 (2) object_name = new class_name()（如 Liu = new Employee()）：產生一個 class_name 型態（如 Employee）的物件，並填入 Liu 物件內。像是整數宣告int k = 10 。 (3) 上述兩個敘述可整合一個敘述達成，則為 class_name object1 = new class_name()，譬如 Employee Cheng = new Employee ()。 上述範例中，Employee 為事先製作好的類別，並經過編譯成 Employee.class（Bytecode，中介程式）；而且須與原程式儲存放於同一目錄底下，否則必須利用 classpath 變數（第一章有設定 classpath 說明），標明 Employee.class 的所在位置。利用 new 產生的物件其特性如下： (1) 變數成員表示：經由類別產生的物件，該物件內的變數成員也繼承了原類別所規劃的屬性，可能是 public、private 與 protected 的存取限制。變數成員的表示方法為： 『object_name.variable_name』（如 Cheng.name） (2) 方法成員表示：物件內的方法成員承襲了原類別所規劃的屬性，可能是 public 或 private；方法成員表示為： 『object_name.method_name』（如 Cheng.setID()） 7-3-2 範例研討：規劃通用型人事資料 （A）程式功能：Ex7_1.java、Employee.java 展鵬網路行銷公司需要一套較完整的人事資訊系統，該系統允許編輯員工資料，每一員工的描述屬性有： (1) 員工代號（ID）：整數。必須高於 1000，且低於 5000。 (2) 姓名（name）：字串。 (3) 部門（depart）：字串。 (4) 底薪（payment）：整數。必須高於最低薪資 15800 元。 (5) 加班時數（extra）：整數。最高 45 小時。 請先建立一只雛型程式，允許輸入員工資料，如輸入資料不符規定，則不予輸入並顯示錯誤原因。輸入完畢後印出該員工的薪資表，其中加班費計算方式為每小時 = (底薪 / (30 * 8)) * 1.5。期望操作介面如下： (1) 編譯後，正常執行如下：
(2) 如果員工編號不在 1000~5000 範圍內，系統會拒絕操作並離開，如下：
(3) 如果員工薪資低於 15800，則系統會拒絕操作並離開，如下：
(4) 如果員工加班時數超過 45 小時，則系統會拒絕操作並離開，如下：
物件的簡單應用，如同傳統語言的『結構變數』一樣，大多運用於描述環境的事實現象（或稱 Entity）。但物件不僅被動的描述 Entity 的屬性外，如果給予適當的處理，它可主動判斷『事項』是否已超過真實現象。以電子化人事系統為例，對於公司內員工薪資或工時計算大多不可以違反『勞工法』規定，譬如員工代號大多有一定格式、勞工最低薪資、每月最高超工時數、等等。 我們相信公司裡某些規定是適合所有員工，也就是員工資料制定完成之後，大多可以適用所有部門員工。因此，吾人依照展鵬公司的需求，製作了如圖 7-5 的 Employee 類別（Employee.java），其他應用系統也可直接引用，如此則可以整合公司內的員工資料。圖 7-5 是由 Employee 類別產生 worker 與 sales 員工物件的範例。設計完成員工資料類別之後，再編寫建立員工資料程式（Ex7_1.java）就不會困難了。
圖 7-5 員工資料的物件範例 吾人利用 Employee.java 建構宣告員工物件的類別（Employee.class）；該類別內包含 5 個變數成員（其中 3 個是隱藏式變數），與 6 個存取隱藏變數的方法成員，然而它們即是該類別的輸入/輸出埠口。從外觀來看，Employee.class 抽象功能如圖 7-6 所示。各項功能如下說明： (1) 屬於輸入埠口： (a) int setID(int i)：設定員工代號，如 i 介於 1000~5000 之間則執行正常返回 1；否則返回 0。該方法是設定物件內變數成員，屬於輸入埠口之一。 (b) int setPayment(int pay)：設定員工底薪，如 pay 大於 15800，則執行正常並回傳 1；否則回傳 0，表示拒絕操作。屬於物件的輸入埠口之一。 (c) int setExtra(int ex)：設定員工加班時數，如 ex 小於 45 則執行正常並回傳 1；否則回傳 0。屬輸入埠口之一。
圖 7-6 Employee.class 類別架構 (2) 屬於輸出埠口： (a) int getID()：取得員工代號。輸出埠口之一。 (b) int getPayment()：取得員工底薪。輸出埠口之一。 (c) int getExtra()：取得員工加班時數。輸出埠口之一。 (d) name：儲存員工姓名的變數，可任意存取。 (e) depart：儲存服務部門的變數，可任意存取。 (3) 屬於物件變數： (a) 公開變數：有 name(員工姓名) 與 depart(服務部門)等 2 個變數，外部程式可以直接存取(讀或寫)。 (b) 私有變數：有 ID(員工編號)、payment(底薪) 與 extra(加班時數) 等 3 個變數，外部程式不可以直接存取，必須透過輸入/輸出埠口存取，如 setID()、getID()、、、等物件方法。 (4) Employee.java 程式範例，如下
圖 7-7 Employee.java 程式架構
程式重點說明： (1) 第 6~10 行：宣告類別的變數成員，並指定其相關屬性（如 private）。 (2) 第 14~23 行：『int setID(int i) { ..}』。宣告 setID() 方法成員，該方法被呼叫時，會攜帶參數 i，如果該參數介於 1000 與 5000 之間，則這定員工代號，並回傳一個整數 1；否則拒絕設定，亦回傳 0。 (3) 第 24~26 行：『int getID() {…}』。宣告 getID() 方法成員，功能是回傳員工代號（ID）。 (4) 第 27~37 行：『int setPayment(int pay) { ..}』。功能是設定員工底薪的方法成員；當引數（pay）底薪低於 15800 元，該方法會拒絕輸入，並回傳一個整數 0；否則回傳整數 1。 (5) 第 38~40 行：『int getPayment() {…}』。 讀取員工底薪的方法成員。 (6) 第 41~50 行：『int setExtra(int ex) { ..}』。輸入員工加班時數的方法成員；當引數超過 45 時，會拒絕輸入並回傳 0；否則回傳 1。 (7) 第 51~53 行：『int getExtra() { … }』。讀取員工加班時數的方法成員。
圖 7-8 Ex7_1.java 程式架構 製作完成 Employee 類別之後，吾人再編寫一主程式，引用該類別來產生工作員（worker）。針對 worker 物件輸入與輸出資料，證實 Employee 類別所提供的方法與變數成員是否能滿足所需。
程式重點說明： (1) Employee.class 需存在於相同目錄下。 (2) 第 9 行：『Employee worker = new Employee();』。利用 Employee 類別產生 worker 物件，則該物件擁有原類別所宣告的方法與變數成員。 (3) 第 14 行：『worker.name = keyin.readLine();』。Worker.name 變數成員屬於公開性的（非隱藏性），可以直接存取。 (4) 第 21~24 行：『if (worker.setID(id)==0) { ..}』。呼叫 worker 物件的 setID() 方法成員，表示透過 setID() 將引數 id 值寫入 ID 變數內。執行後回傳是 0 的話，表示執行不正確。因 worker.ID 是隱藏性變數，無法直接存取，必須透過其他方法成員才行。 無人稍修改 Ex7_1.java 程式，測試直接存取 worker.ID、worker.extra 與 worker.payment 等隱藏性變數。修改部分程式內容：Ex7_1_1.java
其編譯結果如下：
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翻轉工作室：粘添壽
Java 程式設計(二) 含物件導向
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