面向对象的程序设计

第五章 面向对象的程序设计

回顾 • 掌握一维数组的定义和使用 • 掌握二维数组的定义和使用 • 掌握数组常用方法的使用

目标 • 面向对象的基本概念。 • 类的声明以及成员变量、方法的声明和访问权限。 • 对象的生成和使用。 • 继承和多态的概念及其实现。 • this和super的使用。 • 包和接口的使用。

5.1.1 对象 • 对象是具有某些特殊属性（数据）和行为方式（方法）的实体。可以是有生命的个体，比如一个人或一只老虎。也可以是无生命的个体，比如一辆汽车或一台计算机。也可以是一个抽象的概念，如天气的变化或鼠标所产生的事件。两个特征：属性（Property）和行为（Behavior）如：一个人的属性有：姓名、性别、年龄、身高、体重等行为有：唱歌、打球、骑车、学习等。

5.1.2 消息 • 单一对象的存在并没有多大的作用，只有多个对象相互作用才会完成复杂的行为。 • 对象和对象之间是通过传递消息来完成相互通信的。 • 一个消息由三方面内容组成： 1）消息的接收者，即消息的目标对象； 2）接收对象采用的方法； 3）执行方法所需用的参数(Parameters)。例如：一辆自行车放在车棚中并没有什么用，当我们人骑上它，并加速时才体现它的作用，其中接收者（自行车），采用的方法（加速），所需的参数（上升到更高的档位）。

5.1.3 类 封装的实体=数据+方法 • 类是具有共同属性和行为的对象的抽象。 • 类可以定义为数据和方法的集合。 • 对象具有特殊属性和行为方式的实体。数据或变量类方法实例化抽象属性或状态对象操作或行为

5.1.4 面向对象的基本特征 （1）模块化（2）信息隐藏 1.封装：将数据成员（Data Member）和属于此数据的操作方法（Operating Method），放在同一个实体（Entity）或对象中。 2.继承：父类定义（Define）一些通用的属性与行为，其孩子继续使用。 3.多态：在同一个类中可有许多同名的方法，但其参数数量与数据类型不同，而且操作过程与返回值也可能会不同。（1）实现代码复用（2）简化设计过程解决其他语言中不能重名的问题

5.2.1 类的定义 类的定义格式为： [类修饰符]class name { type variable1; … type variableN; type methodname1(parameter-list){ //方法体 } … type methodnameN(parameter-list){ //方法体 } } 成员变量（对象属性）成员方法（对象行为或操作）

5.2.2 成员变量 • 作用范围是整个类。与局部变量不同。 • 可以使用修饰符来控制变量的作用范围。 • 格式：<修饰符><数据类型><名称>(=<初值>) • 修饰符可以为： • static：定义类变量，区分实例变量。 • final：用来声明常量，值只能用不能改。 • transient：定义暂时性变量，串行化时不能保存。 • volatile：定义共享变量，用于多线程共享。

方法名称 修饰符，可选返回类型参数列表，可选 5.2.3 成员方法 • 定义方法的一般格式： [access] type methodname1([parameter-list]){ //方法体 } public void setdt(int day,int month,int year){ day=23; month=7; year=2003; }

5.2.4 类的对象 • 对象的声明和创建类名对象名； //声明对象名=new 类名（参数）；//创建 (2)对象的使用对象名.成员变量名；对象名.成员方法名（参数列表）； (3)对象的销毁自动垃圾回收机制周期性的释放无用的对象。

类和对象实例 public class RectangleDemo{ double length; double width; void setL(double l,double w){ length=l; width=w;} double area(){ return length*width;} public static void main(String args[]){ RectangleDemo r1; r1=new RectangleDemo(); r1.setL(10,20); System.out.println(“area:”+r1.area());} }

5.2.5构造方法 • 构造函数名称与类名称相同 • 构造函数没有返回类型 • 其任务是在创建对象时初始化其内部状态 • 若无定义系统默认有一个无参构造方法 class Fruit { boolean seedLess; boolean seasonal; float price; Fruit(boolean seed, boolean season, float p) { seedLess = seed; seasonal = season; price = p; } }

5.2.6修饰符2-1 所有类A 包中类B 包中子类E 所有子类C 本类D

5.2.6修饰符2-2 用来说明类、方法或变量的类型。

5.2.7静态初始化 在类加载时，做一些起始动作的程序块。格式： static{ 程序块； } class StaticDemo{ boolean sex; String name; String type; static{ type=“学生”； } float score; }

5.2.8内部类 1.静态成员类 2.成员类 3.局部类 4.匿名类

5.2.9类的使用 1.类对象作为类的成员 2.类对象作为方法的参数 3.方法返回值为类对象

Emoloyee类： name sex Officer类： empClass vehicle Worker类： category dressAllowance 5.3.1类继承的实现2-1 • 被继承的类称为父类 • 继承父类的类称为子类 • 执行继承时，子类将获得父类的属性，并具有自身特有的属性。职员类，具有姓名和性别两个属性工人类，继承了父类的姓名和性别属性外还包含类别和是否有服装津贴属性主任类，还包含级别和是否配备交通工具属性

5.3.1类继承的实现2-2 • extends关键字用于继承类。 • 声明一个继承父类的类的通常形式如下： class subclass-name extends superclass-name { //类体 } • 没有extends，默认父类为Object • 只能有一个父类，即单继承 • 子类继承父类的全部成员注意

5.3.2 this和super关键字 1.this的使用（1）访问当前对象的数据成员（2）访问当前对象的成员变量（3）重载时用来引用同类的其他构造方法 2.super的使用（1）访问直接基类中被隐藏的数据成员（2）调用直接基类中被重写的成员方法（3）调用直接基类的构造方法

5.3.3抽象类和抽象方法 • 定义目的是提供可由其子类共享的一般形式。 • 抽象类不能实例化。 • 抽象方法没有函数体。 • 抽象方法必须在子类中给出具体实现。 • 抽象类中可以没有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类。 • 抽象类必须继承，子类根据自身需要扩展抽象类。 • abstract不能和final叠用修饰类。 • 不能有private成员变量和方法。 • 不能和private、static、final叠用修饰方法。

5.3.4类对象之间的类型转换 子类对象和基类对象之间的转换：（1）子类对象可以隐式，也可以转换为基类对象（2）处于相同类层次的类对象之间不能进行转换（3）子类对象在一定的条件下可以转换成基类对象，但必须使用强制类型转换。

5.4.1方法重载 • 方法重载是Java实现面向对象的多态性机制的一种方式。 • 同一个类中多个方法有相同的名字，不同的参数列表，这种情况称为方法重载。 • 返回类型不同并不足以构成方法重载。 • 当重载方法被调用时，编译器根据参数的类型和数量来确定实际调用哪个重载方法的版本。

5.4.2方法重写 • 方法重写是Java实现多态性机制的另一种方式。 • 在类层次结构中，如果子类中的一个方法与父类中的方法有相同的方法名并具有相同数量和类型的参数列表，这种情况称为方法重写。 • 重写方法通过父类引用被调用，Java根据当前被引用对象的类型来决定执行哪个版本的方法。 • 可通过super关键字调用直属父类中被重写的方法。 • 子类定义与父类同名的变量，使父类变量隐藏，但仍有自己的空间，在子类中可调用。 • 子类重写父类方法，会清除父类空间，在子类中不存在。

5.5.1接口的定义 说明：（1）通常接口的名字以able或ible结尾；（2）可以使用extends来继承接口的常量和抽象方法，但它与类中的extends不同，它可以有多个父接口，各父接口间用逗号隔开；（3）接口中的所有常量必须是public static final，方法必须是public abstract，这是系统默认的，不管你在定义接口时，写不写修饰符都是一样的。（4）native要甚用。 • [修饰符] interface 接口名称{ • [public] [static] [final] 变量名＝初值； //静态常量 • [public] [abstract] [native]返回值方法名（[参数表]）throws [异常列表] //方法 • } • 由于接口中定义的方法都是抽象、公有的，常量都是静态、公有的，所以修饰符可以省略。

5.5.2接口的实现 在类的声明中使用implements关键字来实现接口，一个类可以同时实现多个接口，各接口间用“，”隔开。 class classname implements interfacename{ //重写接口中的方法； } 说明：（1）若实现接口的类不是抽象类，则必须实现所有接口的所有方法，即为所有的抽象方法定义方法体。（2）一个类在实现某接口抽象方法时，必须使用完全相同的方法名，参数列表。（3）接口的抽象方法的访问控制符已指定为public，所以类在实现时，必须显示的使用public修饰符，否则被警告缩小了接口中定义的方法的访问控制范围。

实例：接口的定义和实现 class InterfaceTest { public static void main(String args[ ]) { B b=new B( ); b.show( ); } } interface A { double g=9.8; void show( ); } class B implements A { public void show( ) {System.out.println(“g=“+g);} }

5.5.3接口的继承 组合： interface A{ int sub(int a,int b); } interface B{ int add(int a,int b); } interface C extends A,B{ int mul(int a,int b); } interface A{ int sub(int a,int b); } interface B extends A{ int add(int a,int b); } interface C extends B{ int mul(int a,int b); }

5.5.4接口的多态 interface viecle{ abstract boolean start( ); } class Car implements viecle{ boolean start( ){ //发动引擎 } } class Ship implements viecle{ boolean start( ){ //抛锚 } }

5.6.1包的创建 （1）缺省情况下为无名包（2）有名包的创建：使用package语句如：package pname 或 package dir1.dir2.pname 包就是一个文件夹，里面存放.class文件，包中的“.”号表示子文件夹。

5.6.2包的引用 （1）使用包名、类名前缀例如： mypack1.mypack2.Myclass （2）加载引用：使用import语句格式：import mypack1.mypack2.Myclass 或 import mypack. mypack2.* （3）直接引用：在同一文件夹下

5.6.3设置CLASSPATH环境变量 CLASSPATH变量指明“.class”文件存放的位置。编译时：javac –dCLASSPATH路径Myclass.java 例如：javac –d d:\java myclass.java 则直接在d:\java下创建在myclass.java指明的包目录，并把Myclass.class拷到该目录下。

5.5.7 Java类库 Java中常用的包有： applet、awt、io、lang、net、util

总结 1.掌握面向对象程序设计的基本概念，对象、类、面向对象的基本特征（封装、继承和多态）。 2.掌握类、对象、继承、抽象类、接口和包的定义与使用。 3.掌握各种修饰符的使用方法。 4.掌握定义类时的各种细节，构造方法的定义和使用，方法的重载，方法的重写。

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