面向对象程序设计类和对象.ppt

东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 1 第第4 4章章 面向对象程序设计面向对象程序设计 -类和对象类和对象1 1 教学目标： 掌握类和对象的概念，熟悉类的定义、 实现，熟悉对象的创建和使用。 教学重点： 类和对象的基本概念及认识。 教学难点： 面向对象编程思想的确立。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 2 v 类和对象的关系就是共性和个性的关系，由于许多 对象常常具有一些共性，因此将这些共性抽象出来，就 成为了类。通过创建类的一个实例来创建该类的一个对 象，通过赋予各个对象不同的值来实现各对象不同的个 性。 面向对象概念面向对象概念 不同的物体可能有相同的特征，如两个人都有人的特 征，两辆汽车都有汽车的特征等。把一类对象的共性抽象 出来，形成一个模型就是类。所以类是一组具有相同特性 的对象的抽象化模型。 例如，所有的人具有相同的特征，可以抽象化为“人 ”类，我们每一个具体的人，就是“人”类中的一个实例 ，即一个对象。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 3 面向对象概念面向对象概念 一、面向对象编程(OOP,Object Oriented Programing)的思想 (1)(1)现实世界的一切事物都是对象。现实世界的一切事物都是对象。 (2)(2)对象一般都有两个特征对象一般都有两个特征: :属性属性(property)(property)和和行为行为(behavior)(behavior) 。 (4)(4)类本身是不存在的，是抽象的，而对象是具体的，实类本身是不存在的，是抽象的，而对象是具体的，实 实在在的。实在在的。 (3)(3)类：具备相同属性和行为的一组对象的集合类：具备相同属性和行为的一组对象的集合 。 类和对象的关系可以这样理解： 把具有相同特征的对象的这种相同的特征（包括属性和 行为）抽象化就是类； 把类实例化就是对象。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 4 一、面向对象编程(OOP,Object Oriented Programing)的思想 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 5 v man class中包含有: 属性：name /名字 sex /性别 age /年龄 address /住址 company /公司 方法：eatfood() /吃饭 sleep() /睡觉 study() /学习 work() /工作 这些显示的是类的属性 是类的静态特征 表现为对象的状态 这些是类的方法 是类的行为特征 表现为对象的行为 将对象进行抽象为类 将类进行实例化 类(CLASS) 为 ”man class” 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 6 类和对象的比较 n类是一个定义一个 对象的属性和行为 并且在设计的时候 产生的模板或蓝图 n一个对象是一个关于 类的运行实例，它占 用内存并且拥有一定 的生命周期 123 245 12 245 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 7 二、类 类描述了同一类对象都具有的数据和行为。Java语言中 的类将这些数据和行为进行封装，形成了一种复合数据类 型。创建一个新类，就是创建了一种新的数据类型。 在程序中，类只定义一次，而用new运算符可以实例化同 一个类的一个或多个对象。 类有两种基本成分，即数据和方法。 类的数据称为数据成员，可以是基本类型的变量或数组， 也可以是类的实例； 方法用于处理该类的数据成员。方法与C/C+中的函数很相 似，具有名称、参数、方法体、返回值等，它们区别在于 方法是类的成员，只能在类内定义。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 8 4.1 类声明和类体 类是组成Java程序的基本要素。类封装了一类对象的 状态和方法。类是用来定义对象的模板。可以用类创 建对象，当使用一个类创建了一个对象时，我们也说 给出了这个类的一个实例。 在语法上，类由两部分构成：类声明和类体。基本 格式为： class 类名 类体的内容 8 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 9 class是关键字，用来定义类。“class 类名”是类 的声明部分，类名必须是合法的Java标识符。两个大 括号“”、“”以及之间的内容称作类体。 以下是两个类声明的例子。 class Dog class 机动车 9 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 10 类的名字不能是Java中的关键字，要符合标识符规 定，即名字可以由字母、下划线、数字或美元符号组 成，并且第一个字符不能是数字。但给类命名时，最 好遵守下列习惯： （1）如果类名使用拉丁字母，那么名字的首字母使 用 大写字母，如Hello、Time、,People 等。 （2）类名最好容易识别、见名知意。当类名由几个 “单词”复合而成时，每个单词的首写字母使用大写 ，如BeijingTime、AmericanGame、HelloChina等。 返回 10 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 11 4.2 类体的构成 一、类体内容可以有2种类型的成员： 1属性：通过变量来声明属性，又称作成员变量或 域，用来刻画类创建的对象的属性。将在后面的第3节 详细地讨论成员变量。 2方法：方法是类体的重要成员之一。其中的构造 器是具有特殊地位的方法，供类创建对象时使用，用 来给出类所创建的对象的初始状态，另一类方法，可 以由类所创建的对象调用，对象调用这些方法操作成 员变量形成一定的算法，体现对象具有某种功能。 11 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 12 下面是一个类名为“机动车”的类，类体内容的变量 定义部分定义了2个float类型的变量：“weight”、 “height”和一个int型变量“speed”；方法定义部 分定义了3个方法：“changSpeed”、“getWeight” 和“getHeight”。 成员变量的类型可以是Java中的任何一种数据类型 ，包括前面学习过的基本类型：整型、浮点型、字符 型、数组以及后面要学习的对象及接口。 成员变量在整个类内都有效，与它在类体中书写的 先后位置无关，例如，前述的机动车类也可以写成： 12 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 13 在定义类的成员变量时可以同时赋予初值，表明类所 创建的对象的初始状态。需要注意的是，对成员变量 的操作只能放在方法中，方法可以对成员变量进行操 作形成算法，如： 但是不可以这样做：因为，a=12是 赋值语句，不是数据的声明。类的成员类型中可以有 数据和方法，即数据的定义和方法的定义，但没有语 句，语句必须放在方法中。 返回 13 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 14 vclass Rectangle v v/定义属性，表示矩形的长和宽 vint length=1; vint width=1; v/定义方法,求矩形面积 v public int area() v vint temp=length*width; vreturn temp; v v v 例1： 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 15 v例2：关于类定义的例子 定义一个汽车类(它的属性如颜色、车速等；操纵汽 车的方法如起步、加速、减速、停车等) class Car String color;/颜色 int speed; /车速 void start(int spd) spd=speed; void addspeed(int addval) speed+=addval; void subspeed(int subval) speed-=subval; void stop() speed=0; public static void main(String args) 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 16 【例3】声明了一个类MyCircle的一些成员变量。 vpublic class MyCircle vint r; vdouble area() vdouble area=3.14*r*r; v return area; v 结论： 类的成员变量必须在类主体内声明， 且不能包括在方法体中。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 17 二、 类的成员变量 （1）成员变量的声明 成员变量完整的声明格式如下： public|protected|privatestaticfinaltransientvolatile type variableName; v其中修饰符public、protected、private说明了对该对象成员变量的 访问权限；其他的修饰符如下： vstatic属性用来限制该成员变量为类变量，表示它们可被类的所有对 象共享。没有用static修饰的成员变量为实例变量； vfinal用来声明一个常量，对于用final限定的常量，在程序中不能修 改它的值； vtransient用来声明一个暂时性变量，在默认情况下，类中所有变量 都是对象永久状态的一部分，当对象被保存到外存时，这些变量必须 同时被保存；用transient限定的变量则指示Java虚拟机，该变量并 不属于对象的永久状态，从而不能被永久存储。 vvolatile表示该变量有可能被多个线程所改变，提示编译器不应该将 该变量优化，这可避免读到不正确的值。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 18 二、 类的成员变量 （2）静态变量 v Java变量可分为两种类型，一种是“成员变量 ”（member-variable），另一种是“非成员变量 ”(non-member-variable)，即局部变量。这两种变 量都位于Java类内，只不过是是非成员变量非成员变量还必须位位 于于类内的方法方法中。 v Java的成员变量如果使用static这个关键字又可 称为“类变量”（class-variable），即静态变量 。 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 19 【例4】表示类变量和实例变量的区别。 class A static String a; /类变量(静态变量) String b; /实例变量 public class Test public static void main(String args) A obj1=new A(); /类A的对象1 / A obj2=new A(); /类A的对象2 /在此代码中如果给a赋值那么,obj1.a 和obj1.a指的是同一个 内存空间,无论那个对象修改都是对一个a进行操作 结论： 每个对象的实例变量都分配内存，通过该对象来访问这些实例变量 ，不同的实例变量是不同的。如变量b 类变量是与类相关联的数据变量，也就是说，类变量是和该类所创建 的所有对象相关联的变量，改变其中一个对象的这个类变量就同时改 变了其它对象的这个类变量。类变量仅在生成第一个对象时分配内存，所 有实例对象共享同一个类变量，每个实例对象对类变量的改变都会影响到其它 的实例对象。如变量a a obj1 obj2 b b obj1 obj2 a和b在内存中空间的配置 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 20 二、 类的成员变量 （3）常量 v final变量就是平时所说的常量，也就是最后值，无法再被修改。当 一个变量被设置为final变量时，它的内容值就被固定下来了不能再修改 。 【例5】final变量常见的用法实例 class Tom final int MAX=100; static final int MIN=20; class Example public static void main(String args) System.out.println(Tom.MIN); Tom t=new Tom(); int x=0; x=Tom.MIN+t.MAX; System.out.println(x); 东营职业学院计算机系网络教研室 第 页 共 21 页 21 三、创建对象 创建一个对象包括三个步骤： 声明对象 实例化对象 初始化对象 1、声明对象 声明对象的名字和类型，用类名来说明对象的类型 格式：类名 对象名 说明：对象声明并不创建新的对象 例：Rectangle obj