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安徽大学 4.类与对象 主讲：王华彬 知识点 v变量作用域 v构造方法 v方法重载 v参数传递 v实例成员和类成员 vpackage vimport v访问权限 v可变参数 Java技术及其应用 面向对象的三个特性： 封装、继承和多态 本章学习封装性 v类的封装性体现在，把一类事物所具有的相同的 属性和方法封装在一起。 v然后通过定义该类的一个对象，进而对该对象的 属性赋值，调用类的方法，从而完成一定的功能 封装性 v 汽车类： CLASS car v 属性： v 颜色， 灰色、红色、黄色 v 品牌， 法拉利、现代、马自达 v 类型， 赛车、轿跑车、SUV v 方法： v 启动 v 前进 v 倒车 v 熄火 v car 罗院长的车 =new car（）； v 罗院长的车.carColor=gray；罗院长的车.carBrand=现代； v 罗院长的车.carStart（）；罗院长的车.carStop（）； 封装性 v 手机类： CLASS phone v 属性： v 颜色， 灰色、红色、黄色 v 品牌， 苹果、谷歌、三星 v 类型， 触屏、直板、翻盖 v 方法： v 开机 v 拨号 v 挂断 v 关机 v phone 王玮的手机 =new phone（）； v 王玮的手机.phoneColor=gray；王玮的手机.phoneBrand=诺基亚*； v 王玮的手机.phonePoweron（）；王玮的手机.phonePoweroff（）； 类定义的一般要求 class Rect double width; double height; double getArea() double area=width*height; return area; 要求：类名是合法标示符，且容易理解 定义一个类包括三步： 取类名 定义属性 定义方法 类定义的一般要求 v class car v int carBrand; v char carColor; v int carKind; v /属性一般写在方法前习惯先定义属性，再定义方法； v /一行只定义一个属性，不提倡int carBrand ， carKind; v /变量首字母小写，第2个单词开始字母大写 v int startCar(); v int forward(); v int reversing(); v int stopCar(); ; /方法 函数 v v 类的属性 或称为成员变量 类的属性初始值 class Rect double width; double height; double getArea() double area=width*height; return area; Java技术及其应用 class 类名 成员变量； 成员方法； width=0.0; height=0.0; 类成员变量可以不赋初值，默 认0，false; 局部变量需要赋初值。 类的属性初始值 class Rect double width=1; double height; double getArea() double area=width*height; return area; vclass test vpublic static void main(String args) vRect r=new Rect(); v System.out.println(r.width); v System.out.println(r.height); v v 思考：程序的输出？ Java技术及其应用 double width; width=1; 变量作用域 class Rect double width; double height; double area; double getArea() double area=width*height; return area; void setHeight (double height) this.height=height; Java技术及其应用 成员变量 方法体内 局部变量 方法的参数 变量 v成员变量，即属性的有效区是整个类； v方法中的局部变量的有效区是该方法； v方法的参数的有效区在该方法中； v当成员变量和方法的局部变量或方法的参数变量 相同时，成员变量被隐藏， v即：成员变量在方法中暂时失效 Java技术及其应用 this关键字 v当成员变量被同名的局部变量或方法的参数变量 隐藏时（即成员变量在方法中暂时失效）， v为了表示成员变量，可以用this.成员变量为指代 vthis指向调用该成员方法的对象。 vRect r=new Rect (); this可以理解是r的引用 变量作用域例题 class Variable int x=10;/成员变量 int y; void init() int x=5; y=x; System.out.println(y); 思考：程序输出？ /此时y=x=5, 变量作用域例题 class Variable int x=10;/成员变量 int y; void init() int x=5; y=this.x; System.out.println(y); /此时y=x=10, class Variable int x=0,y=0,z=0;/成员变量 void init(int x,int y) this.x=x; this.y=y; int z=5;/方法中的局部变量 System.out.println(x+“ “+y+“ “+z); Variable v=new Variable(); System.out.println(v.x+“ “+v.y+“ “+v.z); v.init(20,30); System.out.println(v.x+“ “+v.y+“ “+v.z); 20 30 v.x=20 v.y=30 再来一个例题 public class A void f() int m=10,sum=0; if(m9) int z=10; z=2*m+z; for(int i=0;im;i+) sum=sum+i; m=sum; z=i+sum; Java技术及其应用 编译错，错在哪儿？ Z的有效区在if； i的有效区在for 课后习题4-8 class B int x=100,y=200; public void setX(int x)x=x; public void setY(int y)this.y=y; public int getXYSum() return x+y; Java技术及其应用 B b=new B(); b.setX(-100); /成员变量b.x=？ b.setY(-200); /成员变量b.y=？ System.out.println(b.getXYSum(); /成员变量x=100； /成员变量y=-200 /X+y=-100 变量作用域知识点小结 v类的成员方法中定义的局部变量或成员方法的参数 变量都会隐藏掉同名的类的成员变量， v这时可以使用this关键字来表示同名的类的成员变量 vthis关键字指向调用该成员方法的对象。 Java技术及其应用 v已经介绍了类的属性，接下来是： ？ v类的方法 或称为成员函数 v1、构造方法 v2、成员方法 构造方法 public class Example public static void main(String args) Rect r1= new Rect(); /创建对象 r1.width=128;/使用对象 r1.height=69; double area=r1.getArea(); System.out.println(“rectangle的面积 :“+area); Java技术及其应用 分配空间，并初始化对象，调用构造方法 构造方法 class Rect double width; double height; double getArea() double area=width*height; return area; Java技术及其应用 Rect() v构造方法是一种特殊的方法 v构造方法名和类名相同 v无返回类型 v构造方法在new创建对象时被调用 v若无构造方法，按照默认的构造方法仅分配空间 v构造方法可以重载 Rect r1=new Rect(); v构造方法： 是一个函数 v 和类类同名 v 对类对类 的属性进进行赋值赋值 v 可以重载载， 构造方法的重载 class Rect double width; double height; Rect() width=10.0; height=20.0; Rect(double x,double y) width=x; height=y; double getArea() 构造方法名相同，而 参数的个数或类型不同 Rect() 构造方法的调用 public class Example public static void main(String args) Rect r1= new Rect(); /创建对象 double area1=r1.getArea(); Rect r2= new Rect(1，2); /创建对象 double area2=r2.getArea(); Java技术及其应用 一个类可以定义多个构造方法，根据参数个数或类型不同， 使用不同的构造方法， 构造函数作用是：为对象分配内存空间，为对象的属性赋初始值 方法重载(Method Overloading) v多个方法可以享有相同的名字 v方法的参数必须不同 或者是参数个数不同； 或者是参数类型不同； v完成的功能相似 v返回类型不能作为区分函数重载的标准 方法重载的好处 v要打印不同类型的数据：int, float, String,不 需要定义不同名的方法名： printInt(int); printFloat(float); printString(String)； v利用方法重载，只需要定义一个方法名print() ，接收不同的参数： print(int); print(float); print(String); class MethodOverloading void receive(int i) System.out.println(“Receive one int data “); System.out.println(“i=“+i); void receive(int x,int y) System.out.println(“Receive two int datas “); System.out.println(“x=“+x+“ y=“+y); 方法重载例题 void receive(double d) System.out.println(“Receive one double data “); System.out.println(“d=“+d); void receive(String s) System.out.println(“Receive a string “); System.out.println(“s=“+s); 方法重载例题 public class MethodOverloadingTest public static void main(String args) MethodOverloading mo=new MethodOverloading(); mo.receive(1); mo.receive(2,3); mo.receive(12.56); mo.receive(“very interesting,isnt it“); 方法重载例题 多态性：发送消息给某个对象， 让该对象自行决定响应何种行为。 v书上例题4-11，见.Java文件 Java技术及其应用 练习 v课后习题4-10 Java技术及其应用 小结 v构造方法 构造方法是一种特殊的方法 方法名和类名相同 无返回类型 构造方法在new创建对象时被调用 若无构造方法，按照默认的构造方法仅分配空 间 构造方法可以重载，即可以有多个构造方法 Java技术及其应用 类的方法 v与c语言的函数定义基本相同，只不过在类中称为 方法，在此不再赘述 。 v需要注意的是：在方法体内，成员变量和局部变 量的区别。其实可以把成员变量当做全局变量理 解即可。 小结 v方法重载 多个方法可以享有相同的名字 方法的参数必须不同 或者是参数个数不同； 或者是参数类型不同； 完成的功能相似 返回类型不能作为区分函数重载的标准 体现面向对象的多态性 Java技术及其应用 类变量和简单数据类型变量的 区别 Circle c1; int i; Java技术及其应用 只声明，未分配空间，c1=null 声明的同时分配空间 简单数据类型变量 int i; i=1； int j; j=2; j=i; Java技术及其应用 i j 1 2 1 i和j分别指向两块不同的内存区域。 j=I;把i中的内容复制到j中； 类变量 Java技术及其应用 Circle c1; c1=new Circle()； Circle c2; c2=new Circle(); c2=c1; c1 c2 c1和c2指向同一块内存区域。 c2=c1；c2相当于c1的引用； 此时，c2原来的内存空间被释放； 几条注意事项 1、不要定义没有实体的类的空对象，必需通过 new+构造函数创建对象； 2、对象的名字，可以认为是该对象对应内存区域的 一个引用，即：一个别名。如果对象直接进行赋 值，则原先的内存被释放。 3、在java语言中，类只有构造方法，没有析构方法 ，只是因为java语言有垃圾回收机制。这也正是 java程序一般很少有内存泄露的原因。 v已经介绍了类的属性和方法， v包括：成员变量的作用域 v 构造函数及重载 v 对象创建的原理 v接下来，介绍一下方法的参数传递中的注意事项 成员方法参数 v参数的类型： 简单数据类型：传值，不改变参数的值； 引用数据类型（数组类型、类或接口）：传地 址，可改变参数的值； class Method void receive(int i)i=6; 在main函数中，执行如下代码，思考输出？ Method m=new Method (); int a=5; m. receive(a); System.out.println(a); 此时：a为全局变量，通过 参数i传到receive方法中， i相当于a的复制品， i的改变不改变a的值 class Method void receive(int i)i=6; 在main函数中，执行如下代码，思考输出？ Method m=new Method (); float a=5; m. receive(a); System.out.println(a); 参数传递的值的级别 不能高于该参数值， 可以低于该参数值 参数传递 v当传递的参数是简单类型的时候，传值，方法调 用结束后原值不变； v当传递的参数是引用类型的时候，传地址，方法 调用结束后原值会变。 vint a=5； vvoid receive(int i)i=6; Java技术及其应用 5 56 a ii v如果参数是引用的话： v当传递的参数是引用类型的时候，传地址，方法 调用结束后原值会变。 v注意： 对象名是一种引用 5 a i 6 i=6 v再看一个综综合性的例子！ 传值和传地址举例 public class PassTest float ptValue; public void changeInt(int value) value=55; public void changeObjValue(PassTest ref) ref.ptValue=99f; public static void main(String args) int val; PassTest pt=new PassTest(); val=11; pt.changeInt(val); /val=? pt.ptValue=101f; pt.changeObjValue(pt); /pt.ptValue=? 练习 Java技术及其应用 课堂练习 ： 请同学们思考结果，并解释 public class Swap void swapp(int x,int y) int temp; System.out.println(x+“,“+y); temp=x; x=y; y=temp; System.out.println(x+“,“+y); public static void main(String args) int u=30,v=50; System.out.println(u+“,“+v); Swap s=new Swap(); s.swapp(u,v); System.out.println(u+“,“+v); 练习 Java技术及其应用 public class Swap1 int x,y; void swapp(Swap1 s) int temp; System.out.println(s.x+“,“+s.y); temp=s.x; s.x=s.y; s.y=temp; System.out.println(s.x+“,“+s.y); int u=30,v=50; Swap1 s=new Swap1(); s.x=u; s.y=v; System.out.println(s.x+“,“+s.y); s.swapp(s); System.out.println(s.x+“,“+s.y); 参数传递小结 v当传递的参数是简单类型的时候，传值，方法调 用结束后原值不变； v当传递的参数是引用类型的时候，传地址，方法 调用结束后原值会变。 Java技术及其应用 v在之前的学习习中，我们们知道： 类类的属性和方法，必须须先创创建对对象，然后通过过 对对象调调用，为为什么输输出函数可以直接调调用呢？ System.out.println(); 请请同学们们思考： System是什么？ Out是什么？ println()是什么？ v类成员 和实例成员 vstatic关键字 v静态成员：静态成员变量和静态成员函数 static关键字 class 类名 成员变量； 成员方法； class 类名 成员变量； 成员方法； static static 实例成员 类成员或 静态成员 类变量 和实例变量 v类的组成部分是： v属性和方法，及成员变量和成员函数 v成员变量的类型分为两种： vclass rect v int weight； /实例变量 v static int height； /类变量或静态变量 v v由static修饰的成员变量，称为类变量。 v1、一个类的不同对象，分别分配空间，一个对象 的实例变量改变，不影响其他类； v2、但是对于类变量，在字节码文件加载到内存时 ，如果没有创建对象，实例变量就不分配内存， 而类变量分配了内存，思考：意味着什么？ 而且，所有的对象的类变量都共享同一个内存 ，即：如果一个对象的类变量改变，其他对象的 类变量也同时改变。 类成员和实例成员 v类成员（属性或方法） 用static修饰的成员； 属于类； 所有对象共享一个类成员，只有一个。 v实例成员（属性或方法） 无static修饰的成员； 属于对象； 每个对象都有各自的一个，相互独立。 类成员和实例成员 v类成员 用类名或对象名来调用； 对类成员的修改影响整个类的所有对象的类成 员； 类成员方法只能对类成员变量进行操纵； v实例成员 用对象名来调用； 对某对象实例成员的修改不会影响其他对象的 实例成员； v class Student vString name; vstatic String school=“北京大学“; v v class t vpublic static void main(String args) v System.out.println(Student.school);/正确 v System.out.println(Student. name); /错误 v Student stu1=new Student(); vSystem.out.println(stu1.school); v System.out.println(stu1. name); v v /对于类变量，可以在主函数中，不创建该类对象，而直接使用类名 进行调用，也可以通过创建对象，通过对象进行调用，共享内存 实例成员和类成员举例 v举例memberTest.java 类memberTest 类变量a 实例变量b 方法 。 对象a对象b对象n 类变量a 实例变量b 函数 类变量a 实例变量b 函数 类变量a 实例变量b 函数 类变量a 方法 实例成员方法在生成第一 个对象时被分配了入口地 址； 类成员方法在类被装载内 存时被分配了入口地址； Student.java public class Student String name; static String school=“北京大学“; public static void main(String args) Student stu1=new Student(); Student stu2=new Student(); Student stu3=new Student(); =“1“; =“2“; =“3“; System.out.println(+“,“+stu1.school); System.out.println(+“,“+stu2.school); System.out.println(+“,“+stu3.school); stu2.school=“安徽大学“; System.out.println(+“,“+stu1.school); System.out.println(+“,“+stu2.school); System.out.println(+“,“+stu3.school); /思考程序的输出结果 Java技术及其应用 v 对于方法，也分为：类方法和实例方法 v class rect v int start（） /实例方法 v static int stop /类方法 v v 1、对于实例方法，只有创建对象后，通过对象调用。 v 2、对于类方法，可以不创建对象直接通过类名调用，也 可以创建对象，通过对象调用。 v 3、实例方法可以调用实例变量和类变量，而类方法不能 调用实例变量，思考为什么？ v 因为：类方法在对象创建之前就可以使用，而此时实例变 量还没有分配内存。 v class Student vString name; vstatic String school=“北京大学“; v vvoid start1() v System.out.println(name); System.out.println(school); v v vstaticvoid start() v System.out.println(name); v System.out.println(school); v v 练习 v class Student vString name; vstatic String school=“北京大学“; vvoid start1() vSystem.out.println(name); System.out.println(school); v v staticvoid start() System.out.println(school); v v class t vpublic static void main(String args) vStudent.start(); /类方法，可由类名直接调用 v v v Java技术及其应用 main()方法 思考：为什么main()方法用static修饰？ public class Student public static void main(String args) java 类名.main() Student .main() 一个类的main方法必须用static修饰，因为Java 运行时系统在开始执行一个程序前，并没有生成 类的一个实例，它只能通过类名来调用main方法 作为程序的入口。 static关键字小结 v用static修饰的类中的成员变量或成员方法，都称 为类的成员；-类 v没有用static修饰的，称为实例成员。-对象 v类的成员唯一；而对象的成员有多个，每个相互 独立。 v类的成员由类或对象来调用；实例成员由对象来 调用 v类的成员在类有了之后就存在了，而实例成员必 须在生成对象之后才存在。 Java技术及其应用 v 思考： v this 关键字 能否在类方法中调用？为什么？ class Rect static double width; static double height; double area=0; static double getArea() double area=width*height; return this.area; 思考2： v 在Java编程中，我们常常用System.out.println()方法来 输出字符串，也许我们都已经猜到println()是方法名，但 System是什么，out又是什么呢？ v 其实System是java.lang包里面的一个类 v 而out就是System类里面的一个静态成员变量，其类型 是java.io.PrintStream类； v 被关键字static修饰的数据成员或方法可以直接通过“类 名.数据成员”或“类名.方法”来引用，而无须先建立对象。 所以System.out是应用了out这个静态数据成； v 而out又是一个java.io.PrintStream类的对象，所以out 必然可以调用java.io.PrintStream类里面的方法， println()就是java.io.PrintStream类里的一个方法，它的 作用就是用来想控制台输出信息的 vclass System v static java.io.PrintStream out； v v / System. out vclass PrintStream v println() v v / System. out . println() 包(package) v由于Java编译器为每个类生成一个字节码文件， 且文件名与类名相同， v因此，同名的类有可能发生冲突。为了解决这一 问题，Java提供包来管理类名空间。 v比如：同一文件夹下，不能有相同名称的文件， 而不同文件夹下的文件名可以相同。 v c:/我的音乐/国歌.MP3 v c:/我的音乐/好听/国歌.MP3 v 包(package) Ex1.java public class Ex1 class A package p1; public class Ex1 class A p1.A Ex2.java public class Ex2 class A package p2; public class Ex2 class A p2.A package语句 vpackage语句作为Java源文件的第一条语句，指 明该文件中定义的类所在的包。(若缺省该语句， 则指定为无名包)。它的格式为： package pkg1.pkg2.pkg3; vJava编译器把包对应于文件系统的目录管理， package语句中，用 . 来指明目录的层次； package语句 package p1; public class Ex1 class A p1.A p1/A.class package p2; public class Ex2 class A p2.A p2/A.class vpackage 的实际含义是指：定义当前java文件所 在的文件夹路径，以及生成字节码文件的路径 命令行下编译和运行带包的Java程序 v若无package语句，类都放入缺省的无名包中 ，对应于当前文件夹； v若有package p1; package p1; public class Ex1 Ex1类放入p1包内, 对应于文件目录：当前目录下创建p1文件夹， 下放Ex1.java文件 编译方式：javac p1Ex1.java 运行方式：java p1.Ex1 练习 package s1.s2.s3.s4; public class Hello 如何存放Hello.java文件？ 如何编译和运行？ 当前文件夹下创建s1，再创建s2，再创建s3， 再创建s4，在s4里面放Hello.java 在当前文件夹下javac s1s2s3s4Hello.java 在当前文件夹下java s1.s2.s3.s4.Hello Java技术及其应用 JCreator处理带包的Java程序 package p1; public class Ex1 class A vJcreator不需把源文件放入p1中，自动在当前文 件夹下创建子目录p1，并将生成的字节码文件 Ex1.class和A.class存入其中。 Java技术及其应用 v同一个包，即同一个文件夹下的类可以互相调用 ，如果属于不同包的类，怎么处理？ v import命令 import语句 v为了能使用不在同一个包中的其他类，我们需要 用import语句来引入所需要的类。 import package1.package2. (classname |*); 例如： import java.awt.*; import java.util.Date; vJava编译器为所有程序自动引入包java.lang，因 此不必用import语句引入它所包含的所有类。 import语句 vimport java.util.Date; vjava/util/Date.class v当前目录下没有java文件夹！？ v包的根目录由classPath决定。 vclassPath： vc:/Program files/java/jdk1.6/jre/lib/rt.jar;.; v思考：如何引入自定义包？ Java技术及其应用 v 之前，我们做的所有实验，都没有定义包，如果一个源文件 没有使用包语句，则得到的类没有包名，该类如果被使用， 必须放在需使用工程的目录下。 v 但是，如果有其他包中的类名和该无包类的类名相同，就可 能产生混淆。 v 比如：现有工程下有一个无名包中的类 A；通过import又引 入了一个类：tom.A，则默认情况下， A类认为是tom.A。 v 正确的使用方法是： v tom.A a=new tom.A（）； /tom.A类 v A a=new A（）； /无名包A类 v import语句 import java.util. Date ; class myDate Date date=new Date(); Class myDate java.util.Date date=new java.util.Date(); 小结 package p1; 即指明当前java文件的包路径，方面 进行工程管理。 Import ，引入其他包中的类，如果引入自定义包中 的类，需要在环境变量中设置CLASSPATH。 Import 其他包中的类时，一般情况下，最好把类和 包的全名都写上。即： import a.b.c /引入a.b下的c类 a.b.c test=new a.b.c（）； 而不要写成c test=new c（）； 小结：Java程序结构 package p; import ; import ; class class public class . Java技术及其应用 0-1个 0-多个 0-多个 1个 访问权限 class 类名 成员变量； 成员方法； 类名 对象名=new 类名()； 对象名.成员变量； Java技术及其应用 成员的访问权限 v对类的成员施以一定的访问权限限定，实现类中成 员在一定范围内的信息隐藏 同一个类中 同一个包中 不同包中的子类 不同包中的非子类 private default protected public 成员的访问权限 vprivate:同类。 vdefault:同类，同包。默认情况下都是default。 vprotected:同类，同包，子类（不一定要同包） 处在不同包中的子类可以访问父类中限定为protected 的成员，但这时访问这些成员的对象必须具有子类的类 型或是子类的子类类型，而不能是父类类型。 vpublic:所有 private class Tom private float weight; private float f(float a,float b) return a+b; class Jerry void g() Tom cat=new Tom(); cat.weight=23f; float sum=cat.f(3,4); Java技术及其应用 public class Tom public float weight; public float f(float a,float b) return a+b; class Jerry void g() Tom cat=new Tom(); cat.weight=23f; float sum=cat.f(3,4); Java技术及其应用 default class Tom float weight; float f(float a,float b) return a+b; class Jerry void g() Tom cat=new Tom(); cat.weight=23f; float sum=cat.f(3,4); Java技术及其应用 protected class Tom protected float weight; protected float f(float a,float b) return a+b; class Jerry void g() Tom cat=new Tom(); cat.weight=23f; float sum=cat.f(3,4); Java技术及其应用 成员的访问权限 v对类的成员施以一定的访问权限限定，实现类中成 员在一定范围内的信息隐藏 同一个类中 同一个包中 不同包中的子类 不同包中的非子类 private default protected public 练习 v课后习题4-7 Java技术及其应用 访问权限一般做法 class 类名 private folat height; private folat width; public void setHeight(float height) this.height=height; public void setWidth(float width) this.width=width; public float getHeight() return