Java语言面向对象知识小结及答疑.doc

面向对象知识小结及答疑一、面向对象基本概念回顾Java的面向对象概念，绝大部分是模拟现实世界中的事物而设计的。继承：根据功能和用途，将类按照层次关系进行设计。越在下层的类，功能越多越具体；越在上层的类，其“权力”越大。类一方面使得学习出现了暂时的困难，但也使得代码的复用变得很有意思。系统提供的标准类，其名字必须要经常查阅翻译辞典以加深印象。 构造方法：对象在新生成的时候必须要执行的方法，名字应该和类名字完全一致。 class A int x; A() x = 2; A(int x) this.x = x; void print() System.out.println(“x=” + x); 默认情况下，A()构造方法默认是会自动生成的，当然里面一点代码都没有（也就是说，你不写的话，系统会帮你写上一个空架子的构造方法）。构造方法前面必须是没有“返回类型”的。另外，类中的任何除构造方法之外的其它方法必须要“返回类型”的。方法重载：在类中存在两个同名的方法，但方法的参数类型不相同。 void print(int x) void print(int a) 注意，上面写的这两个方法不能叫重载的（参数个数、类型完全相同）方法重写/覆盖：在子类和父中存在两个同名、同参数的方法。访问修饰符：private，protected，public，(默认) static，final对类中的一个static方法来说，它可以直接通过类名进行调用，而不需要生成对象。final放在一个变量前面，表示这是一个常量，只能有一个值。final放在一个方法前面，表示这是一个不能被覆盖的方法。final放在一个类前面，表示这是一个最终类，它不能被别的类继承。抽象类：就是在class之前加了一个abstract的类，这样的类就不能用来生成对象了。因此，通常如果一个类不适合生成对象的话，我们就要把这个类定义成抽象的。或者，如果一个类中包含了没有方法体的方法（也就是抽象方法），这样的类也必须定义成抽象类。其它类继承了抽象类的话，就必须补全这个抽象类中的所有抽象方法的具体代码。abstract class A int x; abstract void print();接口：在其中只定义抽象方法。接口的目的，是为了强制某些类中必须具有同样的方法。因此，只要类实现了接口，这些类就必须提供接口中方法的具体代码。因此这些类看起来就有了一些共性了（都包含了接口中规定的方法）。这是接口的一个强制规定。此外，接口中的抽象方法必须是public的，如果不写上的话，系统会自定帮我们加上。习惯上我们还是自己写上public。interface C public void print();class A implements C int x; public void print() System.out.println(“x=” + x); class B implements C public void print() System.out.println(“hello”); 上面的类A和类B因为实现了接口C，它们就必须提供接口C中规定的方法/函数，否则编译就报错了。这就是接口的一大特点。接口可以这样使用：C c = new A();c.print(); / 其实是调用A类的对象中的print()方法c = new B();c.print(); / 其实是调用B类的对象中的print()方法可见，接口变量能够指向任何实现了该接口的类的对象，但只能调用对象中的那些“由接口规定的”方法。对接口变量c来讲，无论它指向的是A类对象还是B类对象，接口变量c只知道对象中有print()方法（也就是接口C中规定的方法），对象中的其它内容，接口变量c则一无所知。如同一个USB接口，可以插上任何实现了USB接口的实际设备，如插上优盘、移动硬盘等等。但是若移动硬盘还有MP3播放功能的话，我们的USB接口也不会知道。USB接口仍会把这种带有MP3播放功能的移动硬盘当作普通的移动硬盘来对待。 那么在Java中又为什么需要接口呢？我们再看上面的这两个类，改写一下（去掉了implements C语句）：class A int x; public void print() System.out.println(“x=” + x); class B public void print() System.out.println(“hello”); 现在的类A、B定义只是少了implements C，里面的内容和前面一模一样。唯一的不同是，类A、B里面的方法名字可以随便更改了（不会受任何约束）：class A int x; public void print222() System.out.println(“x=” + x); class B public void show() System.out.println(“-”); 我们看到，现在的A、B类里面已经乱七八糟了，甚至B类中连print()方法都没有了。但这两个类在编译时没有任何问题，它们只是没有遵守统一的接口约定而已。为了更好地理解面向对象这些概念，请同学们务必仔细琢磨明白提供的那几个程序文件：子类构造方法Abc.java抽象类Abc.java接口Abc.java方法修饰符Abc.java方法重写Abc.java方法重载Abc.java继承Abc.java访问修饰符Abc.java二、异常异常的设计，主要是提供一种集中处理问题的机制。大家体会一下下面的两个例子。这个例子是教材上的一个上机练习（教材第329页的练习1），其目的是计算一个从键盘输入数的阶乘（args0就是一个从键盘上输入的数字字符串）。常规的做法是这样的： / 判断是否在命令行中输入了字符串。args是一个数组变量/ 如果数组大小少于1的话，说明使用者没有输入要计算阶乘的那个数 if (args.length 1) System.out.println(请提供一个数字!); return; / 判断输入的字符串是否全部是数字。我们只要判断字符串args0中/ 包含的每一个字符是否都是数字，就可以确定输入的是否是数字 String str = args0;for(int i=0; istr.length(); i+) if(str.charAt(i) 9) System.out.println(提供的参数不是数字); return; / 将从键盘输入的数字字符串转换成一个整数，并是否是正数num = Integer.parseInt(args0);if (num = 0) System.out.println(难道要计算负数的阶乘?); return; / 计算num的阶乘，存放在n变量中for (i=1; i=num; i+)n = n * i;System.out.println(args0 + 的阶乘是: + n);我们发现，如果是按常规做法，步骤非常繁琐。而如果使用try-catch的话就好很多：try num = Integer.parseInt(args0);if (num = 0)throw new IllegalArgumentException();for (i=1; i=num; i+)n = n * i;System.out.println(args0 + 的阶乘是: + n); catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e1) System.out.println(请提供一个数字!); catch(NumberFormatException e2) System.out.println(提供的参数不是数字); catch(IllegalArgumentException e3) System.out.println(难道要计算负数的阶乘?);上面的代码是标准的参考代码，使用try-catch可以看出代码的清晰程度（我们将来会大量使用下面的这种处理问题的方式）。如果try中的任一行代码在执行时抛出一个异常的话，接下来的catch就要开始工作了。如果我们要使得一个普通方法在调用时也有能力抛出异常，我们就需要这样定义我们自己写的方法：void check(int x) throws IllegalArgumentException if (x 0) throw new IllegalArgumentException ();这个方法和普通方法差不多，就是后面跟着一个：throws IllegalArgumentException，表示这个方法有可能会抛出一个IllegalArgumentException这样的异常，因此在调用时就必须通过try-catch进行捕捉处理。现在可以这样调用上面的check()方法了：try num = Integer.parseInt(args0);check(num);for (i=1; i=num; i+)n = n * i;System.out.println(args0 + 的阶乘是: + n); catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e1) System.out.println(请提供一个数字!); catch(NumberFormatException e2) System.out.println(提供的参数不是数字); catch(IllegalArgumentException e3) System.out.println(难道要计算负数的阶乘?);你可以想像一下，系统中的Integer.parseInt()方法就是按照类似我们上面的做法实现的。 现在有同学就会问了，我们怎么知道什么时候要抛出什么样的异常呢？其实，上面我们只是选择了一个标准的异常类IllegalArgumentException（非法参数异常。Illegal是“非法”的意思，Argument是“参数”的意思，Exception是“异常”的意思）。我们在课堂中给大家看了一些从Exception继承而来的标准异常类，如果这些类可以使用的话，我们就可以直接选择其中一个适合我们处理情况的类来使用，就像我们上面做的一样。否则，就要自定义异常类了（必须从Exception继承）： class FushuException extends Exception FushuException() / 构造方法 super(负数异常); void check(int x) throws FushuException if (x 0) throw new FushuException ();或者在try中直接这样做：if (x0) throw new FushuException (); 大家要注意，try-catch-finally异常处理只是提供了一种更方便的“处理问题”的方式。其实你完全可以在执行代码时用if去做一大堆判断，如同前面的代码。这样做的思路不怎样清晰，也就是说“执行的操作”和“问题处理”全部揉合在一起，不便于我们的观察分析。因此，大家必须先掌握异常处理的这种手段，以后我们会不断地接触到其它地方是怎样使用try-catch做异常处理的。通过不断的接触、观察、分析、总结，从而我们就能模仿着写自己的异常处理了。另外，Integer是一个独立的类，表示“整数类”的意思，其中包含了一个int值。但它和int又是有区别的，int只是单纯的一个整数，没有其它任何东西；Integer是一个类（想像一下结构体），里面包含了属性字段变量和方法/函数。以下是从JDK文档中摘录出来的对Integer类的描述：public final class Integer extends Number implements ComparableInteger 类在对象中包装了一个基本类型 int 的值。Integer 类型的对象包含一个 int 类型的字段。 此外，该类提供了多个方法，能在 int 类型和 String 类型之间互相转换，还提供了处理 int 类型时非常有用的其他一些常量和方法。三、Java语言学习指导和答疑1、Java是由许许多多的“类”构成的，这些类有的是抽象类，有的类又实现了一些接口（遵从了接口中的方法/函数约定）。但基本上是一个类就负责“一块事情”。类名字是有规律的，类名单词的第一个字母总是大写的。 2、我们经常接触的类是必须要知道的。也就是说，类名单词只能记下来。当然，记下来并没有那么痛苦，我们可以将经常接触到的类名写在一个本子上，经常翻阅。比如仿照下面的方式： String 字符串类，包含了许多处理字符串的方法 Integer 整数类，包含了许多处理整数的方法 至于类里面包含的方法的具体使用，我们完全可以通过JDK文档查阅到。3、Java中显得复杂的内容，就是类。我们将来会不断地遇到很多的类。初学者往往会觉得Java的难就难在类太多，很乱。这在开始是属于正常现象。随着我们学习的推进，大家会慢慢理清这些内容的。4、几乎所有同学课题上都不做笔记。难怪同学们在课堂上听起来比较舒服，课后就什么都不懂了！笔记怎么做？碰到难的问题或者老师一再强调的地方，记录一下要点，以便课后查阅。不是不分重点一股脑儿什么都记录下来，也不是做课堂录音。答疑1：为什么在定义类时，习惯上将属性字段写成private的，而将方法写成public的？class Bear int legs; public void show() System.out.println(本熊有 + legs + 条腿); class Test public static void main(String args) Bear b1, b2;b1 = new Bear(); b1.legs = 4; b1.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b1.legs + 条腿); b2 = new Bear(); b2.legs = -2; b2.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b2.legs + 条腿); 我们可以看到上面的b2.legs赋值明显是不合逻辑的，腿的数量不可能是负数。那么有没有什么办法来控制这种情况？我们知道，因为legs字段变量是在类Bear中被管辖的，因此最好让Bear类来负责这件事情。因此改变成现在这样：class Bear int legs; public void show() System.out.println(本熊有 + legs + 条腿); public void setLegs(int legs) if (legs 0) this.legs = 4; else this.legs = legs; 我们希望编程人员使用setLegs()方法来设置熊的腿数量： b1.setLegs(3); b1.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b1.legs + 条腿); b2.setLegs(-4); b2.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b2.legs + 条腿);现在的情况比前面好多了，至少不会出现腿的数量是负数的情况。但总有那么一些不安分的编程人员就是要这样写（或者会不小心这样）： b2.legs = -4;也就是说，尽管我们提供了一个设置熊腿数量的方法setLegs()，但仍无法杜绝将熊腿的数量设置为负数的情况。现在，我们在int legs前面增加一个private就可以彻底解决这个问题：class Bear private int legs; public void show() System.out.println(本熊有 + legs + 条腿); public void setLegs(int legs) if (legs 0) this.legs = 4; else this.legs = legs; 现在： b1.legs = 4; b2.legs = -2;都是不允许做的（不可以在类对象的外面直接访问私有的东西），故而要设置熊的腿数量，就只能调用b1.setLegs(4)和b2.setLegs(-2)了，并且执行后的结果就保证了腿数为正数。 不过我们又发现了另一个不足，就是下面这条语句出现编译错误： System.out.println(这只熊确实有 + b1.legs + 条腿); System.out.println(这只熊确实有 + b2.legs + 条腿);原因在于，legs字段变量是Bear类中私有的东西，不能在类对象以外访问。既不能在类的对象之外修改，也不能在类的对象之外读取。所以，为了使得外面的代码仍可以访问到熊的腿数，我们需要再增加一个读取legs值的方法：class Bear private int legs; public void show() System.out.println(本熊有 + legs + 条腿); public void setLegs(int legs) if (legs 0) this.legs = 4; else this.legs = legs; public int getLegs() return legs; 这样将上面的测试代码再重写一遍就好了： b1.setLegs(3); b1.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b1.getLegs() + 条腿); b2.setLegs(-4); b2.show(); System.out.println(这只熊确实有 + b2. getLegs() + 条腿);所以，以后我们在写自己的类时，大多数情况下都是将属性字段变量设置为private的，然后提供一系列set和get方法来修改或读取那些private属性字段的值。这种方法命名的特点是，set或get后面跟着变量名字，且变量名字的第一个字母改为大写。答疑2：所有类都是继承自Object类的。也就是说，Object类是Java语言中的所有类的鼻祖！（你不写的话，系统会自定帮你添上）class A 等价于 class A extends Object 答疑3：父类的引用变量，可以指向其子类的对象。class A int x = 1; void print() System.out.println(x= + x); class B extends A int y = 2; void show() System.out.println(y= + y); 上面A是B的父类。我们可以生成两个对象看看： A a = new A(); a.print(); B b = new B(); b.print(); b.show();BbAa现在这样： a = b; / b的辈份比a小，“小”的直接覆值给“大”的是允许的 a.print(); / 调用的是B类对象的print()方法，因为a指向的是B类对象bBa上面的这个a，其实就相当于是一个指针变量，它指向的实际对象是B类对象。当a.print();执行时，执行的实质上就是B类对象中的print()方法。现在有一个问题，既然a指向的实际上是一个B类对象，而我们又知道，B类对象中不仅有从类A继承过来的东西（x和prin