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第3章 Java与面向对象编程本章内容提要 面向对象的程序设计方法力求符合人脑的思维方式，通过符合人类思维的更抽象的客观世界模型，降低、分解问题的难度和复杂性，并以此来解决问题。 与结构化的程序设计方法有何区别？3. 面向对象基础 面向对象的基本原理 面向对象方法学是面向对象程序设计技术的理论基础。该理论的出发点和基本原则，是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与人类的认知过程同步，通过对人类认识客观世界及事物发展过程的抽象，建立规范的分析设计方法，由此使程序具有良好的封装性、可读性、可维护性、可重用性等一系列优点。 3. 面向对象基础面向对象的基本概念 1对象对象就是现实世界中实体在计算机逻辑中的映射和体现。实体都具有一定的属性和行为。 从面向对象的观点来看，所有的面向对象的程序都是由对象构成的。3. 面向对象基础 2类 类就是具有相同或相似属性和行为的对象的抽象。 在面向对象的程序设计中，类与对象是抽象与具体的关系。 3. 面向对象基础 3属性对象的属性主要用来描述对象的状态。属性用变量来定义。 4行为对象的行为又称为对象的操作，主要描述对象内部的各种动态信息。 行为用方法来刻画。3. 面向对象基础 面向对象编程的特点 1封装 封装，就是将事物的内部实现细节隐藏起来，对外提供一致的公共的接口间接访问隐藏数据。 优点：使得Java程序具有良好的可维护性 使得代码的重用性大为提高 3. 面向对象基础 2继承当一个类拥有另一个类的数据和操作时，就称这两个类具有继承关系。被继承的类称为父类或超类，继承父类的类称为子类。 继承有单重继承和多重继承之分。 优点：使得面向对象的程序结构清晰，易于理解。 3. 面向对象基础 3.多态多态指多种表现形式，就是对象响应外部激励而使其形式发生改变的现象。 多态有两种情况： 一种是通过类之间继承导致的同名方法覆盖体现的，另一种是通过同一个类中同名方法的重载体现的。 优点：提高了程序的抽象程度和简洁性。 3. 面向对象基础类的结构 class extends implements 类体 成员变量定义; 成员方法定义; 在类的声明格式中， 内部的内容表示可选的，可以根据需要有选择的进行编写。3.2 类 1类的声明 类的声明由修饰符、关键字class、类名、继承父类、实现接口五部分构成。 例如： class Student /定义类Student int stu_name； /定义类属性 stu_name; 3.2 类 （1）继承父类 关键字extends表示当前类是已经存在的某个类的子类。 Java语言中只允许单一继承。 类通常不需要从头生成。他们可以从其他的类派生而来，继承祖先类的可用类成员。即使是从头创建的新类也必须继承Object类。3.2 类 （2）实现接口 关键字implements表示当前类实现了某个接口定义的功能或方法。 接口是和类相似一种Java程序的基本单元，是Java程序用来实现多重继承的一种特殊机制。 3.2 类（3）修饰符3.2 类 2.类体 class 通常，Java中把成员变量放在方法前面定义。3.2 类成员变量 在类体中并且在方法之外定义的变量称为成员变量。 修饰符 变量类型 变量名； 例如： Integer stuAge； int age = 9；3.2 类1访问控制权限 public、private及protected2静态变量修饰符 又被称为类变量，静态变量用关键字static表示。 3常量修饰符 指在程序中不能被改变的变量，常量用关键字final表示。3.2 类 成员方法 1方法定义 方法也由两部分组成，即方法头和方法体。 （）throws 3.2 类 （1）方法修饰符 方法修饰符控制方法在什么条件下使用以及如何使用，包括public（公有的）、private（私有的）及protected（保护的）。 （2）返回值类型 返回值类型可以是基本数据类型、应用类型（引用类型）以及void（空类型）。 3.2 类 （3）方法名 （4）形参列表 形参列表是以“，”分开的、参数的数据类型和变量名的列表。 （，） （5）throws 方法的异常列表定义了可能抛出的各种异常。 3.2 类 2方法体 方法的功能实现部分，主要由局部变量和语句构成。 方法体也可以是空的，即没有任何变量和语句。 例如： void setName(String name) 例3-1方法的定义3.2 类构造方法 （1）构造方法的方法名与类名相同。（2）构造方法不允许声明返回值。（3）构造方法的作用是完成对类对象的初始化。（4）构造方法只能通过new运算符调用，不能通过 对象或类调用。（5）一个类可以定义多个构造方法。 3.2 类例3-2构造方法的定义构造方法的作用：（1）为每个新建的对象赋初始值，从而保证每一个新建的对象处于合理正常的状态。（2）引入更多的灵活度，使得初始化工作不仅仅包括成员变量的赋值，还可以有更复杂的操作。 3.2 类对象创建1声明对象 type objectname; 例如： Student xiaolin; 3.3 对象xiaolin 2建立对象并初始化 实际上就是将一个类实例化，这是通过new关键字来完成的。 例如： new Student(小林,1001,12); 3.3 对象 对象引用被赋值后，将指向一个真正的对象，即对象引用的内存空间中存储这个新建立对象的内存空间的首地址，那么通过对象引用就可以访问这个对象的所有可以访问的成员了。3.3 对象 通过同一个类模板可以声明多个对象引用，也可以建立并初始化多个对象： Student xiaolin , xiaofei; xiaolin = new Student(小林,1001,12); xiaofei = new Student(小飞i,1002,16); Student xiaoqiang = xiaolin;3.3 对象例3-3创建对象判断对象a的引用是否存在a!= null或 a=null；判断a、b两个对象的引用是否相等a=b；判断a、b两个对象的值是否相等 a.equals(b)。3.3 对象使用对象 有两种方式使用对象： 一是通过对对象变量的引用来使用对象； objectRenference.variable; 二是通过调用对象的方法来使用对象。 objectRenference.methodName(paramlist);3.3 对象例3-4使用对象3.3 对象 姓名：王非 学号：10011 学院编号：11 姓名：黎明 学号：10012 学院编号：12 释放对象 Java中，对象使用的内存空间的释放是自动完成的，不需要在编码时考虑对象的释放问题。Java运行系统具有所谓的“垃圾回收机制”，垃圾回收器（garbage cllectors，GC）在后台运行，定时查看所有对象，识别那些不再被引用的对象（垃圾），给予释放，回收分配给这些对象的内存。 3.3 对象对象引用与对象实体 对象引用和对象实体是相互独立的。例3-5通过对象引用遥控对象实体3.3 对象 学生： 小明 学生： 小明 学生： 小强 学生： 小强 null 为了更好的管理这些类，Java引入了包的概念。 包是一种类似于文件夹的一种组织形式，包把各种类组织起来，一方面对类的命名空间进行管理，另一方面作为隐含的访问控制修饰符，是信息隐藏和封装的有力工具。 3.4 包 包的概念 为了方便管理，通常将需要在一起工作的类放在一个包中。只要包名是惟一的，那么包中的类就有了惟一的类全名。包的引入解决了类名冲突问题。 包是一种多层次的组织结构，其成员有子包、类和接口。 3.4 包 创建包 创建包需要使用关键字package，其一般的格式和语法为：package 包名； 这条语句必须位于源文件的第一行，并且在同一个源文件中只能编写一条package语句。 例如： package newpackage; package society.family; 例3-7创建包3.4 包 导入包 1使用类全名 例3-8使用类全名3.4 包A0 100 10A1 101 11A2 102 12A3 103 13A4 104 14 2导入需要的使用的类 利用import关键字，将需要使用的类导入到当前程序中， 例3-9导入需要的类3.4 包 3导入整个包 包中的所有的类都被加载到当前文件中。 例如： import schools.*; 所有的Java程序自动导入java.lang包，因此，import java.lang.*语句可以省略不写。另外编译器在查找需要的类时有特定的查找顺序，先是Java基本类库中的类，后是用户自定义的类。3.4 包 Java有四种类成员的访问控制形式，分别为缺省的（默认的）、公有的、保护的、私有的。 类的每个成员都有自己的访问修饰符，但最多只能使用一个访问修饰符，并且访问修饰符必须放在其他修饰符之前。 如果类不可访问，则其成员也不可访问，因此讨论类成员的访问控制的前提必须是类是可访问的。3.5 类成员的访问控制权限 1private修饰符 private修饰的成员变量和方法仅能在其类的方法中被访问，其他类无法直接访问。 【例3-10】私有成员的定义和使用3.5 类成员的访问控制权限 false xiaoming:1000 xiaoming:1001 2无修饰符 如果成员没有指定任何访问修饰符，则表示该成员具有缺省的访问权限， 3protected修饰符 protected修饰符表示成员的访问权限局限在同一个包的其他类以及其子类（可以属于其他包）中。3.5 类成员的访问控制权限 4public修饰符 public修饰符表示类成员公用的。 为了使程序具有良好易读的风格，建议最好在编写类代码时用不同的可访问性来组织类成员，并将public成员作为对外公布的接口放在最前面，以便引起关注。3.5 类成员的访问控制权限 类变量 被所有的类的所有实例共享的变量称为类变量（class variable），类变量用修饰符static描述。 例3-11类变量的定义3.6 数据共享 1 2 2类变量的访问 类变量不依赖于对象。 例3-12直接通过类名访问类变量3.6 数据共享 1222 类方法 类方法（class m
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