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Review面向对象程序设计 期末考试范围 面向对象部分为主Chapter8 10 11 13 14时间2小时 英文题目 熟记每章后面的英文术语 KeyTerms 变量和方法 变量 方法 如 变量的申明 数据类型变量名inta 方法的申明 返回类型方法名 参数列表 语句 intadd inta intb voidsetParameter inta intb 注意大小写 main方法 main方法main方法是一个特殊的方法 是程序运行的入口main方法的形式是固定的 publicstaticvoidmain String args Stringargs inta 10 intb 12 intsum a b Java程序构成 Java是一种完全面向对象的程序设计语言 程序中不允许单独出现任何方法类是构成Java程序的基本单位 也就是说 前面出现的变量 方法都必须申明在类的内部 这些变量和方法称为类的成员变量 属性 Attribute 和成员方法 Method 统称为类的成员 Member 一个Java程序可以包含多个类 这些类可以封装在不同的包中 Java类 申明类的语法规则修饰符class类名 变量的申明 成员变量 属性 方法的申明 成员方法 申明成员变量和申明成员方法的次序无关一个类可以同时申明多个成员变量和成员方法 也可以不申明任何变量或者方法 这些都是合法的 在方法的内部也可以申明变量 这样的变量称为局部变量 Java类举例 publicclassPerson 属性 name age gender 方法 setName 方法 getName Java程序举例 综合以上知识 我们将前面的main方法申明为类Test的一个成员 publicclassTest publicstaticvoidmain String args inta 10 变量a是一个局部变量intb 12 intsum a b 习惯 类名首字母大写 变量 方法名首字母小写 数据类型 简单数据类型 如int类也是一种数据类型 称为引用数据类型 复杂数据类型 referencetype 因此以下变量和方法的申明都是正确的 inta 10 Personp Testb PersongetPerson 我们有时候也将类称为类型 如变量p的类型为Person类型 注意 这时候程序中必须已经申明了Person类 否则将产生错误 Java程序举例 classPerson publicclassTest publicstaticvoidmain inta 10 变量a是一个局部变量intb 12 intsum a b Personp 该Java程序由Person和Test两个类构成 自定义类和预定义类 Java已经预先定义了很多类 这些类称为预定义类如 String与此相对应 由我们自己定义的类则称为自定义类 如前面的Person类和Test类如前面所说 类是一种数据类型 因此 无论是预定义类还是自定义类 在程序中我们都可以用它们来申明变量的数据类型 或者作为方法的返回类型 Java类举例 publicclassPerson Stringname intage publicvoidsetName Stringstr publicStringgetName returnname Java源程序 源程序保存在后缀名为 java的文件中 一个Java源文件可以同时包含多个类的申明 但是其中最多只能有一个用public修饰的类 即公有类 源文件的名称必须和公有类的名称相一致 包括大小写 Java源程序 举例 Hello java publicclassHello publicstaticvoidmain Stringargs System out println HelloWorld 对象的创建 对象是类的实例假设程序中申明了Person类 那么我们就可以在程序的任何地方创建任意的Person类的实例 即Person类型的对象对象创建的语法形式 new类名 括号中是否有参数 要依据构造方法比如 newPerson Person类 publicclassPerson Stringname intage publicvoidsetAge inta age a publicintgetAge returna 对象的存在形式 对象存在于内存 堆 heap 对象的引用 对象由相应类型的变量引用 如 Personp1 newPerson Personp2 newPerson p1 0 x3A08 p2 0 x3A5C 对象的操作 语法形式 对象 成员 如 p1 setAge 18 p2 setAge 29 必须是对象 成员 不能是类 成员 除非该成员是static修饰的Person setAge 20 Error 几点说明 类中申明的方法 包括属性 是不能被直接调用的 静态方法除外 必须由对象进行调用 即使是在同一个类的其它方法中也不行 语句Personp null 表明变量p不指向任何对象 这时语句p setAge 18 语法上是正确的 但是在运行时将会产生错误 任何对象总是有对应的数据类型 也只能由相应类型或其父类的变量来引用 否则将产生语法错误 PublicclassTest publicx publicy x error newTest x PublicclassTest publicstaticx publicy x correct 关于方法调用 如方法有返回类型 则必须使用return语句 返回的值必须与返回类型匹配void返回类型可以没有return语句 也可以包含一个没有值的return语句 publicclassPerson intage publicvoidsetAge inta age a return 构造方法 Constructor Java中的每个类都有构造方法 构造方法具有和类名相同的名称 包括大小写 而且无任何返回值 包括void 构造方法一般对成员变量赋一些初值 如果一个类没有声明构造方法 Java自动为该类生成一个默认的无参的构造方法 并且该默认构造方法的内容为空 即 Java类可以通过两种方式获得构造方法使用系统默认的无参构造方法显式定义一个或多个构造方法一旦显式定义了构造方法 系统不再提供默认构造方法一个类至少有一个构造方法 可以有多个构造方法 根据参数的不同决定执行哪一个 重载 Person类 publicclassPerson Stringname intage publicPerson 构造方法publicvoidsetAge inta age a publicintgetAge returna 引用数据类型 8种基本数据类型intlongshortbooleanchardoublefloatbyte除此以外的数据类型称为引用类型引用类型数据以对象的形式存在引用类型变量的值是某个对象的句柄 对象在内存中的地址 而不是对象本身声明引用类型变量时 系统只为该变量分配引用空间 并未创建一个具体的对象 引用类型可赋值为null 类中的变量 属性变量 成员变量 在方法体外定义的变量 是类的成员 可以是基本类型 引用类型甚至是类本身 只要对象存在其属性变量就存在 作用域 类 局部变量 在方法体内定义的变量 也称为stackvariable 作用域 方法 方法执行时存在 方法执行完毕后消失局部变量在使用前必须进行初始化 而属性变量可以不需要显式进行初始化 因为在创建对象时会进行默认的初始化 举例 MyDate类 publicclassMyDate privateintday 12 privateintmonth 6 privateintyear 1900 publicMydate intd intm inty year y month m day d publicvoiddisplay System out println year month day publicstaticvoidmain String args MyDatem m newMyDate 22 9 2001 m display 对象的构造和初始化 1 为引用类型变量分配引用空间MyDatem 创建新对象 首先为新对象分配内存空间 并进行属性 实例变量 的默认初始化 new null m null m 0 0 0 day month year 对象的构造和初始化 2 Java引用类型成员变量默认初始化原则 对象的构造和初始化 3 进行属性 成员变量 的显式初始化 显式初始化取值来自于类的定义中属性声明部分privateintday 12 privateintmonth 6 privateintyear 1900 null m 12 6 1900 day month year 对象的构造和初始化 4 执行构造方法publicMydate inty intm intd year y month m day d newMyDate 22 9 2001 null m 22 9 2001 day month year 对象的构造和初始化 5 0 x3a478b m 22 9 2001 day month year 0 x3a478b 为引用类型变量m赋值m newMyDate 22 9 2001 封装类 Java编程语言提供wrapper类来操作作为对象的原始数据元素 每个Java原始数据类型在java lang包中具有相应的wrapper类 使用wrapper类的示例 intpInt 420 IntegerwInt newInteger pInt thisiscalledboxingintp2 wInt intValue thisiscalledunboxing 自动装箱与开箱 Integeri 3 不仅限于Integer 所有wrapper类都可以Object o 3 false 合法 转换 IntegerintegerObject Integer valueOf 12 intnumber Integer parseInt 12 注 Integer parseInt xyz 编译时没问题 但运行时会异常 访问权限 Permission publicprotected 缺省 default private 数组 数组由一组相同类型的元素构成元素的个数称为数组的长度 通过数组下标访问元素 下标0代表第一个元素数组是一个对象 数组类型属于引用数据类型 可赋值为null 数组的申明和创建 数组的申明inta 或int a Pointp 或Point p 数组对象必须通过new关键字创建 数组的初始化 int a 1 2 3 4 5 String users John Mary Point p newPoint 1 1 newPoint 2 2 参数传递1 基本变量传值 引用变量传地址classMyDate privateintday privateintmonth privateintyear publicMyDate intd intm inty day d month m year y publicvoidsetDay intd day d publicvoidsetMonth intm month m publicvoidsetYear inty year y publicintgetDay returnday publicintgetMonth returnmonth publicintgetYear returnyear publicvoiddisplay System out println day month year 参数传递2 基本变量传值 引用变量传地址publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 MyDated1 newMyDate 7 7 1970 MyDated2 newMyDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 MyDateb b newMyDate 22 2 2004 publicvoidchange3 MyDateb b setDay 22 参数传递演示1 main 程序开始执行时内存状态 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 参数传递演示2 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 date 参数传递演示3 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 9 i change1 参数传递演示4 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 1234 i change1 参数传递演示5 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 参数传递演示6 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 587934 b change2 参数传递演示7 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 666888 b change2 22 2 2004 参数传递演示8 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 参数传递演示9 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 1 1 354752 b change3 参数传递演示10 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 22 1 354752 b change3 main 栈内存 堆内存 publicclassExample publicstaticvoidmain Stringargs Exampleex newExample intdate 9 BirthDated1 newBirthDate 7 7 1970 BirthDated2 newBirthDate 1 1 2000 ex change1 date ex change2 d1 ex change3 d2 System out println date date d1 display d2 display publicvoidchange1 inti i 1234 publicvoidchange2 BirthDateb b newBirthDate 22 2 2004 publicvoidchange3 BirthDateb b setDay 22 处内存状态 110925 9 587934 ex date d1 354752 d2 1970 7 7 2000 22 1 参数传递演示11 静态方法 以static关键字申明的方法就称为静态方法 也称为类方法对于静态方法 可以由类直接调用 当然 也可以通过对象进行调用 静态变量 一个由static关键字修饰的变量 就称为静态变量 也称为类变量 请对照实例变量 如果一个类变量的访问级别为public 那么可以通过类直接访问该静态变量静态变量是多个对象间共享的 方法的重载 在同一个类中可以定义多个同名方法 方法重载publicclassPrintStream publicvoidprintln inti publicvoidprintln floatf publicvoidprintln Strings 重载方法的参数列表必须不同重载方法的返回值类型可以相同 也可以不同 构造方法重载 构造方法重载举例 publicclassProject publicProject publicProject Stringcode publicProject Stringcode Stringname 构造方法重载 参数列表必须不同可以在构造方法的第一行使用this关键字调用其它 重载的 构造方法 关键字this 指代当前对象自身publicclassProject privateStringproj code privateStringproj name publicvoidsetName Stringname this proj name name 等价于proj name name publicclassTest publicstaticvoidmain Stringargs Projectproj 1 newProject proj 1 setName abc this是proj 1Projectproj 2 newProject proj 2 setName xyz this是proj 2 关键字this publicvoidsetName Stringproj name this proj name proj name 解决了变量的命名冲突和不确定性问题 关键字this 调用重载的构造方法publicclassProject privateStringproj code privateStringproj name publicProject Stringcode publicProject this abc this必须是方法中的第一条语句 this指代当前对象 可以returnthisthis可以调用重载的构造方法 但不能直接用this初始化对象 newthis 是非法的 类的继承 类继承语法规则class extends Object类是所有Java类的最高层父类Java只支持单继承 不允许多重继承一个子类只能有一个父类一个父类可以继承出多个子类 类的继承 为描述和处理个人信息 定义类Person publicclassPerson publicStringname publicintage publicDatebirthDate publicStringgetInfo 类的继承 为描述和处理学生信息 定义类Student publicclassStudent publicStringname publicintage publicDatebirthDate publicStringschool publicStringgetInfo 类的继承 通过继承 简化Student类的定义 publicclassPerson publicStringname publicintage publicDatebirthDate publicStringgetInfo publicclassStudentextendsPerson publicStringschool 父类 子类 方法的重写 覆盖 在子类中可以根据需要对从父类中继承来的方法进行改造 方法的重写重写方法必须和被重写方法具有相同的方法名称 参数列表和返回值类型重写方法不能使用比被重写方法更严格的访问权限构造方法不能被重写 只能通过super调用 方法重写举例 publicclassPerson protectedStringname protectedintage protectedDatebirthDate publicStringgetInfo return Name name n age age publicclassStudentextendsPerson protectedStringschool publicStringgetInfo return Name name nage age nschool school 关键字super 在Java类中使用super来引用父类的成分super可用于访问父类中定义的属性super可用于调用父类中定义的成员方法super可用于在子类构造方法中调用父类的构造方法super的追溯不仅于直接父类 关键字super举例 publicclassPerson protectedStringname protectedintage protectedDatebirthDate publicStringgetInfo return Name name n age age publicclassStudentextendsPerson protectedStringschool publicStringgetInfo 调用父类的方法returnsuper getInfo nschool school 调用父类构造方法 在子类的构造方法中可使用super argument list 语句调用父类的构造方法 super语句必须是构造方法的第一条语句如果子类的构造方法中没有显示地调用父类构造方法 也没有使用this关键字调用重载的其它构造方法 则系统默认调用父类无参数的构造方法如果子类构造方法中既未显式调用父类构造方法 而父类中又没有无参的构造方法 则编译出错在子类中 不能通过父类的构造方法名调用父类的构造方法 只能通过super关键字 调用父类构造方法举例 1publicclassPerson 23privateStringname 4privateintage privateDatebirthDate 67publicPerson Stringname intage Dated 8this name name 9this age age 10this birthDate d 11 12publicPerson Stringname intage 13this name age null 14 15publicPerson Stringname Dated 16this name 30 d 17 18publicPerson Stringname 19this name 30 20 21 22 调用父类构造方法举例 1publicclassStudentextendsPerson 2privateStringschool 34publicStudent Stringname intage Strings 5super name age 6school s 7 8publicStudent Stringname Strings 9super name 10school s 11 publicStudent Strings 编译出错 nosuper super 13school s 14 调用父类构造方法举例 不能通过this关键字去初始化父类的属性 只能通过super利用父类的构造方法去初始化父类的属性 不能通过父类构造方法名调用父类构造方法1publicclassStudentextendsPerson 2privateStringschool 34publicStudent Stringname intage Strings 5this name name this age age error6school s 7 8publicStudent Stringname Strings 9Pernson name error10school s 11 publicStudent Strings 编译出错 nosuper super 13school s 14 多态 1 多态 在Java中 子类的对象可以替代父类的对象使用一个对象只能有一种确定的数据类型一个引用类型变量可能指向 引用 多种不同类型的对象 父类的引用变量可以指向子类实例 反之不成立Personp newStudent Objecto newPerson o newStudent Object o newPerson newStudent Students newPerson error 多态 2 一个引用类型变量如果声明为父类的类型 但实际引用的是子类对象 那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法Studentm newStudent m school pku 合法Persone newStudent e school pku 非法publicclassPerson publicintgetInfo Objecto newPerson o getInfo 非法 动态绑定 虚方法调用 正常的方法调用Persone newPerson e getInfo Studente newStudent e getInfo 动态绑定 多态情况下 Persone newStudent e getInfo 此时调用的是Student类中定义的getInfo方法Person a newPerson newStudent Person 0 getInfo 调用Person类中的方法Person 1 getInfo 调用Student类中的方法编译时类型和运行时类型 多态性应用举例 1 同类收集 homogenouscollections MyDate m newMyDate 2 m 0 newMyDate 22 12 1964 m 1 newMyDate 22 7 1964 异类收集 heterogeneouscollections Person p newPerson 3 p 0 newStudent p 1 newPerson p 2 newGraduate 多态性应用举例 2 方法声明的参数类型为父类类型 可以使用子类的对象作为实参调用该方法publicclassTest publicvoidmethod Persone e getInfo publicstaticvoidmain Stirngargs Testt newTest Studentm newStudent t method m instanceof操作符 publicclassPersonextendsObject publicclassStudentextendsPerson publicclassGraduateextendsPerson Personp newStudent pinstanceofStudent true因此从 pinstanceofStudent 不能推断p被声明为Student类型 publicvoidmethod1 Persone if einstanceofStudent 处理Student类型及其子类类型对象 elseif einstanceofGraduate 处理Graduate类型及其子类类型对象 else 处理Person类型对象 操作符与equals方法 Object中的equals 方法利用 实现Persona newPerson Personb a b equals a true 基本类型使用 时比较值 引用类型使用 时仅比较地址 如果想要比较引用类型不同实例的值 内容 必须重写equals方法 publicbooleanequals Objectobj return this obj 举例 Circlea newCircle 1 Circleb newCircle 1 a b和a equals b true同时成立 publicbooleanequals Objecto if oinstanceofCircle returnradius Circle o radius elsereturnfalse toString 方法 任何Java类都是Object的子类Object定义了一个toString 方法 它返回一个实例 对象 所属类的名称 该对象在内存的地址 System out println person 等价于System out println person toString 同样 Person person 等价于 Person person toString 抽象类 在有些情况下 可以暂时不实现类的某个成员方法 这时可以用abstract关键字修饰类 以及相应的方法 以abstract修饰的类称为抽象类 以abstract修饰的方法称为抽象方法不能对抽象类直接进行实例化 在子类中可以实现父类的抽象方法 只有子类实现 覆盖 了父类所有的抽象方法 那么才能创建子类的对象 否则子类仍然是一个抽象类 也就是说也需要用关键字abstract修饰抽象类也可以不包含任何抽象方法 但抽象方法必须在抽象类 或接口 中 最终类 final修饰的类是最终类 不能被继承 如String Mathfinal修饰的方法不能被重写 覆盖有关final变量的说明 final变量是常量可仅设置一次final变量 但是赋值可独立于声明而发生 这称之为空final变量 即 如果final变量不在其声明中被初始化 其初始化被延迟 空final实例变量必须在构造方法中被赋值 空final局部变量可在方法的主体内随时被设置 它仅可设置一次 接口 声明接口 public interface extends public static final public abstract 声明实现接口的类implementsJava类只支持单继承 但是可以实现多个接口 接口的特点 接口以及接口中成员的访问权限都是public接口中的成员方法都是公有的 抽象的接口中所有的方法都必须被实现接口的类覆盖接口中的成员变量都是常量 声明时必须赋值接口不能被实例化 Java异常 错误 Error JVM系统内部错误 资源耗尽等严重情况违例 Exception 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题 例如 对负数开平方根访问null试图读取不存在的文件网络连接中断 Java异常举例 publicclassSample1 publicstaticvoidmain String args Stringfriends lisa bily kessy for inti 0 i 5 i System out println friends i System out println nthisistheend Java异常类层次 常见异常 RuntimeException错误的类型转换数组下标越界空指针访问IOExeption从一个不存在的文件中读取数据越过文件结尾继续读取连接一个不存在的URL 异常处理机制 Java程序的执行过程中如出现异常 会自动生成一个异常类对象 该异常对象将被提交给Java运行时系统 这个过程称为抛出