类的封装、继承和多态ppt课件

1、Java程序设计实用教程（第3版,第3章 类的封装、继承和多态,3.1 类和对象 3.2 类的封装性 3.3 类的继承性 3.4 类的多态性 3.5 类的抽象性,Java程序设计实用教程(第3版,3.1 类和对象,类(class):是既包括数据又包括作用于数据的一组操作的封装体。 对象(object):是类的实例(instance)。 类具有封装性、继承性、多态性和抽象性。 3.1.1 类 3.1.2 对象,Java程序设计实用教程(第3版,3.1.1 类,声明类 类声明 成员变量的声明; 成员方法的声明及实现; 修饰符 class 类 extends 父类 implements 接口列表,类

2、结构,Java程序设计实用教程(第3版,3.1.1 类,声明成员变量和成员方法 声明成员变量格式: 修饰符 数据类型 变量=表达式 ,变量=表达式; 声明成员方法格式: 修饰符 返回值类型 方法(参数列表) throws 异常类 语句序列; return 返回值;,Java程序设计实用教程(第3版,3.1.1 类,public class MyDate /类声明 int year,month,day; /成员变量 void set(int y,int m,int d) /成员方法 year=y; /设置日期值 month=m; day=d;,例3.1 声明日期类,Java程序设计实用教程(第3

3、版,3.1.1 类,3.成员方法重载 void set(int y,int m,int d) /重载方法，参数个数不同 void set(int m,int d) void set(int d) void set(MyDate d) /重载方法，参数数据类型不同 以下方法是错误的： void set(int y,int m,int d) void set(int m,int d,int y,Java程序设计实用教程(第3版,3.1.2 对象,一个对象的生命周期是： 创建运行消亡。 声明对象 类 对象 MyDate d; 创建实例 对象 = new 类的构造方法(参数列表) d=new MyDa

4、te()；或 MyDate d=new MyDate(,Java程序设计实用教程(第3版,3.1.2 对象,3. 引用对象的成员变量和调用对象方法 引用成员变量 对象.成员变量 如： d.year=2008; 调用成员方法 对象.成员方法(参数列表) 如： d.set(2009,7,28); Java语言回收机制自动释放对象。 【例3.1】声明日期类及使用日期对象,public class MyDate /类声明 int year,month,day; /成员变量，表示年、月、日 void set(int y,int m,int d) /成员方法，设置日期值 /无返回值，有3个参数 year

5、= y; month = m; day = d; void set(MyDate d) /将当前对象值设置为参数值，重载 set(d.year,d.month,d.day); /调用重载的同名成员方法 public String toString() /返回中文日期字符串 return year+”年”+month+”月”+day+”日”; public boolean equals(MyDate d) /比较当前日期值与d是否相等 return this=d|d!=null /this指代调用本方法的当前对象,3.1.2 对象,public static void main(String a

6、rgs) MyDate d1 = new MyDate() ; /声明对象，创建实例，引用赋值 d1.set(2009,7,16); /调用类的成员方法 MyDate d2 = d1; /对象引用赋值 System.out.println(“d1:”+d1.toString()+“d2:”+d2.toString()+ ” d1=d2?”+(d1=d2); d2.year=2008; /修改实例成员变量值 System.out.println(“d1:”+d1+“d2:”+d2+” d1=d2?”+ (d1=d2)+”,d1.equals(d2)?”+(d1.equals(d2); /将对象转

7、换为字符串，默认调用 d1.toString(); d2=new MyDate(); /创建另一个实例 d2.set(d1); System.out.println(“d1:”+d1+“d2:”+d2+” d1=d2?”+ (d1=d2)+”,d1.equals(d2)?”+(d1.equals(d2);,3.1.2 对象,4. 对象的引用模型,3.1.2 对象,Java程序设计实用教程(第3版,5. 对象的关系运算与比较相等,3.1.2 对象,Java程序设计实用教程(第3版,3.2 类的封装性,3.2.1 构造方法 3.2.2 this引用和instanceof对象运算符 3.2.3 访问

8、控制 3.2.4 静态成员 3.2.5 析构方法 3.2.6 浅拷贝与深拷贝,Java程序设计实用教程(第3版,3.2 类的封装性,封装（encapsulation）的含义是：类的设计者把类设计成一个黑匣子，使用者只能看见类中定义的公共方法，而看不见方法的实现细节，也不能直接对类中的数据进行操作。 封装的目的有： 隐藏类的实现细节； 迫使用户通过接口去访问数据； 增强代码的可维护性。 封装的措施有： 构造方法、析构方法、方法重载、设置访问控制权限,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.1 构造方法,声明及调用构造方法 public class MyDate int year,month,d

9、ay; public MyDate(int y, int m, int d) /声明构造方法 /构造方法与类同名，构造方法返回该类的一个实例 year = y; month = m; day = d; MyDate d = new MyDate(2009,7,18); /对 MyDate d = new MyDate( ); /错,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.1 构造方法,2. 默认构造方法 public MyDate() /没有声明任何构造方法时系统提供 使用默认构造方法实例化对象时进行初始化约定： 整数0、浮点数0.0、字符u0000、布尔false、引用数据类型null p

10、ublic class MyDate int year,month,day; public MyDate( ) /声明构造方法 /构造方法与类同名，构造方法返回该类的一个实例 year = 1970; month = 1; day = 1;,Java程序设计实用教程(第3版,3.拷贝构造方法,public MyDate(MyDate d) year = d.year; month = d.month; day = d.day; 调用语句如下： MyDate d1 = new MyDate(2009,7,16); MyDate d2 = new MyDate(d1); 第2句功能相当于以下两句：

11、 MyDate d2 = new MyDate(); d2.set(d1,3.2.1 构造方法,Java程序设计实用教程(第3版,4. 构造方法重载,public MyDate(int y, int m, int d) public MyDate(int y, int m) public MyDate(int y) public MyDate() public MyDate(MyDate d,3.2.1 构造方法,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.2 this引用和instanceof对象运算符,this引用 指代对象本身 this 访问本类的成员变量和成员方法 this.成员变量 t

12、his.成员方法(参数列表) 调用本类重载的构造方法 this(参数列表) instanceof对象运算符 MyDate d=new MyDate(); d instanceof MyDate,3.2.3 访问控制,类的访问权限：只有public和缺省两种 。 public class MyDate class MyDate_ex 类中成员的访问权限 声明set()和get()方法存取对象的属性,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.4 静态成员,public class MyDate private int year,month,day; /实例成员变量 private static i

13、nt thisYear; /静态成员变量 static /静态成员变量初始化 thisYear=2009; public static int getThisYear() /静态成员方法 return thisYear; /访问静态成员变量,Java程序设计实用教程(第3版,静态成员变量的初始化：static /静态初始化块 静态成员变量的初始化;【例3.2】封装的日期类,图3.3 实例成员变量与静态成员变量的存储结构不同,3.2.4 静态成员,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.5 析构方法,public void finalize() /析构方法 语句序列; 作用是：释放实例，并执行

14、特定的操作。 如：a. finalize(),Java程序设计实用教程(第3版,3.2.6 浅拷贝与深拷贝,1. 浅拷贝,public class Person String name; Mydate birthday; public Person(String name,Mydate birthday) =name; this.birthday=birthday; public Person(Person p) this(, p.birthday);,3.2.6 浅拷贝与深拷贝,2. 深拷贝 有如下的类定义,Person p1=new Person(“李小明”,

15、new Mydate(1979,3,15); Person p2=new Person(p1,3.2.6 浅拷贝与深拷贝,2. 深拷贝 有如下的调用构造方法,public class Person String name; Mydate birthday; public Person(String name,Mydate birthday) =name this.birthday=birthday; public Person(Person p) this(, p.birthday);,3.2.6 浅拷贝与深拷贝,2. 深拷贝,new MyDate(p.birth

16、day,String是常量字符串类，当改变一个对象时自动创建新的,Java程序设计实用教程(第3版,3.2.6 浅拷贝与深拷贝,2. 深拷贝,例3.3】 使用对象作为成员变量并实现 深拷贝的Person类,Java程序设计实用教程(第3版,3.3 类的继承性,继承是一种由已有类创建新类的机制。 3.3.1 由继承派生类 3.3.2 继承原则及作用 3.3.3 子类的构造方法,Java程序设计实用教程(第3版,3.3.1 由继承派生类,修饰符 class 类 extends 父类 implements 接口列表 例如： public class Student extends Person St

17、ring speciality; /专业 【例3.4】 Student类继承Person类,Java程序设计实用教程(第3版,3.3.1 由继承派生类,public class Student extends Person String speciality; /专业 public static void main(String args) Person p1=new Person(“李小明”,new Mydate(1979,3,15); Student s1=new Student(); s1.howMany(); System.out.println(“p1:”+p1+“,s1:”+s1)

18、; s1.set(“王江”，Mydate(1987,9,1); System.out.println(s1+“,”+p1.getname()+“比”+ s1.getname()+”大”+p1.olderThen(s1)+”岁”); s1.finalize(); Person.howMany();,Java程序设计实用教程(第3版,3.3.2 继承原则及作用,继承原则 子类继承父类的成员变量 子类继承父类除构造方法以外的成员方法 子类不能继承父类的构造方法 子类可以增加成员，可以重定义从父类继承来的成员，但不能删除它们,2. 继承的作用,3.3.2 继承原则及作用,Java程序设计实用教程(第3

19、版,3. Object类,public class Object public Object() /构造方法 public String toString() /描述对象 public boolean equals(Object obj)/比较对象相等 protected void finalize() throws Throwable Java中的类都是Object的子类 public class Person extends Object,3.3.2 继承原则及作用,Java程序设计实用教程(第3版,4. 子类对父类成员的访问权限,子类不能访问父类的私有成员（private）。 子类能够访

20、问父类的公有成员（public）和保护成员（protected）。 子类对父类的缺省权限成员的访问控制，以包为界分两种情况，可以访问当前包中成员,3.3.2 继承原则及作用,Java程序设计实用教程(第3版,3.3.3 子类的构造方法,使用super()调用父类构造方法 super(参数列表) public Student(String name, MyDate birthday, String spec) super(name, birthday); /调用父类同参数的构造方法 this.speciality = spec; 默认执行super() public Student() /Jav

21、a提供的默认构造方法 super(); /调用父类构造方法Person(),Java程序设计实用教程(第3版,3.4 类的多态性,3.4.1 子类重定义从父类继承来的成员 3.4.2 类型的多态 3.4.3 编译时多态和运行时多态 3.4.4 多态的方法实现,Java程序设计实用教程(第3版,3.4.1 子类重定义从父类继承来的成员,多态（polymorphism）意为一个名字可具有多种语义。如： +1 1+2 “1”+ “2” 多态性是面向对象的核心特征之一。 主要有方法多态和类型的多态,Java程序设计实用教程(第3版,3.4.1 子类重定义从父类继承来的成员,子类隐藏父类成员变量 子类覆

22、盖父类成员方法 覆盖（override）是指子类声明并实现父类中 的同名方法并且参数列表也完全相同。 子类继承并重载父类成员方法 重载（overload）是指同一个类中的多个方法可以同名但参数列表必须不同。 【例3.5】 Student类重定义从父类继承来的成员,this.count super.count,p1.toString(); s2.toString(); s1.finalize(,s2.set(“张晓丽”,new Mydate(1982,4,3); s2.set(“胡东东”,new Mydate(1982,4,3), “电子信息工程”,Java程序设计实用教程(第3版,4. sup

23、er引用,调用父类的构造方法 super(参数列表) 引用父类同名成员 子类隐藏父类成员变量 super.成员变量 子类覆盖父类成员方法 super.成员方法(参数列表,3.4.1 子类重定义从父类继承来的成员,Java程序设计实用教程(第3版,3.4.2 类型的多态,子类对象即是父类对象 new Student() instanceof Person /true new Person() instanceof Student /false 父类对象引用子类实例 Person p=new Student(); Object obj = new Person(); public int olde

24、rThen(Person p) p1.olderThen(s1) s1.olderThen(p1,Person类方法,Java程序设计实用教程(第3版,3.4.3 编译时多态和运行时多态,编译时多态性 方法重载都是编译时多态。 Person p1 = new Person(李小明, new MyDate(1979,3,15); p1.toString() /执行Person类的toString() Student s1= new Student(p1,计算机); s1.toString() /执行Student类的toString(,2. 运行时多态性,Person p2 = new Stud

25、ent(张小莉, new MyDate(1989,1,5); /父类对象引用子类实例 p2.toString() /执行Student类的toString(,父类对象不能 执行子类增加 的成员方法。 如,p2.setSpeciality(“电子信息”,Java程序设计实用教程(第3版,3.4.4 多态的方法实现,多态的toString()方法 Object类声明: public String toString() /返回当前对象的信息字符串 return getClass().getName() + + Integer.toHexString(hashCode();,Java程序设计实用教程(

26、第3版,2. 多态的equals()方法,Object类声明: public boolean equals(Object obj) return this = obj; /引用比较,3.4.4 多态的方法实现,Java程序设计实用教程(第3版,Person类声明: public boolean equals(Object obj) if(this=obj) return true; if(obj!=null,3.4.4 多态的方法实现,此处覆盖Object类的方法,Java程序设计实用教程(第3版,例3.6】在对象数组中查找,对象数组及计数 运行时多态性体现 System.out.printl

27、n(tablei.toString(); indexOf(Object table,Object obj) Oldest(Person table) /getAge()年龄,Java程序设计实用教程(第3版,3.5 类的抽象性,3.5.1 用继承刻画包含关系 3.5.2 抽象类 3.5.3 最终类,Java程序设计实用教程(第3版,3.5.1 用继承刻画包含关系,Java程序设计实用教程(第3版,3.5.2 抽象类,声明抽象类与抽象方法 public abstract class ClosedFigure /闭合图形抽象类 public abstract double area(); /计算面积，抽象方法，以分号;结束,Jav