[工学]4-java面向对象设计ppt课件

1、Java面向对象设计思想计算机学院通讯软件工程中心张艳梅 本章主要内容:l1、一切皆对象l一切皆对象。l程序由对象构成。l对象由更小的对象构成。l每个对象有其职责。l对象职责经过它的下属对象的职责实现和下属对象相互协作来实现。l2、从实例领会OOPl开场运用对象l承继的益处l接口可是个利器1、一切皆对象l对象：是人们要进展研讨的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象，它不仅能表示详细的事物，还能表示笼统的规那么、方案和事件。l对象具有形状，一个对象用数值来描画它的形状。l对象详细操作，用来改动对象的形状，操作就是对象的行为。l对象实现了数据和操作的结合

2、，使数据和操作封锁于对象的一致体中。1.1 一切皆对象l实际上讲，可从要处理的问题身上提出一切概念性的组件，然后在程序中将其表达为一个对象。 l当我们进展面向对象的程序设计时，面临的最大一项挑战性就是，如何把问题描画转化为对象架构。 1.2 程序由对象构成l程序是一大堆对象的组合。l例：Light lt = new Light();l经过音讯传送，各对象知道本人该做些什么。l例：lt.on();lt.off();lt.brighten();lt.dim();l为了向对象发出恳求，需向那个对象“发送一条音讯。更详细地讲，可将音讯想象为一个调用恳求，它调用的是从属于目的对象的一个子例程或函数。 l

3、运用一些预先定义好的类时，我们在程序里采用的代码是非常简单和直观的。 1.3 对象由更小的对象构成1许多人以为代码重用是面向对象程序设计提供的最伟大的一种杠杆。为反复运用一个类，最简单的方法是直接运用那个类的对象。但同时也能将那个类的一个对象置入一个新类。我们把这叫作“创建一个成员对象。新类可由恣意数量和类的其他对象构成。这个概念叫作“组合也叫“包含在现有类的根底上组织一个新类。所以，虽然对象的概念非常简单，但在程序中却可到达恣意高的复杂程度。1.3 对象由更小的对象构成2l对象的组合具有极大的灵敏性。新类的“成员对象通常设为“私有Private，这样我们可在不干扰客户代码的前提下，从容地修正

4、那些成员。也可以在“运转期更改成员，这进一步增大了灵敏性。l由于承继的重要性，所以在面向对象的程序设计中，它经常被重点强调。作为新参与这一领域的程序员，或许早已先入为主地以为“承继该当随处可见。沿这种思绪产生的设计将是非常蠢笨的，会大大添加程序的复杂程度。相反，新建类的时候，首先应思索“组合对象；这样做显得更加简单和灵敏。利用对象的组织，我们的设计可坚持清新。1.4 每个对象都有其职责1l“接口Interface规定了可对一个特定的对象发出哪些恳求。然而，必需在某个地方存在着一些代码，以便满足这些恳求。这些代码与那些隐藏起来的数据便叫作“隐藏的实现。对象的职责就是决议如何对这条音讯作出反响执行

5、相应的代码。l每个对象都有一种模版。l类：详细一样或类似性质的对象的笼统就是类。因此，对象的笼统是类，类的详细化是对象，也可说实例是对象。类详细属性和操作。1.4 每个对象都有其职责2l一个类最重要的特征就是“能将什么音讯发给它？。 lJava 采用三个显式关键字以及一个隐式关键字来设置类边境：public，private，protected 以及暗示性的friendly。假设未明确指定其他关键字，那么默以为后者。这些关键字的运用和含义都是相当直观的，它们决议了谁能运用后续的定义内容。 1.5 对象职责由下属对象协作实现1l我们费尽心思做出一种类后，假设不得不又新建一种类，令其实现大致一样的功

6、能，那会是一件非常令人灰心的事情。但假设能利用现成的类，对其进展“克隆，再根据情况进展添加和修正，情况就显得理想多了。“承继正是针对这个目的而设计的。但承继并不完全等价于克隆。 1.5 对象职责由下属对象协作实现2l有两种做法可将新得的衍生类与原来的根底类区分开。l第一种做法：为衍生类添加新函数功能。普通都是认识到根底类不能满足我们的要求。新类“类似原类l第二个方法是改动根底类一个现有函数的行为。我们将其称作“改善那个函数。只需为衍生类的函数建立一个新定义即可。我们的目的是：“虽然运用的函数接口未变，但它的新版本具有不同的表现。新类“等价原类1.5 对象职责由下属对象协作实现3l由于类为“圆C

7、ircle的一个对象也属于类为“外形Shape的一个对象，所以一个圆完全能接纳外形音讯。l这意味着可让程序代码一致指挥“外形，令其自动控制一切符合“外形描画的对象，其中自然包括“圆。这一特性称为对象的“可交换性，是OOP 最重要的概念之一。 l假设经过承继增添了一种新类，如“三角形，那么我们为“外形编写的代码不用改动。所以说程序具备了“扩展才干 。 2、从实例了解面向对象设计思想l假定我们要设计一个媒体播放器。该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。初步设计出来的播放器能够很简单： lpublic class MediaPlayer l private void playMp3() l

8、System.out.println(Play the mp3 file.); l private void playWav() l System.out.println(Play the wav file.); l public void play(string audioType) l switch (audioType.ToLower() lcase (mp3): playMp3(); break; lcase (wav): playWav(); break; l 2、需求变卦促使我们改善l自然，他会发现这个设计非常的糟糕。由于它根本没有为未来的需求变卦提供最起码的扩展。当他为应接不暇的

9、需求变卦而焦头烂额的时候，他能够更希望让这份设计到它应该去的地方，就是桌面的回收站。 l仔细分析这段代码，它其实是一种最古老的面向构造的设计。假设他要播放的不仅仅是mp3和wav,他会不断地添加相应地播放方法，然后让switch子句越来越长，直至到达他视野看不到的地步。l好吧，我们先来体验对象的精神。根据OOP的思想，我们应该把mp3和wav看作是一个独立的对象。那么是这样吗？2、建立对象，一致接口lpublic class MP3 public void play() System.out.println(Play the mp3 file.); lpublic class WAV l pu

10、blic void play()System.out.println(Play the wav file.); 他曾经知道怎样建立对象了。更可喜的是，他在不知不觉中运用了重构的方法，把原来那个渣滓设计中的方法名字改为了一致的play()方法。但似乎他并没有击中关键，以如今的方式去更改MediaPlayer的代码，本质并没有多大的变化。2、引入承继，为了？l既然mp3和wav都属于音频文件，他们都具有音频文件的共性，为什么不为它们建立一个共同的父类呢？ public class AudioMedia public void play() System.out.println(Play the A

11、udioMedia file.); l如今我们引入了承继的思想，OOP也算是象模象样了。得意之余，再仔细分析下，其真实现实生活中，我们播放的只会是某种详细类型的音频文件，因此这个AudioMedia类并没有实践运用的情况。对应在设计中，就是：这个类永远不会被实例化。所以，还得动一下手术，将其改为笼统类。2、出现类层次承继+组合l好了，如今的代码有点OOP的觉得了： public abstract class AudioMedia public abstract void play(); lpublic class MP3 extends AudioMedia public void Play(

12、) System.out.println(Play the mp3 file.); public class WAV extends AudioMedia public void Play() System.out.println(Play the wav file.); public class MediaPlayer public void play(AudioMedia media) media.play(); 2、无尽头的开展l看看如今的设计，保证了类的最小化原那么，更利于扩展到这里，他会发现play方法名改得多有必要。 即使他如今又添加了对WMA文件的播放，只需求设计WMA类，并承继

13、AudioMedia，重写play方法就可以了，MediaPlayer类对象的play方法根本不用改动。l是不是到此就该画上圆满的句号呢？然后刁钻的客户是永远不会满足的，他们希望他的媒体播放器可以支持视频文件。他又该苦楚了，由于视频文件和音频文件有很多不同的地方，他可不能偷懒，让视频文件对象认音频文件作父亲啊。他需求为视频文件设计另外的类对象了，假设我们支持RM和MPEG格式的视频：2、追加一个承继层次public abstract class VideoMedia public abstract void Play(); public class RM extends VideoMedia

14、public void Play() System.out.println(Play the rm file.); public class MPEG extends VideoMedia public void Play() System.out.println(Play the mpeg file.); 糟糕的是，他不能一劳永逸地享用原有的MediaPlayer类了。由于他要播放的RM文件并不是AudioMedia的子类。2、接口可是个利器l不过不用焦急，由于接口这个利器他还没有用上。虽然视频和音频格式不同，别忘了，他们都是媒体中的一种，很多时候，他们有许多类似的功能，比如播放。根据接口的

15、定义，他完全可以将一样功能的一系列对象实现同一个接口：lpublic interface IMedia abstract void play(); lpublic abstract class AudioMedia implements IMedia public abstract void play(); public abstract class VideoMedia implements IMedia public abstract void play(); l再更改一下MediaPlayer的设计就OK了： public class MediaPlayer public void play(IMedia media) media.play(); 2、总结，思索l从MediaPlayer类的演化，我们可以得出这样一个结论：在调用类对象的属性和方法时，尽量防止