第五章 对象及类

第五章对象及类对象与类对象生命周期类的创建重载子类1对象的基本概念面向对象程序语言三个关键特点：封装(Encapsulation)多态(Polymorphism)继承(Inheritance)2基本数据类型和聚集类型的变量与一些操作（如+,-）之间不需特殊的联系。在面向对象语言中，在数据类型的声明与操作这些数据的代码声明之间建立紧密联系，这种联系通常描述为一种抽象数据类型。在Java中，抽象数据类型的概念用类来实现。

抽象数据类型3类和对象类是特定类型对象的定义，包括：对象包含的数据，对象的创建及对象对自身数据操作的方法。类是一个模板。对象是在其类模型基础上构造出的，是具体的实例。4类和对象举例类定义：ClassEmpInfo{ Stringname; Stringdesignation; Stringdepartment; voidprint(){System.out.println(name+“is”+ designation+“at”+department);} }对象的生成与使用：…

EmpInfoemployee=newEmpInfo(); =“RobertJavaman”; employee.designation=“Manager”; employee.department=“Coffeeshop”; employee.print();...5创建对象例：Pointorigin_one;origin_one=newPoint(23,94);Rectanglerect_one=newRectangle(origin_one,100,200);Rectanglerect_two=newRectangle(50,100);创建对象的三个步骤：

声明（Declaration）

实例化（Instantiation）

初始化（Initialization）6对象的实例化使用new操作符进行对象的实例化，为对象分配空间，并返回指向该对象的引用。格式：new对象所属类的构造函数

类的构造函数负责对新创建的对象进行初始化7对象实例化过程构造与初始化对象的过程（调用newXxxx()):

开辟内存空间及类成员变量的初始化: 数值型：0；布尔型：false;

引用型：null;字符串型：null;

显式初始化：执行类成员声明时带有的简单赋值表达式。

publicclassInitialized{ privateintx=5; privateStringname=“Fred”; … }

执行构造函数。8对象的回收垃圾收集机制（garbagecollection）：Java运行环境当确定某个对象不再被使用时，将其删除。一个对象在没有引用指向它时，可作为垃圾收集。垃圾搜集器：Java运行环境中的垃圾搜集器周期性地释放 不用对象占用的空间。9垃圾收集机制C++：A*a=newA(); A*b=a; A*c=a;Java：Aa=newA(); Ab=a; Ac=a;ab

c

b

c(指针悬空)ab

c

b

c//a使用完，将其删除

deletea;//a使用完，将其删除

a=null;10类的创建

11构造方法定义：public

类名（参数）{…}注意：方法名必须与类名相同。不能带返回类型。类的构造函数12如果在类定义中无构造函数，Java在编译时可缺省加入构造方法。如publicEmployee(){};一旦在类中有一个自己声明的构造函数，则缺省的构造函数将不被加到源程序中。缺省构造函数13类成员方法定义一般格式：<modifiers><return_type><name>([<argument_list>])[throws<exception>]{<block>}

方法是传值的，方法调用不会改变参数的值。当对象作为参数时，参数的值是该对象的引用，这时对象的内容可以在方法中改变，但是对象的引用不会改变。14举例PublicclassPassTest{ floatptValue; publicvoidchangeInt(intvalue){ value=55;} publicvoidchangeStr(Stringvalue){ value=newString(“different”);} publicvoidchangeObjValue(PassTestref){ ref.ptValue=99.0f;} publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ Stringstr; intval;

PassTestpt=newPassTest();

val=11; pt.changeInt(val); System.out.println(“Intvalueis:”+val);

str=newString(“hello”); pt.changeStr(str); System.out.println(“strvalueis:”+str); pt.ptvalue=101.0f; pt.changeObjValue(pt); System.out.println(“ptvalueis:”+pt.ptValue); }} 结果：

IntValueis:11StrValueis:helloptvalueis:99.0f15数据隐藏与封装数据隐藏：使用private定义的成员变量，只能在成员方法中使用，其它方法中禁止使用。优点：保证对象中数据的一致性。封装：基本数据和对数据进行的操作方法的结合。

优点：隐藏类中具体实现的细节。强迫程序员使用统一的接口访问数据。使代码可维护性好。16数据隐藏与封装举例ClassDate{ privateintday,month,year; voidsetDate(inta,intb,intc){ day=a; month=b; year=c; } }…Dated1;d1.newDate();d1.setDate(30,9,2001);...d1.day=30;(错误！）17“this“引用关键字this用来指向当前对象本身。例：classDate{ privateintday,month,year; publicDategetTommorrow(){ this.day++; … }18重载（Overloading)含义：在同一个类中一个方法名被用来定义多个方法。

classScreen{ publicvoidprint(inti){…} publicvoidprint(floati){…} publicvoidprint(Stringstr){…} }重载必须遵守原则：参数表必须不同，以此区分不同方法体。返回类型、修饰符可相同或不相同。19激活重载的构造函数在一个构造函数中可以利用另一个构造函数。classEmployee{ privateStringname; privateintsalary; publicEmployee(Stringn,ints){ name=n; salary=s; } publicEmployee(Stringn){this(n,0);} publicEmployee(){this(“Unknown”);} }20子类子类表示类之间一种“属于”(

isa)关系。例：publicclassEmployee{ Stringname; DatehireDate; DatedateofBirth; StringjobTitle; intgrade; … }publicclassManager{ Stringname; DatehireDate; DatedateofBirth; StringjobTitle; intgrade;

Stringdepartment;

Employee[]subordinates; … }21

Java中用extends关键字定义子类。Extends关键字publicclassEmployee{ Stringname; DatehireDate; DatedateofBirth; StringjobTitle; intgrade; … }publicclassManagerextendsEmployee

{

Stringdepartment;

Employee[]subordinates; }子类是从已有的类创建新类的一种方法。22子类子类继承父类的属性、功能（方法），子类中只需声明特有的东西。带private修饰符的属性、方法是不能被继承的。构造函数不能被继承。在方法中调用构造方法用this()。调用父类的构造方法用super()。 --super指向该关键字所在类的父类。23构造不同类型数据的集合

Java中允许构造如下类型的数组：

Employee[]staff=newEmployee[1024]; staff[0]=newManager(); staff[1]=newWorker(); staff[2]=newEmployee(); …----staff是由多种类型的对象组成的。

Java中任何一个子类的实例都可作为父类的实例使用，可以调用父类具有的方法。24单继承

Java是单继承的，即只能从一个类继承，

extends后类名只能有一个。单继承的优点：代码更可靠可以用接口弥补

用一个类实现多个接口，达到多继承效果。25多态Java允许父类对象的变量作为子类对象的变量使用。但通过该变量(如e)只能访问父类的方法，子类特有的部分被隐藏。如：Employeee=newManager();多态含义：

Anobjecthasonlyoneform,whileavariableispolymorphism,sinceitcanrefertoobjectsofdifferentforms，polymorphismistheabilitytohavemanydifferentforms.26Super关键字Super指向该关键字所在类的父类。PublicclassEmpolyee{ privateStringname; privateintsalary; publicStringgetDetails(){ return“Name:”+name+“\nSalary:”+salary; } }publicclassManagerextendsEmpolyee{ privateStringdepartment; publicStringgetDetails(){ returnsuper.getDetailes()+‘\nDepartment:“+ department; } }27“instanceof”及类型强制转换

Instanceof

测试对象类型

Empolyeea=newManager();

则

ainstanceofManager为true;类型转换父类弱、子类强，指向父类的引用不能直接按子类引用，必须要强制类型转换后才能作为子类的引用使用。例：publicvoidmethod(Employeee){ if(einstanceofManager){ managerm=(manager)e; m.department=“…”; … }}28重写（Overridingmethods)子类可以改变从父类继承的行为。被重写方法的返回值、方法名、参数列表要与父类中的方法完全一样。运行时确定使用父类还是子类的方法。

Employeee=newManager();e.getDetails();29Overriding示例publicclassStack{privateVectoritems;//codeforStack'smethodsandconstructornotshown//overridesObject'stoStringmethod

publicStringtoString(){intn=items.size();StringBufferresult=newStringBuffer();result.