《Java面向对象》课件-3.1 类与对象

模块三面向对象-基础知识目录/Contents01类与对象0203封装构造方法04static关键字类与对象任务一

面向对象概述常见的程序设计模型分为面向过程和面向对象两种，面向过程关注的是解决问题的步骤和流程，将问题拆解为一系列的函数或模块进行处理，强调编程的逻辑流程和函数的调用。面向对象则是把构成问题的事物按照一定规则划分为多个独立的对象，通过对象之间的交互和协作来解决问题。相比于面向过程，面向对象降低了代码的耦合性、使程序易于维护和重用。了解面向对象的相关概念，能够简述面向对象、对象和类的概念以及它们之间的关系学习目标

先定一个小目标！掌握类的定义，能够自定义Java类掌握对象的创建与使用，能够创建对象、访问对象的属性和方法掌握对象的引用传递，能够简述对象引用传递的概念和机制3.1.1面向对象相关概念213面向对象将现实世界中的事物抽象为对象，每个对象都有自己的特征和行为，通过不同对象之间的交互来完成复杂任务。提供了更高模块化能力和可维护性。面向对象的思想对象是具体而实际的，具有特征和行为的实体，世间万物皆可为对象。对象通过封装将特征和行为捆绑在一起，并对外隐藏实现细节。对象类是描述对象的特征和行为的模板，它可以看作是对象的抽象。对象是类的具体化。类为对象的特征和行为提供了统一的定义和结构，使他们可以按相同方式进行交互。类3.1.1面向对象的特性在软件设计过程中，随着需求的不断变化和程序复杂度的不断提高，面向对象为了能更有效地组织和管理代码，引入了三大关键特性—封装、继承和多态。3.1.1面向对象的特性1.封装封装是指将对象的特征和行为封装起来，形成一个独立的对象，并向用户暴露操作对象的方法，而不要求用户知道对象内部的具体实现。这种方式避免了外部对对象直接进行修改，从而提高了程序的安全性和可维护性。例如，将一辆汽车看作一个对象。司机在开车时只需要知道如何启动、加速、刹车等，不需要了解汽车的内部是如何实现这些功能的。这样可以防止司机随意调整汽车内部的零件，从而保证了汽车的安全性。3.1.1面向对象的特性2.继承继承是描述类之间关系的一个重要概念，它允许一个类不需要写任何属性和方法就可以拥有另一个类的属性和方法，这种类关系中，前者称为子类，后者称为父类。子类除了可以直接使用继承自父类的属性和方法，还可以添加自己的特有属性和方法，或者重写父类的方法来实现自己的功能。例如，如果有一个交通工具类作为父类，可以派生出“汽车”类和“轮船”类等作为子类。这意味着汽车和轮船都是交通工具，它们继承了交通工具类的共同特征和行为，同时还拥有自己特有的特征和行为。3.1.1面向对象的特性3.多态多态是指同一操作作用于不同的对象，可以产生不同的行为。多态主要基于继承和重写实现，当父类拥有的属性和方法被多个子类继承后，子类根据自身的情况对继承自父类的方法进行重写，可以表现出不同的行为。例如，同为人类的理发师和演员，当需要执行cut操作时，理发师的行为是剪发，演员的行为是停止表演等。不同的对象，所表现的行为是不一样的。多态的特性提高了代码的灵活性和可替换性，使得编程人员可以更加方便地进行代码的优化和扩展。3.1.2类的定义类的成员主要包括成员变量和成员方法。通常将成员变量称为属性，用于描述类的特性。成员方法用于描述类的行为。在类中可以根据实际需求定义任意数量（包括0个）的成员变量和成员方法。定义类的格式：[修饰符]class类名{//成员变量[修饰符]数据类型变量名;//成员方法[修饰符]返回类型方法名([参数列表]){}}3.1.2类的定义案例演示下面根据定义类的语法格式定义一个学生类。Student.java源代码3.1.3对象的创建与使用在Java中，创建类的对象就是实例化该类的过程，通过对象可以访问并调用类的成员变量和成员方法，从而完成特定的任务。创建对象的过程主要包括两个步骤：声明对象和实例化对象。3.1.3对象的创建与使用（1）声明对象声明对象是指通过类的名称和合适的变量名称来定义对象的类型和名称。声明对象的语法格式：类名对象名;对象名使用符合Java标识符的命名规范的名称定义即可，一般使用对象代表的实际含义命名3.1.3对象的创建与使用（2）实例化对象对象名=new类名();

对象的引用是指对象所在内存空间的地址值。实例化对象的语法格式如下：实例化对象是指使用关键字new来创建一个对象，并为对象分配内存空间，最后将对象的引用赋值给之前声明的对象名。3.1.3对象的创建与使用Studentstudent=newStudent();除了分开声明对象和进行实例化的方式，还可以在声明对象的同时对其进行实例化。例如：创建Student.java文件中的Student对象。原理解析：Studentstudent表示在栈内存中创建了一个Student对象，名称为student。newStudent()会在堆内存中创建一个对象，该对象中包含多个属性，如果没有手动为这些属性赋初始值，系统会为其分配默认值，同时为Student分配一个地址值。接着把地址值赋给变量student，通过student记录的地址值可以找到该对象。3.1.3对象的创建与使用Student对象在内存中的存储形式。3.1.3对象的创建与使用访问对象的属性和方法。对象名.属性//访问属性对象名.方法名(参数列表)//访问成员方法手动为对象的属性赋值。对象名.属性=属性值;3.1.3对象的创建与使用案例演示为了更好地理解对象的创建与使用，下面通过一个案例创建文件Student.java中的Student类的对象，并为对象的属性赋值，然后调用对象的方法。Example01.java源代码3.1.3对象的创建与使用运行结果如下图所示。3.1.4对象的引用传递在前面关于方法的学习中，传入的参数都是基本数据类型，它实际上传递的是参数的副本或者参数的值，因此在方法内部修改参数的值，并不会影响到原始的值，这种传递方式被称为值传递。3.1.4对象的引用传递而类是引用数据类型，也就是说类的实例对象在内存中的存储空间可以被多个栈内存引用。在方法调用中，当把一个对象作为参数传递给方法时，实际上传递的是对象的引用，也就是对象的内存地址值，这种传递方式被称为对象的引用传递。当在方法内部对引用对象进行修改时，原始对象也会受到影响，因为它们指向同一个内存地址。3.1.4对象的引用传递为了更好地理解对象的引用传递，下面通过一个给员工加薪的案例演示值传递和对象的引用传递的区别。引用传递值传递案例演示Example02.java源代码3.1.4对象的引用传递