第3章Java语言面向对象的特征.ppt

1、第3章 Java语言面向对象的特征,目标:面向对象的基本概念、类和对象的定义和使用、类的继承和多态、包和接口、几个常用工具类。,第3章 Java语言面向对象的特征,3.1 面向对象的基本概念 3.2 类的定义 3.3 对象 3.4 类的继承和多态 3.5 接口和包 3.6 常用的工具类简介,3.1 面向对象的基本概念,(1) 类和对象 (类型和实例的关系) (2)封装性(属性和行为的封装) (3)继承性(两个类之间的一种关系) (4)多态性(程序中出现的同名现象),3.2 类的定义,(1)类的定义格式(类包括成员变量和成员方法) 修饰符 class 类名 extends 父类名 impleme

2、nts 接口名 类的成员变量定义; 类的方法定义; 修饰符：public、默认、abstract、final 【例3-1】:定义了5个成员变量和2个成员方法。,(2)变量 成员变量定义： 修饰符 变量类型 变量名=初值； 成员变量和局部变量的区别： (1)定义位置不同，作用域不同。 成员变量定义在类内部方法之外，局部变量定义在方法内部。 成员变量供所有方法共享，局部变量只在方法内起作用。 (2)成员变量可加修饰符，局部变量没有修饰符(final除外)。 (3)成员变量可不赋初值(此时它的值为默认值)， 局部变量必须赋初值。 (4)当出现同名的成员变量和局部变量时，局部变量访问优先级 高于成员变

3、量。 成员变量修饰符： 访问控制符(4种：public、默认、protected、private) 非访问控制符(3种：static、final、volatile),【例3-2】注意三种变量的区别： a:成员变量,用static修饰:静态变量(也叫类变量) b:成员变量,不用static修饰:实例变量(也叫对象变量) c:局部变量,v1.b,v2.b,var.a 供所有对象共享,(3)方法 方法的定义 修饰符 类型 方法名(参数列表)throws 异常类名列表 方法体； 方法的修饰符 访问控制符(4种：public、默认、protected、private) 非访问控制符(5种：abstrac

4、t、static、final、native、synchronized),方法的参数和返回值 参数可以有，也可以没有，有多个时用逗号分隔，每个参数由类型和参数名构成。 返回值可以有，也可以没有，没有时加void，有 时加返回值的类型。 方法的返回值是通过 return 表达式；来实现。 表达式的类型与方法定义中的返回值类型要“一致”。,方法调用 定义方法时的参数叫形式参数，简称形参。 调用方法时代入的值叫实际参数，简称实参。 实参个数和类型要和形参保持一致，代入的过程称为参数传递。 形参和实参是两个变量，与是否同名无关。 参数为基本类型时，将实参的值传给形参，形参的改变不会影响实参。 参数为复合

5、类型时，将实参的地址值传给形参，形参的改变会影响实参。,【例3-3】,【例3-4】,补充例子(1)：下列程序输出结果？ public class Test public static void main(String args) int a=1,b=2; swap(a,b); System.out.println(a=+a); System.out.println(b=+b); static void swap(int a,int b) int t=a; a=b; b=t; ,补充例子(2)：下列程序输出结果？ public class Test public static void main

6、(String args) String a=abc; System.out.println(a=+a); static void change(String a) a=def; ,方法的重载 方法的重载是指在一个类的内部有多个同名的方 法，它们的参数个数或类别不同。 【例3-5】 构造方法 构造方法的特点 构造方法的调用：方法前加new。 构造方法的作用：创建对象并初始化对象的值。 默认构造方法 析构方法,(4)实例 【例3-6】 (5)静态变量和静态方法(static) 静态变量和静态方法 静态变量：加static，也叫类变量，属于类。 实例变量：不加static，也叫对象变量，属于对象。

7、 静态方法：加static，也叫类方法，属于类。 实例方法：不加static，也叫对象方法，属于对象。,静态变量和静态方法(static),类|静态变量 类|静态方法,实例|对象变量1 实例|对象方法1,实例|对象变量2 实例|对象方法2,实例|对象变量2 实例|对象方法2,类的存储区域 （公共资源）,对象1、2、3的存储区域,重要规则： 成员之间是并列关系，定义顺序没有先后。 类成员可通过类名或对象名来访问；实例成员只能通过对象名来访问。 类方法只能访问类成员；实例方法既可以访问实例成员也可以访问类成员。 类内部访问实例成员时，对象名用this指代或省略，访问类成员时，类名可省略。,例如:

8、public class A public static void main(String args) f(); static void f() /问main在调用f()时前面省略了什么?,public class A void f() g(); void g() /问f()在调用g()时前面省略了什么? 【例3-7】,静态初始化器 完成类的初始化(主要是类变量的初始化)，不能操 作实例变量。 定义格式： static 类成员变量初始化； ,(6)抽象类和抽象方法(abstract) 抽象类：被abstract修饰的类。 抽象方法：被abstract修饰的方法。 重要规则 抽象类可有构造函数，

9、但不能直接创建抽象类的对象。 抽象方法没有方法体,而是在方法头的结尾加; abstract 类型 方法名（参数表）; 抽象方法只能放在抽象类中，抽象类中可以包括非抽象的方法。,(7)最终类、最终变量和最终方法（final） 最终类：被final修饰的类，不允许被继承(没有子类) 最终变量：被final修饰的变量，不允许改变(符号常量) 最终方法：被final修饰的方法，不允许被覆盖,3.3 对象,(1)对象的定义(生成或创建) 格式:类名 对象名=new 构造方法; 说明： 类和对象的关系,是类型和实例的关系，就好像int类型和int类型变量的关系。 先有类的定义，才有属于该类的对象。,Stu

10、dent类的定义： public class Student String sno, sname,sex; int age,math,chinese,english; public Student(String s,String n,String se,int ag,int m,int ch,int en) sno=s;sname=n;sex=se;age=ag;math=m; age=ag;math=m;chinese=ch;english=en; Student类型对象的创建： Student student1= new Student(“001”,”张三”,”男”,18,78,82,94

11、); Student student2= new Student(“002”,”李四”,”女”,19,85,64,73); Student student3= new Student(“003”,”王五”,”男”,20,90,80,82);,(2)对象的赋值 对象的初始化 如果对象成员没有赋初值，则它们将获得默认值。 对象成员的表示 对象名.成员名 对象的赋值 对象的赋值实际上是对象各成员变量赋值。 注意：将一个对象赋值给另一个对象时，是将这个 对象的地址值赋给另一个对象的地址值，两者实际 指向同一个对象，相当于一个对象两个名字。 例3-9,(3)对象的使用 对象作为类的成员 例：3-10 对

12、象作为方法的参数 例：3-11 对象作为方法的返回值 例：3-12 对象作为数组元素 例：3-13,3.4 类的继承和多态,类的继承： 继承是两个类的一种关系,一个类可以继承另外一个类的成员,还可以拥有自己的成员，继承者叫子类,被继承者叫父类。 例： Person类 (name,sex,age) Student类 (name,sex,age,speciality) Teacher类 (name,sex,age,department) Java语言仅支持单重继承，即每个子类只允许有一个父类。,类的多态：主要指程序中方法“重名”的现象，多 态有两种表现形式： 重载： 在一个类中定义多个同名的方法。

13、 覆盖： 子类对父类方法的重新实现。,(1)父类和子类 创建子类 格式：class 子类名 extends 父类名 如： class Person String name,sex; int age class Student extends Person String speciality; class Teacher extends Person String department; 【例3-14】,继承的传递性 类B继承了类A，类C又继承了类B，这时类C应包含类 A和类B的所有成员及类C自身的成员。 【例3-15】,子类对象的初始化 *相关规则： 构造方法是不能被继承的，但是可以在子类的构

14、造方法中调用父类的构造方法。 一个类中没有定义任何构造方法时，系统自动提供一个没有参数的默认构造方法，如果类中已经定义过任何构造方法时，系统将不提供默认构造方法。 一个类中可以根据需要定义多个重载的构造方法。 在定义的构造方法中，可使用this(.)调用本类其它构造方法，使用super(.)调用父类构造方法，如果this()和super()都没用，系统会自动加上super()调用父类无参的构造方法。 调用this或super的构造方法必须放在第一条语句，并且this和super最多只可调用其中一条。 【例3-16】,子类和父类对象的转换 *相关规则： 子类对象可以直接赋值给父类对象，此时子类对

15、象被“塑造”成父类对象,子类自己的成员被隐藏了。 父类对象给子类对象赋值时： (1)如果父类对象指向的实际是子类对象，则通过强制转换可以赋值。 (2)如果父类对象指向的不是子类对象，则强制转换也不行。,例： class Aint i; class B extends Aint j; 则 A a=new B();可以，但System.out.print(a.j)错误。 A a=new A(); 则 B b=a; 和 B b=(B)a;都是错误的。 A a=new B(); B b=(B)a;可以。,(2)成员的继承和覆盖 成员变量的继承和隐藏 在子类中，定义一个和父类成员同名的成员变量，称为成员

16、变量的“隐藏”。 规则： 在子类中将继承父类的同名变量“隐藏”了，子类执行继承父类的方法时，使用继承自父类的变量；子类执行自己的方法时，使用自己定义的变量。 如果在子类中引用从父类继承的变量，则可以使用super标识，格式：super. 【例3-18】,成员方法的重载和覆盖 当子类对父类中相同方法头的方法重新定义时，称为方法的覆盖。 覆盖相关规则： 通过子类对象调用方法时，执行的是覆盖后的方法。 如果在子类中调用从父类继承的方法，则可以使用super标识，格式：super.父类方法名(实参) 【例3-19】 【例3-20】,隐藏和覆盖区别：,public class Test public s

17、tatic void main(String args) B b=new B(); b.f(); class A int i=1; public void f() System.out.println(i); class B extends A int i=2; 结果：1,public class Test public static void main(String args) B b=new B(); b.f(); class A public void f() g(); public void g() System.out.println(aaa); class B extends A

18、public void g() System.out.println(bbb); 结果：bbb,成员方法的重载 重载是一个类中包含多个相同名称的方法。 覆盖(Override)和重载（Overload）区别： 覆盖是子类对父类方法的重新改写，重载 是类内部的方法间的关系。 覆盖要求方法头完全一致，而重载相反， 要求方法的参数个数或类型不同。 【例3-21】,3.5 接口和包,(1)接口 接口的基本概念 接口是一种复合数据类型。 接口是由常量和抽象方法组成的特殊类。 接口用于实现类的多重继承，一个类最多只能有一个父类(extends)，却可以有多个父接口(implements)。,接口的定义 p

19、ublic interface 接口名extends 父接口名列表 /常量声明 publicstaticfinal 数据类型 成员变量=常量； /抽象方法说明 publicabstractnative返回类型 方法(参数列表)； ,注意： 接口的访问控制符:public或省略 接口的成员方法都是public,abstract的，成员变量都是public,static,final的，即使不写它们。 接口具有继承性，关键字extends，一个接口可以继承多个接口。 一个类也可以“继承”(习惯称为实现)一个接口，关键字implements，一个类可以实现多个接口。 接口不能有构造方法，不能被直接实例

20、化,接口的实现：class 类名 implements 接口列表 注意： 实现用的关键字：implements 如果实现接口的是抽象类则可以不实现接口中的抽象方法，如果不是抽象类则必须实现接口中所有抽象方法。(这点和继承抽象类规则相同。) 实现接口中抽象方法时必须使用完全相同的方法头。特别是在类中实现方法时，public不能省略。 接口和抽象类的区别： 一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。 抽象类可以有构造方法，接口不能有。 抽象类中可以有变量和非抽象的方法，而接口中只能 有常量和抽象方法。 接口比抽象类节省运行开销。【例3-22】 【例3-23】,(2)包 包的基本概念 包是对ja

21、va中的类进行分类存放的机制,就像通过文 件夹对文件进行分类存放一样。 包的创建 package pkg1.pkg2.pkg3; 注： 该语句必须放在文件的首句，可省略，省略时文件中的类放在无名包中。 包对应目录，但目录不一定是包。,包的引用：当一个包中的类用到另外一个包中的类时，需要通过import语句导入。 格式1：import pkg1.pkg2.pkg3.类名 格式2：import pkg1.pkg2.pkg3.* 注： 格式1是加载包中某一个类，格式2是加载指定包中所有类，但不包括子包。 无名包没有指定包名，因此不能被有名的包所引用。,访问控制符的含义,3.6 常用的工具类简介,(1

22、)Java语言的类库 Java提供了很多类供我们调用以提高开发效率，它们按照功能 不同组织在不同的包中： java.lang(语言包) java.util(实用工具包) java.awt(抽象窗口工具包) java.io(输入输出流包) (网络包) java.sql(数据库访问包) javax.swing(用于图形用户界面(GUI)设计) 如果要使用上述包中的类需要通过import语句导入。(java.lang除外，该包自动加载),说明：Java系统类有几千个，全部记住它们的用法是不可能的，也是没必要的，用到相关类时可查看类库说明手册(JAVA5.0API_CN.CHM),本节只介绍java.

23、lang(基础类库)中常用类的用法，其他包在后面章节中陆续介绍。,(2)Java语言基础类库(java.lang.*) Object: Java程序中所有类的直接或间接父类,处在类层次最高点。,Object类定义了所有对象必须具有的状态和行为，较主要的方法如下： public final Class getClass() 获取当前对象所属的类信息，返回Class对象 public String toString() 返回当前对象本身的有关信息，按字符串对象返回 public boolean equals(Objectobj) 比较两个对象是否是同一对象，是则返回true protected v

24、oid finalize() 定义回收当前对象时所需完成的资源释放工作,相等和同一的概念 两个对象具有相同的类型，及相同的属性值，则称二者相等(equal) 如果两个引用变量指向的是同一个对象，则称这两个变量(对象)同一(identical) 两个对象同一，则肯定相等 两个对象相等，不一定同一 比较运算符“=” 判断的是这两个对象是否同一 例：3-25,Math类：提供了一些常用的数学常量和数学运算方法，这些方法都是static的，使用时直接通过类名来调用。 abs，exp，floor，log，max，min，pow， random，rint，sqrt，sin，cos，tan等。 例【3-26】,System类： 三个属性：in,out,err 三个方法： currentTimeMillis()：返回以毫秒为单位的当前时间。 exit(int status)：结束当前运行的程序，并将状态信息status返回到操作系统。 gc():强制调用Java虚拟机的垃圾回收功能。 思考：如何计算一段代码的运行时间？,String类： 构造方法，length(),indexOf(),compareTo(), equals(),equalsIgnoreCase(),charAt(), substring（）等。 注意：判断两个字符串s1和s2是否相等，要用 s1.equals(s2),千万不