第四章类、对象和方法.ppt

1、第4章 类、对象和方法,内容提要,了解类的基础知识 了解如何创建对象 理解如何向引用变量赋值 创建方法，返回值，并且使用参数 使用构造函数 理解new 理解垃圾回收和终止器 使用this关键字,4.1 类的基础知识,所有的Java程序活动都发生在一个类中 类是一个定义对象形式的模板 类指定了数据，及操作数据的代码 使用类的规范来构造对象 对象是类的实例 类是一系列指定如何建造对象的计划 类是一个逻辑抽象,4.1.1类的基本形式,class classname /declare instance variables type var1; type var2; / type varN; /decl

2、are methods type method1(parameters) /body of method type method2(parameters) /body of method / type methodN(parameters) /body of method ,4.1.2 定义类,开发一个封装汽车信息的类 该类名为Vehicle，它存储了汽车的三个信息项：载客数量、油箱容量和耗油均值（每加仑行驶的英里数） class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallo

3、ns int mpg; /fuel consumption in miles per gallon ,4.1.2 定义类,class定义创建了一种新的数据类型(Vehicle) class声明只是一个类型描述，它不创建任何实际的对象 创建Vehicle对象需使用下面语句 Vehicle minivan = new Vehicle();,4.1.2 定义类,每次创建类的实例时，都可以创建一个包含类定义的实例变量副本的对象。 为访问这些变量，可以使用点（.）运算符。点运算符将对象名和成员名链接在一起。 点运算符的基本形式如下： object.member;,class Vehicle int pa

4、ssengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This class declares an object of type Vehicle. class VehicleDemo public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle(); int range; /assign value to fields in minivi

5、an minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /compute the range assuming a full tank of gas range=minivian.fuelcap*minivian.mpg; System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers+ with a range of +range); ,注意使用点运算符来访问成员,4.1.2 定义类,因为每个对象都有类定义的自己的实例变量副本，所以一个对象的变量的内容与另一对象的变量内

6、容是不同的 两个对象除了都是同一类型的对象以外，它们之间没有什么联系。,class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This class declares an object of type Vehicle. class TwoVehicle public static void main (String args) Vehicle minivian = new

7、Vehicle(); Vehicle sportscar=new Vehicle(); int range1,range2; /assign value to fields in minivian minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /assign value to fields in sportscar sportscar.passengers=2; sportscar.fuelcap=14; sportscar.mpg =12; /compute the range assuming a full tan

8、k of gas range1=minivian.fuelcap*minivian.mpg; range2=sportscar.fuelcap*sportscar.mpg; System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers+ with a range of +range1); System.out.println(Sportscar can carry +sportscar.passengers+ with a range of +range2); ,minivian和sportcar代表独立的对象,问题,一个类包含哪两项内容？

9、 通过对象访问类的成员应使用什么运算符？ 每个对象都有类的 副本。,4.2 如何创建对象,Vehicle minivan=new Vehicle(); 该声明完成两个功能。 它声明一个名为minivan的类Vehicle类型的变量。该变量没有定义对象，它只是一个可以引用对象的变量 声明创建了对象的一个实际的副本，并把对象的引用赋给了minivan。这些都是由new运算符完成的,4.2 如何创建对象,new运算符为对象动态分配内存，并返回一个对它的引用。该引用是由new分配的对象内存的地址。然后，把引用存储在变量中。 在Java中，必须动态分配所有的类对象。 两个步骤可以分开重写，如下所示： V

10、ehicle minivan;/declare reference to object minivan =new Vehicle();/allocate a Vehicle object,4.3 引用变量和赋值,当把一个简单类型的变量赋给另一个变量时，等号左边的变量接收右边的变量值的副本。 当把对象赋给其他变量时，是在改变引用变量所引用的对象。例如： Vehicle car1=new Vehicle(); Vehicle car2=car1; car1.mpg=26; System.out.println(car1.mpg); System.out.println(car2.mpg);,4.3

11、 引用变量和赋值,尽管car1和car2都引用相同的对象，但它们之间是没有关系的。例如： Vehicle car1=new Vehicle(); Vehicle car2=car1; Vehicle car3=new Vehicle(); car2=car3;/now car2 and car3 refer to the same object.,问题,解释当一个对象引用变量被赋给另一个对象引用变量时会发生什么？ 假设一个类名为MyClass，试写出如何创建一个名为ob的对象。,4.4 方法,方法是操作类定义的数据，以及多数情况下提供对数据的访问的子例程。 多数情况下，程序的其他部分都是通过类

12、的方法来与类进行交互的。 一个方法包含一个或多个语句。 每个方法只执行一项任务。 每个方法只有一个名称，而方法也是通过使用这个名称被调用。可以为方法任意命名。,4.4 方法,方法的基本形式如下： ret-type name(parameter-list) /body of method ret-type指定了方法返回的数据类型，可以是任何有效类型；如果不返回值，它的返回类型必须为void 方法名由name指定，可以说任何合法的，并且是当前作用域中没有被其他方法使用的标识符 parameter-list是一系列用逗号隔开的类型与标识符对。参数本质上是在调用方法时接传递到方法的变元的值的变量。如果

13、方法没有参数，参数表为空。,向Vehicle类添加方法,考虑前面通过将耗油率和油箱容量相乘来计算汽车的行驶里程的main(),这不是处理这种计算的最好方法。 这种计算最好由Vehicle类自己来处理，原因是：油箱容量、燃油率，这两个数据都被封装在Vehicle类中。通过向Vehicle类添加一个计算行驶里程的方法，可以增强它的面向对象结构。,向Vehicle类添加方法,/Add range to Vehicle. class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons

14、int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /Display the range. void range() System.out.println(Range is +fuelcap*mpg); ,range()方法包含在Vehicle类中,fuelcap和mpg是直接使 用的，没有利用点运算符,class AddMeth public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle(); Vehicle sportscar= new Vehicle(); int ra

15、nge1,range2; /assign value to fields in minivian minivian.passengers=7; minivian.fuelcap=16; minivian.mpg=21; /assign value to fields in sportscar sportscar.passengers=2; sportscar.fuelcap=14; sportscar.mpg =12; System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers); minivian.range(); /display r

16、ange of minivan System.out.println(Sportscar can carry +sportscar.passengers); sportscar.range();/display range of sportscar. ,向Vehicle类添加方法,一个很重要的细节：没有在实例变量fuelcap和mpg的前面添加对象名或点运算符就直接引用了它们。 当一个方法使用由它的类定义的示例变量时，可以直接使用，无需显式引用对象，也无需使用点运算符。 原因：方法总是被与其相关的类的对象调用。一旦调用发生，对象就被知晓。,4.5 从方法返回值,引起方法返回的条件有两个： 当遇

17、到方法的闭花括号时 当执行return语句时 return语句有两种形式: 用在void方法（它是不返回值的）中 用于返回值的方法中,4.5 从方法返回值,在void方法中，可通过以下形式的return语句使方法中断执行： return； 当语句执行时，程序控制权跳过方法中其余的代码返回给调用者，例如： void myMeth() int i; for(i=0;i10;i+) if(i=5) return; /stop at 5 System.out.println(); ,4.5 从方法返回值,一个方法可以拥有多个返回语句，特别是当它有两个或多个执行路线时： void myMeth() /

18、if(done) return; / if(error) return; 小心：一个方法中如果有太多的出口会破坏代码，所以要小心使用return语句。,4.6 返回值,返回值是方法最有用的功能之一 返回值可以用于不同的目的： 包含一些计算的结果 指示成功或失败 包含一个状态码 方法使用下面的return语句向调用例程返回值： return value； value是返回的值。,class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel cons

19、umption in miles per gallon /Return the range. int range() return mpg *fuelcap; ,返回给定车辆的行驶里程,class RetMeth public static void main (String args) Vehicle minivian = new Vehicle(); Vehicle sportscar= new Vehicle(); int range1,range2; /assign value to fields in minivian minivian.passengers=7; minivian.

20、fuelcap=16; minivian.mpg=21; /assign value to fields in sportscar sportscar.passengers=2; sportscar.fuelcap=14; sportscar.mpg =12; /get the range range1=minivian.range(); range2=sportscar.range(); System.out.println(Minivan can carry +minivian.passengers+ with range of +range1+ Miles); System.out.pr

21、intln(Sportscar can carry +sportscar.passengers+ with range of +range2+ Miles); ,对返回的变量赋值,4.6 返回值,对range()的调用可以直接在println()中进行，如下： System.out.println(“Minivan can carry ” + minivan.passengers + ” with range of ” + minivan.range() + ” Miles”); 还可以在需要一个Vehicle对象的行驶里程时调用range()，例如： if(v1.range()v2.rang

22、e() System.out.println(“v1 has greater range”);,4.7 使用参数,调用方法时，可以向方法传递一个或多个值 向方法传递的值称为变元 在方法中接收变元的变量称为参数 参数声明在方法名后的圆括号中 参数声明语法与用于变量的语法一样 参数位于自己方法的作用域中,/A simple example that uses a parameter. class ChkNum /return true if x is even boolean isEven(int x) if(x%2)=0) return true; else return false; clas

23、s ParmDemo public static void main (String args) ChkNum e= new ChkNum(); if(e.isEven(10) System.out.println(10 is even.); if(e.isEven(9) System.out.println(9 is even); if(e.isEven(8) System.out.println(8 is even); ,x是isEven的整型参数,传递变元给isEven(),4.7 使用参数,一个方法可以有多个参数 声明参数时，只需用逗号将参数分隔开 Factor类定义了一个名为isFa

24、ctor()的方法，用于确定第一个参数是否是第二个参数的因数,4.7 使用参数,class Factor boolean isFactor(int a,int b) if(b%a)=0) return true; else return false; class IsFactor public static void main (String args) Factor x= new Factor(); if(x.isFactor(2,20) System.out.println(2 is factor); if(x.isFactor(3,20) System.out.println(this

25、wont be displayed); ,该方法有两个参数,向isFactor()传递两个变元,4.7 使用参数,注意，在调用isFactor()时，变量也是用逗号分隔的。 在使用多个参数时，每个参数都指定了自己的类型，这些类型可以相互不同，例如： int myMeth(int a,double b,float c) /,向Vehicle添加一个带参数的方法,添加新功能：计算给定距离所需的耗油总量 方法名为fuelneeded()，该方法获取要行驶的英里数，返回需要汽油的加仑数。 fuelneeded()定义如下： double fuelneeded(int miles) return (do

26、uble) miles/mpg; ,源程序,问题,何时必须通过一个使用点运算符的对象引用来访问实例变量？ 解释变元与参数之间的不同 解释方法返回给调用者的两种途径,练习4-1 创建Help类,类的本质类封装了功能 类通常用来建造大型应用程序的代码块 每个类必须表示一个执行描述清晰的动作的功能单元 类不能太小，也不能包含与类无关的功能,练习4-1 创建Help类,改写练习3-3为一个Help类，好处： 帮助系统定义了一个逻辑单元 想提供什么帮助系统，只需实例化一个帮助对象 更新或修改帮助都不会对使用它的程序产生副作用,练习4-1 创建Help类,清楚组成帮助系统的各个部分 用于显示菜单、输出用户

27、选择、检查响应有效性以及显示所选项信息，程序循环执行，直到输入q 其中菜单、检查响应有效性以及信息显示是构成帮助系统不可缺少的部分 获得用户输入，重复请求是否应该被处理则不是必需的,练习4-1 创建Help类,步骤： 创建helpon()方法，显示帮助信息 创建showmenu()方法，帮助菜单 创建isvalid()方法，检查响应有效性 把前面的方法加入help类中 重写main()方法，以使其使用新的Help类,源程序,4.8 构造函数,实例变量需要使用一组语句来手动设置 更好的方法使用构造函数 构造函数在创建对象时初始化对象 它的名称与类名相同，在语法上与方法相似 构造函数没有显式返回类

28、型 用来为类定义的初值赋值，或执行其他创建完整对象所需要的启动过程,4.8 构造函数,无论是否定义，所有的类都有构造函数 Java自动提供了一个默认的构造函数来初始化所有的成员变量为0。 一旦定义自己的构造函数，就不会载使用默认构造函数了,4.8 构造函数,/A simple constructor. class MyClass int x; MyClass() x=10; class ConsDemo public static void main (String args) MyClass t1=new MyClass(); MyClass t2=new MyClass(); System

29、.out.println(t1.x+ +t2.x); ,这是MyClass的构造函数,4.9 带参数的构造函数,向构造函数添加参数的方式与向方法添加参数的方式一样：只需在构造函数名称后的圆括号内声明参数即可,4.9 带参数的构造函数,/A parameterized constructor. class MyClass int x; MyClass(int i) x=i; class ParmConsDemo public static void main (String args) MyClass t1=new MyClass(10); MyClass t2=new MyClass(88);

30、 System.out.println(t1.x+ +t2.x); ,该构造函数有一个参数,向Vehicle类添加一个构造函数,/Add a constructor. class Vehicle int passengers; /number of passengers int fuelcap; /fuel capacity in gallons int mpg; /fuel consumption in miles per gallon /This is a constructor for Vehicle. Vehicle(int p,int f,int m) passengers=p; f

31、uelcap=f; mpg=m; /Return the range. int range() return mpg *fuelcap; /Compute fuel needed for a given distance. double fuelneeded(int miles) return (double )miles/mpg; ,Vehicle的构造函数,class VehConsDemo public static void main (String args) /construct complete vehicles Vehicle minivan = new Vehicle(7,1

32、6,21); Vehicle sportscar = new Vehicle(2,14,12); double gallons; int dist = 252; gallons = minivian.fuelneeded(dist); System.out.println(To go “ + dist + miles minivan needs + gallons + gallons of fuel.); gallons = sportscar.fuelneeded(dist); System.out.println(To go “ + dist + miles sportdcar needs

33、 “ + gallons + gallons of fuel.); ,问题,什么是构造函数，何时执行构造函数？ 构造函数有返回类型吗？,4.10 深入介绍new运算符,new运算符的基本形式如下： class-var = new class-name(); class-var是一个要创建的类类型的变量； class-name是被初始化的类的类名 圆括号指定了类的构造函数 如果类不定义自己的构造函数，那么new将使用Java默认的构造函数。 new可以用于创建任何类类型的对象。,4.10 深入介绍new运算符,因为内存是有限的，由于内存不足，new可能无法为对象分配内存，这时就会发生一个运行时异常。,4.11 垃圾回收与终止器,动态分配内存方案的关键是回收无用的对象所占的内存，以使内存用于后面的分配。 Java使用方便的方法垃圾回收。 垃圾回收系统会自动回收对象，透明地在后台操作，无需程序员的干预。 工