第3章 面向对象概述0.ppt

1、面向对象程序设计概述,2020/7/20,面向对象程序设计概述,2,面向过程就是 分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。 面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。通过对象的功能解决问题。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,3,例如五子棋，面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤： 1、开始游戏， 2、黑子先走， 3、绘制画面， 4、判断输赢， 5、轮到白子， 6、绘制画面， 7、判断输赢， 8、返回步骤2， 9、输出最后结果。 把上面每个步骤

2、用分别的函数来实现，问题就解决了。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,4,而面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为： 1、黑白双方，这两方的行为是一模一样的， 2、棋盘系统，负责绘制画面， 3、规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。 第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入，并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化，棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,5,可以明显地看出，面向对象是以事务（对象）来划分问题，而不是步骤。 同样是绘制棋局，这样的行为在面向

3、过程的设计中分散在了众多步骤中，很可能出现不同的绘制版本，因为通常设计人员会考虑到实际情况进行各种各样的简化。 而面向对象的设计中，绘图只可能在棋盘对象中出现，从而保证了绘图的统一。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,6,功能上的统一保证了面向对象设计的可扩展性。 比如我要加入悔棋的功能，如果要改动面向过程的设计，那么从输入到判断到显示这一连串的步骤都要改动，甚至步骤之间的循序都要进行大规模调整。 如果是面向对象的话，只用改动棋盘对象就行了，棋盘系统保存了黑白双方的棋谱，简单回溯就可以了，而显示和规则判断则不用顾及，同时整个对对象功能的调用顺序都没有变化，改动只是局部的。 到这里就可以

4、很明显的看出面向对象和面向过程的区别所在了。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,7,什么是面向对象程序设计,C语言程序设计 显示半径为15的圆面积 站在计算机的角度进行的程序设计 面向过程的程序设计 程序=过程+调用 典型语言C、PASCAL 面向对象设计方法 站在对象的角度进行的程序设计 人类习惯的解决问题的方法 程序=对象+消息，程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现,2020/7/20,面向对象程序设计概述,8,概述-主要内容,面向对象技术的基本概念 面向对象技术的基本特征 面向对象技术的主要优点 几种典型的面向对象程序设计语言,2020/7/20,面向对象程序设计概述,9

5、,对象（一）,面向对象技术认为客观世界是由各种各样的对象组成，每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同对象间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统，构成了客观世界。 对象是组成一个系统的基本逻辑单元，是一个有组织形式的含有信息的实体,2020/7/20,面向对象程序设计概述,10,对象（二）,现实世界中的对象 任何事物都是对象（具体的、抽象的；简单的、复杂的） 组成：（静态的）属性 + （动态的）行为 特点： 一个对象一个名字 用属性描述特征 有一组行为 自身所承受的行为；施加于其他对象的行为,2020/7/20,面向对象程序设计概述,11,对象（三）,面向对象程序中的对象 是对现实世界对象

6、的抽象 组成：数据 + 操作（方法） 例：半径15的圆形对象，在面向对象程序中的表现： 描述属性的数据 半径 ：15 操作 显示面积、显示周长 对象是数据和操作封装在一起构成的统一体,2020/7/20,面向对象程序设计概述,12,类（一）,类（class）是对一组具有相同属性和行为的对象的抽象,是描述对象的“基本原型”,它定义一种对象所能拥有的数据和能完成的操作(成员变量，方法)。 例：圆形是一个类 半径为15的圆，是圆形的一个实例（实际例子），一个具体的对象 类是一个抽象的概念，在现实世界中并不真正存在,2020/7/20,面向对象程序设计概述,13,类（二）,在面向对象程序中，是具有相同

7、数据结构和相同操作的一类对象的描述 例：“圆形”类 属性： 半径 操作：显示面积、显示周长 类的使用 声明Circle类 定义Circle类的若干对象c1,c2(分别为半径为15，半径为20的圆) c1,c2均称为类Circle的实例,2020/7/20,面向对象程序设计概述,14,消息和方法,消息是对象之间发出的行为请求 对象之间的交互机制，叫消息传递。 对象中的联系只能通过消息传递来进行，接收对象只有在接收到消息时，才能被激活。 多个消息构成一个事件。 消息的三个性质： 同一对象可以接收多个消息，作出不同响应； 相同消息可以传递给不同对象，响应可以不同 对消息的响应不是必需的，可以不相应。

8、,2020/7/20,面向对象程序设计概述,15,消息和方法,方法就是对象所能执行的操作 程序设计中，要求某一对象做某一操作时，就向该对象发送一个相应的消息。 对象根据接收到的消息，调用相应的方法，反之，有了方法，对象才能响应相应的消息。 java中通过成员函数实现方法。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,16,面向对象技术的基本特征,抽象 封装 继承 多态,2020/7/20,面向对象程序设计概述,17,抽象,抽象就是忽略事物中与当前目标无关的非本质特征，更充分地注意与当前目标有关的本质特征。 组成： 数据抽象：描述某类对象的共同属性 代码抽象：描述某类对象的共同行为特征 例：学生成

9、绩管理 共同属性：String name; int number; float score;(数据成员) 共同行为：input(); modify(); print()（成员函数）,2020/7/20,面向对象程序设计概述,18,封装,封装就是把对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节 封装机制使对象的使用者和设计者分开，提高了代码的重用性，减轻了系统开发难度,2020/7/20,面向对象程序设计概述,19,继承,继承是一种联结类与类的层次模型。是指特殊类的对象拥有其一般类的属性和行为的特性。 例：,车型、颜色、轮胎、发动机 换档、开灯、开冷气,车次、乘客数、票价 进站

10、、出站,开始时间、结束时间、站次、路线 停站时间,2020/7/20,面向对象程序设计概述,20,继承,有继承关系的类的特性： 类间有共享特性 类间有差别 类间有层次关系 两个类A和B，若B继承A(B是从A中派生出来的): A称为基类（父类、超类） B称为继承类（子类、派生类） B既包含A的特性，也具有自己的特性。 继承使基类的数据结构和操作被派生类重用 增加了可重用性，减少了冗余。,2020/7/20,面向对象程序设计概述,21,多态,不同的对象收到相同的消息时产生多种不同的行为方式。 例：计算图形面积 Circle、 Rectangle都是图型Shape的子类 Shape c1=new Circle(15);Shape c2=new Rectangle (10,12);c1.Area(); c2.Area();,2020/7/20,面向对象程序设计概述,22,多态,子类对父类方法的覆盖 父类：汽车 挂五档 子类： 公共汽车 挂五档 奔驰轿车 挂五档,2020