第10章 面向对象程序设计基本概念.ppt

1、第10章 面向对象程序设计基本概念,李姗姗,本章内容,面向对象程序设计的特点,面向对象程序的结构,3,4,类、对象和消息,2,面向对象语言和方法,10.1 面向对象语言和方法,简单的例子图书馆管理系统 包含reader（读者）对象、librarian（图书管理员）对象、bookshelf（书架）对象等 所有的操作由各对象协作完成 借书 reader对象向librarian对象提出借书请求 librarian对象向bookshelf对象提出查书和取书请求 然后逐步响应，逐步返回，共同完成借书操作,10.1 面向对象语言和方法,结构化程序设计 自顶向下,逐步求精 对小规模的问题非常有效 但无法很好

2、地支持越来越复杂、庞大的系统需求 面向对象方法 直接将问题的求解映射到问题本身上 将问题分解为一系列的实体（对象） 对象之间通过相互协作来完成功能 方便设计，可维护性、可扩充性好,10.1 面向对象语言和方法,六十年代末期Simula 67（面向对象语言的鼻祖） 包含了类和继承的概念 类描述特性相同或相近的一组对象的结构和行为 继承将多个类组织成层次结构，实现数据和操作的共享,10.1 面向对象语言和方法,面向对象语言被分为两大阵营 纯粹的面向对象语言：Smalltalk、Eiffel、Java 混合型面向对象语言：C+和CLOS,10.1 面向对象语言和方法,面向对象方法的一些特性 程序由对

3、象组成 对象之间通过相互协作来完成功能 函数与相关的数据紧密结合 数据可以被隐藏 很容易扩充新的数据和函数,本章内容,面向对象程序设计的特点,面向对象程序的结构,3,4,类、对象和消息,2,面向对象语言和方法,10.2 类、对象和消息,万物皆对象 每个学生、每个班级、每个学校、每个国家、每棵树、每本书、每部汽车具体的实体 “张三”、“李四”都是对象，但“人”不是 “人”不是具体的实体，是类，是抽象概念 类是某些对象共同特征的表示 类是创建对象的模板，对象是类的实例,10.2 类、对象和消息,如何区分类和对象以“人”和“张三”为例 “人”描述了所有人（包括“张三” ）都具有的属性和行为，如有姓名

4、、身高、体重，有鼻子、眼睛、四肢，能交流、能思维等等 类（“人”）描述的概念是抽象的 “人”的姓名是什么？ “人”的身高是什么？ 对象（“张三”）是具体的 “张三”的姓名是“张三” “张三”的身高是185CM,10.2 类、对象和消息,还有哪些类和对象的例子 教室305-206教室 国家中国 学校南方医科大学 ,10.2 类、对象和消息,面向对象程序设计的一般步骤 分析实际问题，分辨并抽取其中的类和对象 设计相应的类，并根据这些类创建各种对象 协调这些对象完成程序功能（消息）,例子：读者类Reader,class Reader public: Reader();/构造函数 int regist

5、ration(char *name);/注册 int borrowBook(int bookNo);/借书 int returnBook(int bookNo);/还书 private: char *name;/姓名 char *certifNo;/借书证号 ;,类的定义以关键字class开头,类名,类名后面花括号扩起来 的部分是类的体,类的定义以分号结尾,10.2 类、对象和消息,内容说明 类的定义可以包含数据和函数 关键字public后面定义了类的公有成员 类Reader有四个公有成员函数：Reader、registration（注册）、borrowBook（借书）和returnBook（

6、还书） 关键字private后面定义的是类的私有成员 类Reader包含两个私有数据成员，姓名（name）和借书证号（certifNo） 数据成员和成员函数都可以是私有的或公有的,10.2 类、对象和消息,自定义类是一种新的自定义类型，可以声明变量、指针、数组等 对象各自拥有自己的数据空间，互不干扰 Reader zhang;/声明Reader类的对象zhang Reader reader1000;/声明Reader类的数组 Reader *rptr = /声明Reader类型的引用,10.2 类、对象和消息,对象可以响应消息 调用对象的成员函数想当于向对象发消息 对象zhang可以响应三种消

7、息 registration（注册）、borrowBook（借书）和returnBook（还书） 要对象zhang借书可以向对象zhang发borrowBook消息 对象zhang则通过执行成员borrowBook来响应消息,10.2 类、对象和消息,C+将“向对象发消息”处理成“调用对象的某个成员函数” 调用对象zhang的成员函数borrowBook zhang.borrowBook(12); rptborrowBook(12); ref.borrowBook(12);,10.2 类、对象和消息,消息机制的特性 同一对象可以接收不同的消息，并有不同的响应，如对象zhang可接收注册、借书、

8、还书三种消息 对象之间是平等的，每个对象都可以向其它对象发消息，让其为自己服务,本章内容,面向对象程序设计的特点,面向对象程序的结构,3,4,类、对象和消息,2,面向对象语言和方法,10.3 面向对象程序设计特点,抽象和封装 抽象提取和表现事物的核心特性，不描述背景细节 类的定义是对实体的抽象和描述（定义类Reader时，要描述哪些特性？） 封装把数据及与数据相关的操作组织在对象中 结构清晰，对象之间的独立性好，可扩充性和可维护性好,10.3 面向对象程序设计特点,数据隐藏和访问机制 对象对内部数据提供了不同级别的保护 对象私有的代码和数据不能被外界直接访问 外界只能访问公有数据,通过公有成员

9、函数和对象交互 有效地保护数据，提高程序的可维护性,10.3 面向对象程序设计特点,继承 继承允许从现有的类（基类）建立新类（派生类） 派生类继承了基类的属性和行为 派生类可以修改和扩充这些属性和行为 派生类可以增加新的数据成员和函数成员 派生类对象被认为是基类的对象方便统一管理 提高软件开发的效率和软件质量,10.3 面向对象程序设计特点,多态性 程序设计中很多类可以通过继承的关系构成树形结构 多态性使程序员可以通过统一的接口操纵这些类的对象 对于同一条函数调用语句不同的对象会执行不同的操作,10.3 面向对象程序设计特点,面向对象技术的优点 易于建模 易于维护 可扩展性好 代码重用,本章内

10、容,面向对象程序设计的特点,面向对象程序的结构,3,4,类、对象和消息,2,面向对象语言和方法,10.4 面向对象程序的结构,面向对象程序仍然需要一个入口：main函数 面向对象程序设计的任务 设计类 以类为模板创建不同的对象 通过消息机制协调这些对象共同工作,例子1：音像资料类Media,#include #include using namespace std; #define ISAUDIO 1 #define ISVIDEO 2 class Media public: Media(char *n) name = new charstrlen(n)+1; strcpy(name, n); type = 0; ,Media() delete name; void setType(int t) type = t; void showInfo() coutname is a ; if(type = ISAUDIO) coutaudio disc.endl; else if(type = ISVIDEO) coutvideo disc.endl; else coutunclassified disc.endl; ,private: char *name; int type; ; int main() Media discDion(The Colou