面向對象程序設計基本概念.ppt

1,第二章 面向對象(OO) 程序設計基本概念,2,本章總體綱要,面向對象程序設計的基本思想 對象與類 封裝性 繼承性 接口 多態(tài)性,3,實體,抽象數(shù)據(jù)類型,類,對象,4,面向對象程序設計是使用類和對象將現(xiàn)實世界中真實的或抽象的實體在程序中建立模型。,面向對象程序設計,5,面向對象程序設計的基本思想?,面向對象程序設計(OOP) 傳統(tǒng)：面向過程 對象例子 汽車：車輪、發(fā)動機、方向盤、座椅、車門和窗 狗：動物的子類 將數(shù)據(jù)(屬性)和方法(行為或功能)封裝到類(classes)中 對象(objects): 類的實例或類本身 三個基本特性：封裝性、繼承性和多態(tài)性,6,面向對象程序設計的基本概念,什么是對象（Object） 什么是消息（Message） 什么是類（Class） 什么是繼承（Inheritance） 什么是接口（Interface） 什么是多態(tài),7,對象（Object）的概念,軟件對象是現(xiàn)實對象在程序中的模型。 現(xiàn)實世界對象的兩個特征：狀態(tài)（state）與行為（behavior）. 軟件對象也具有狀態(tài)與行為： 狀態(tài)：以一個或多個變量保存 行為：用方法實現(xiàn)行為,8,對象（Object）的概念,定義：對象由變量與相關的方法結合起來構成的。,9,對象實例,一個特定的對象稱為實例。,10,什么是消息,對象之間通過發(fā)送消息進行交互與通信。,11,消息的構成,消息由三部分構成： 接收消息的對象 方法名稱 方法的參數(shù),12,消息示例,13,消息機制的好處,對象的行為是通過它的方法表達的，所以消息傳遞支持對象之間的所有交互。 相互交換消息的對象可以在不同的進程，甚至在不同的機器上。,14,什么是類（class）,A class is a blueprint, or prototype, that defines the variables and the methods common to all objects of a certain kind. 一個類是一個藍圖或樣板，它定義了某一特定類的所有對象都具有的變量與方法。,15,類的定義,類的定義格式如下： 類修飾詞 class 類名 extends 父類名 implements 接口名稱列表 類體 ,16,類的結構,17,類示例-自行車,18,類的實例化,19,多個類組成的程序,很多Java程序需要多個類完成一項任務 一個文件一般只含有一個類 每個文件的長度一般不要太長 最長一般不要超過2000行,20,類中的變量與方法,變量 實例變量（instance variable） 包含特定對象的狀態(tài) 類變量（class variable） 由類的所有實例共享 方法 實例方法（instance method） 通過實例進行訪問的方法。 類方法 （class method） 通過類進行調用的方法。,21,方法定義,與C+程序不同的是: 每個方法都必須隸屬于某個類 方法定義的格式: 方法修飾詞 返回類型 方法名(方法的參數(shù)列表) 方法體 返回類型: 返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型 除了構造方法，一般要求返回類型: 要么為void ，要么為某種數(shù)據(jù)類型int、byte、float或String 最多只能返回一個值 方法名: 任何一個合法的標識符 參數(shù)列表: 用逗號(,)分隔開,22,構造方法,構造方法在創(chuàng)建新的實例對象時起作用 構造方法通常用來初始化實例對象，例如: 初始化成員域或設置工作環(huán)境 構造方法的特點: 與類同名 沒有返回值 可以含有多種構造方法(重載) 但必須具有不同的參數(shù)列表,23,默認的構造方法,如果沒有顯式地定義類的構造方法，則系統(tǒng)會為該類定義一個默認的構造方法。該構造方法不含任何參數(shù)。 這個默認的構造方法首先調用其父類的不含任何參數(shù)的構造方法，然后初始化新生成的實例的各個成員域變量 默認值: 基本數(shù)值類型: 0; boolean: false; 引用數(shù)據(jù)類型: null 最好自己寫構造方法 一旦在類中定義了構造方法，系統(tǒng)就不會再創(chuàng)建這個默認的不含參數(shù)的構造方法。,24,封 裝,含義：對象的變量置于對象方法的包裹之中，被對外隱藏。 優(yōu)點： 模塊化：不同對象代碼之間有一定獨立，對象可以 在系統(tǒng)中方便移動。 信息隱藏：保證修改對象信息時，不會對訪問它 的對象產(chǎn)生影響。,25,類成員的封裝性,成員(域或方法)的訪問控制方式: 1) public 2) private 3) protected 4) default(缺省方式),26,什么是繼承,27,什么是繼承,子類 A class that is derived from a particular class. 從某個特定類派生出來的類。 父類 A class from which a particular class is derived. 派生出某個特定類的類。,28,繼承的含義,子類繼承父類的狀態(tài)與方法。 子類可以增加新的變量和方法。 子類可以重寫(Override)繼承來的方法。 注：繼承關系可以有多層，子類要繼承它所有父類的方法與狀態(tài)。,29,繼承性的實現(xiàn),采用關鍵字extends public class MountainBike extends Bicycle / ,30,多重繼承,在有些計算機語言中，允許一個類有多個直接父類。這種繼承關系稱為多重繼承 Java不支持多重繼承 Java 允許一個類有多個直接父接口(interface),31,Java 中的Object類,Java中的Object類是最頂層的類，所有其他的類都是它直接或間接的子類。 類型是Object的變量可以指向任意的對象。 Object提供了運行在JVM中的所有對象都需要的行為（方法）。,32,繼承的優(yōu)點,通過繼承可以重用父類中的代碼。 程序員可以定義含有一般行為的抽象類。抽象類中的很多方法是沒有實現(xiàn)的?？梢栽诔橄箢惖幕A上定義特定的子類，實現(xiàn)具體的細節(jié)。,33,什么是接口,Java語言中，接口是彼此不相關對象之間發(fā)生聯(lián)系的手段。 接口類似于一種對某種行為達成的協(xié)議。這種協(xié)議以包含在接口中的一組常量、一些方法定義的形式提出來。對象必須實現(xiàn)接口，才能具有某種行為。 接口機制中沒有強制這些類之間建立超、子類關系。,34,接口(interface),接口(interface)就象是一種特殊的類 成員方法: abstract 成員域: final和static 接口(interface)中所有的方法和域必須都是 public的 每個接口一般定義在一個.java 文件中,35,實例,例1: 通過接口定義一些常量 public interface Constants public static final int ONE = 1; public static final int TWO = 2; public static final int THREE = 3; / End of interface: Constants 例2: interface Shape / This method cannot have a body. public abstract void mb_draw(Graphics2D g); / End of interface: Shape,36,注意事項,接口中成員方法的默認方式是 public 和 abstract 接口中成員域的默認方式是public、 static和final,37,優(yōu)點,一個類可以繼承多個接口 例如:,public class A extends B implements C, D ,38,總結: 接口的使用方法,一個類實現(xiàn)接口( interface) 多個接口采用逗號分隔 類中必須定義接口中的所有方法 這些方法必須具有相同的聲明方式,39,多態(tài)性的種類,靜態(tài)的多態(tài)性重載 動態(tài)的多態(tài)性覆蓋,40,靜態(tài)的多態(tài)性(重載),在編譯時就能夠被識別 針對的是同一個類內(nèi)的同名方法 例如: public int square(int x) return x * x; public double square(double x) return x * x; ,41,識別重載方法,識別標志: 參數(shù)的個數(shù)、類型、數(shù)據(jù)類型的排列順序 返回值不能做為識別的標志,42,動態(tài)多態(tài)性(覆蓋),在程序運行時才被識別 重寫父類的方法 要求相同的聲明 例如: public class J_HelloApplet exte