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第4講 Java面向對象編程技術,授課課時：8課時（360分鐘） 主編：劉志成,2,主要內容,本課目標 新課引入與項目展示 案例1 編寫描述學生的Java類 案例2 編寫描述大學生的Java類 案例3 方法重載與方法重寫 案例4 定義形狀 案例5 實現(xiàn)電視機遙控器 案例6 讀取隊列元素 案例7 操作字符串 課堂實踐 鞏固與提高,3,本課目標,4,教學情境引入新課,熟練掌握類的定義，對象的創(chuàng)建及對象之間的交互，子類和抽象類的定義及多態(tài)的實現(xiàn)與使用。,工作任務,項目展示,5,教師示范與講解1,任務一：編寫描述學生的Java類,案例分析,6,面向對象的基本概念,1對象 對象（Object）就是客觀存在的任何事物。 2類 類（class）是對象的模板。即類是對一組有相同靜態(tài)特性和相同動態(tài)行為的對象的抽象，一個類所包含的屬性和方法描述一組對象的共同屬性和行為。類是在對象之上的抽象，對象則是類的具體化，是類的實例。,7,面向對象的基本概念,3接口 如果我們把客觀世界看成由不同的系統(tǒng)（或類）組成，這些系統(tǒng)（或類）之間需要通過一個公共的部件進行交流，我們把這個公共的部件稱為接口（Interface）。 4消息 消息就是對象之間進行通信的一種規(guī)格說明，對象之間進行交互作用和通信的工具。,8,面向對象的基本特性,1封裝性 封裝是一種信息隱蔽技術，它體現(xiàn)于類的說明中，是對象的重要特性。 封裝的目的在于把對象的設計者和對象的使用者分開，使用者不需要知道行為實現(xiàn)的細節(jié)，只需用設計者提供的消息來訪問該對象。 在Java語言中，類是封裝的最基本單位。 封裝有助于提高類和系統(tǒng)的安全性。,9,面向對象的基本特性,2繼承性 繼承是類不同抽象級別之間的關系，是子類自動共享父類數(shù)據(jù)和方法的機制。 3多態(tài)性 對象根據(jù)所接收的消息產(chǎn)生行為，同一消息為不同的對象接收時可產(chǎn)生完全不同的行動，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。 多態(tài)允許對任意指定的對象自動地使用正確的方法，并通過在程序運行過程中將對象與恰當?shù)姆椒ㄟM行動態(tài)綁定來實現(xiàn)。,10,類的定義,Java中的類的定義包括類聲明和類體兩部分內容。 類聲明的格式如下： publicabstractfinal class 類名 extends 父類名 implements 接口名表 類體的通用格式如下： publicabstractfinal class 類名 extends 父類名 implements 接口名表 成員域定義部分; 方法定義部分; ,11,課堂演示-編寫描述學生的Java類,【案例4-1】判斷指定數(shù)的奇偶性 【案例學習目標】理解面向對象的基本概念，掌握Java語言中類的基本格式，能夠簡單實現(xiàn)對客觀事物到Java類的抽象。 【案例知識要點】類的含義、類的定義、Java類的聲明方法、Java類體的定義方法。 【案例完成步驟】 學生對象分析 類的定義,12,課堂演示-編寫描述學生的Java類,學生對象分析,13,課堂演示-編寫描述學生的Java類,類的定義 public class Student public static int iCounter=0; String sName; boolean bGender=false; /false代表“女“ int iAge; double dHeight; /單位為厘米 double dWeight; /單位為公斤 public static void getCounter() System.out.println(“學生總數(shù):“+ +iCounter); ,14,課堂演示-編寫描述學生的Java類,public void getInfo() System.out.print(“姓名:“+sName+“t“); System.out.print(“性別:“+bGender+“t“); System.out.print(“年齡:“+iAge+“歲t“); System.out.print(“身高:“+dHeight+“厘米t“); System.out.println(“體重:“+dWeight+“公斤“); public void setInfo(String n,boolean g,int a,double h,double w) sName=n; bGender=g; iAge=a; dHeight=h; dWeight=w; ,15,學生模仿1,16,教師示范與講解2,17,成員變量定義,成員變量描述了類的靜態(tài)特性。 類的靜態(tài)特性包括兩部分：類的特性和對象的特性信息。對應的Java也將成員變量分為兩種：類變量和實例變量。 在變量定義時，可同時給其賦初值，將其初始化 類的成員變量定義的一般格式如下： 存取修飾符 final transient static volatile 類型 變量名 = 值 或表達式,變量名 = 值或表達式;,18,成員方法定義,方法是一個包含一條或多條語句的代碼塊，用來完成一個相對獨立的功能 方法有自己的名稱以及可以重復使用的變量 與類成員變量一樣，方法也分為類方法（也稱為靜態(tài)方法）和實例方法兩種 類的成員方法定義的一般格式如下： 存取修飾符 final staticabstractnativesynchronized 方法返回類型 方法名（ 形式參數(shù)表） throws 異常表 可執(zhí)行代碼; ,19,構造方法,構造方法的主要用途有兩個：一是通知Java虛擬機創(chuàng)建類的對象，二是對創(chuàng)建的對象進行初始化 如果在程序中沒有顯式的定義類的構造方法，Java編譯器將自動提供一個構造方法，稱為默認構造方法 可以在【案例4-1】中，添加一個構造方法： public Student() iAge=36; dHeight=170; dWeight=65; ,20,創(chuàng)建對象,1創(chuàng)建對象的步驟 在已經(jīng)定義好的類的基礎上，創(chuàng)建對象的過程分為如下3步： （1）創(chuàng)建對象引用變量； （2）創(chuàng)建類的實例對象； （3）將對象的引用賦值給對象引用變量。,21,創(chuàng)建對象,2new運算符 通過new運算符創(chuàng)建對象時，Java虛擬機將在堆中開辟一個內存空間，用于存放對象的實例變量，并根據(jù)指定的構造方法和類的定義初始化這些實例變量。new運算符的一般格式為： 對象引用變量 new 對象構造方法; 3調用對象的成員 對象的成員（實例變量與實例方法）的調用采用“.”運算符，引用的一般格式為： 對象引用變量.類的成員,22,類的繼承,在Java中，從一個現(xiàn)有類的基礎上定義新的類的過程稱為派生。 新定義的類稱為派生類，也稱為直接子類。 基礎類稱為父類或超類。這種一個類派生出另一個類的關系即為繼承關系，一個派生類將繼承其父類的所有特性和操作。 如果要創(chuàng)建一個繼承父類的子類，只需在類的聲明中通過extends關鍵字指定要繼承的類名就可以。,23,課堂演示-編寫描述大學生的Java類,【案例4-2】編寫描述大學生的Java類 【案例學習目標】理解繼承的基本思想，理解父類和子類的關系，能在父類的基礎上創(chuàng)建子類 【案例知識要點】父類和子類的概念、子類的實現(xiàn)、extends關鍵字 【案例完成步驟】 編寫程序 編譯并運行程序,24,課堂演示-編寫描述大學生的Java類,編寫程序 public class College extends Student private String sMajor; public void getMajor() System.out.println(“專業(yè):“+sMajor);/調用子類的實例變量 System.out.println(“身高:“+dHeight);/引用父類的實例變量 public static void main(String args) College wangym; wangym=new College(); wangym.getInfo();/調用父類的實例方法 wangym.getMajor();/調用子類的實例方法 ,25,課堂演示-編寫描述大學生的Java類,運行結果,26,學生模仿2,27,教師示范與講解3,任務一：方法重載與方法重寫,案例分析,28,this和super,this代表當前對象本身。 通過this變量不僅可以引用當前對象的實例變量，也可引用當前對象的實例方法；但由于類變量與類方法不屬于具體的類對象，因此不能通過this變量引用類變量和類方法，在類方法中也不能使用this變量。 在引用實例變量時，使用this變量是一種很好的習慣，它能使程序更加清晰，且不容易出錯。 super代表當前類的父類。通過super可以調用父類的構造方法和父類的成員（成員變量和成員方法）。,29,方法重載與方法重寫,方法重載指類的同名方法在向其傳遞不同的參數(shù)時可以有不同的動作，實現(xiàn)不同的功能 子類從父類中繼承方法時，需要修改父類中定義的方法（即只修改方法體，方法的參數(shù)類型、個數(shù)、順序以及返回值保持相同），這就是方法的重寫,30,課堂演示方法重載與方法重寫,【案例4-3】方法重載與方法重寫 【案例學習目標】理解方法重載的含義和應用場合，理解方法重寫的含義和應用場合，掌握實現(xiàn)方法重載的方法，掌握實現(xiàn)方法重寫的方法，能在實際應用中合理選擇方法重載或方法重寫。 【案例知識要點】方法重載的含義、方法重寫的含義、方法重載的方法、方法重寫的方法。 【案例完成步驟】 編寫程序 編譯并運行程序,31,課堂演示-方法重載與方法重寫,編寫方法重載的程序 public class OverLoadDemo void purchase() System.out.println(“買菜“); void purchase(String what) System.out.println(“買“+what); void purchase(String what,int number) System.out.println(“買“+number+“斤“+what); void purchase(String what,String where) System.out.println(“到“+where+“買“+what); ,32,課堂演示-方法重載與方法重寫,void purchase(String what,int number,String where) System.out.println(“到“+where+“買“+number+“斤“+what); void purchase(String what,int number,String where,String when) System.out.println(when+“到“+where+“買“+number+“斤“+what); public static void main(String args) OverLoadDemo old=new OverLoadDemo(); old.purchase(); old.purchase(“大米“); old.purchase(“大米“,100); old.purchase(“大米“,“步步高超市“); old.purchase(“大米“,100,“步步高超市“); old.purchase(“大米“,100,“步步高超市“,“下午“); ,33,課堂演示-方法重載與方法重寫,方法重載運行結果,34,課堂演示-方法重載與方法重寫,編寫方法重寫的程序 class Stu String sName; void display(String name) System.out.println(“我是一名學生,我的名字是:“+name); class CollegeStu extends Stu String sMajor; void display(String name) System.out.println(“-“); System.out.println(“我是一名大學生,我的名字是:“+name); sMajor=“計算機“; System.out.println(“我學習的專業(yè)是:“+sMajor); ,35,課堂演示-方法重載與方法重寫,class MiddleStu extends Stu String sSubject; void display(String name) System.out.println(“-“); System.out.println(“我是一名中學生,我的名字是:“+name); sSubject=“理科“; System.out.println(“我學習的科目是:“+sSubject); ,36,課堂演示-方法重載與方法重寫,public class OverrideDemo public static void main(String args) Stu stu=new Stu(); CollegeStu cstu=new CollegeStu(); MiddleStu mstu=new MiddleStu(); Stu s; s=stu; s.display(“劉津“); s=cstu; s.display(“王詠梅“); s=mstu; s.display(“劉志成“); ,37,課堂演示-方法重載與方法重寫,方法重寫運行結果,38,學生模仿3,39,教師示范與講解4,40,抽象類與抽象方法,在面向對象分析設計時，可將一些實體作高度抽象定義成抽象類。抽象類沒有任何對象，只可作為一個模板用于創(chuàng)建子類，以及為面向對象提供更靈活的多態(tài)機制 抽象類定義的一般格式如下： public abstract class 類名 extends 父類名 implements 接口名表 方法體; ,41,抽象類與抽象方法,抽象類的聲明，必須在class關鍵字之前添加abstract關鍵字。 抽象類與其他類一樣，可繼承于其他類，也可實現(xiàn)接口。但定義抽象類的主要目的就是為了創(chuàng)建子類，因此abstract類不可以是final類。 抽象類中可以不包含抽象方法，但包含抽象方法的類必須是抽象類。 抽象方法聲明的一般格式如下： 存取修飾符 abstract 方法返回類型 方法名（ 形式參數(shù)表） throws 異常表；,42,Final修飾符,出于保密或其他設計上的原因，希望類或類中成員變量、成員方法不被修改或重寫，可以通過Java提供的final修飾符來實現(xiàn) 在類定義時，可使用final修飾符使類不被繼承 在定義成員變量時，可通過final修飾符定義常量 在定義方法時，可使用final修飾符避免方法被子類重寫,43,課堂演示-定義形狀,【案例4-4】定義形狀 【案例學習目標】了解抽象類的定義方法，掌握由抽象類得到具體類的方法，能根據(jù)實際應用編寫抽象類和具體類 【案例知識要點】抽象類的定義、抽象類和具體類的關系、abstract關鍵字 【案例完成步驟】 編寫程序 編譯并運行程序,44,課堂演示-定義形狀,編寫程序 abstract class Shape public abstract void getArea(); class Circle extends Shape final double PI=3.1415926; double dRadius; public void getArea() System.out.println(“圓的面積為:“+PI*dRadius*dRadius); public Circle(double r) this.dRadius=r; ,45,課堂演示-定義形狀,class Rectangle extends Shape double dLength; double dWidth; public void getArea() System.out.println(“矩形的面積為:“+dLength*dWidth); public Rectangle(double l,double w) this.dLength=l; this.dWidth=w; public class AbstractDemo public static void main(String args) Circle cc=new Circle(5.6); cc.getArea(); Rectangle rt=new Rectangle(8,6); rt.getArea(); ,46,課堂演示-定義形狀,運行結果,47,學生模仿4,48,教師示范與講解5,49,接口定義,接口被描述為一組方法聲明和常量的集合 接口只定義一組方法協(xié)議（或稱標準），但沒有作任何具體實現(xiàn)。接口的定義與類的定義相似，其一般格式為： public interface 接口名 extends 父輩接口列表 常量定義 方法聲明 ,50,實現(xiàn)接口,實現(xiàn)接口的定義格式如下： publicabstractfinal class 類名 extends 父類名 implements 接口名表 /接口體內容1 /接口方法實現(xiàn) /接口體內容2 與普通類的定義不同，接口實現(xiàn)必須包含“implements 接口名表”部分 在實現(xiàn)類中，一般必須重寫接口中聲明的所有方法。 重寫方法的名稱、返回值、修飾符必須與接口中聲明的方法一致。,51,課堂演示-實現(xiàn)電視機遙控器,【案例4-5】實現(xiàn)電視機遙控器 【案例學習目標】進一步理解繼承和多繼承的含義，掌握接口聲明的方法，掌握接口體定義的方法，會根據(jù)實際應用編寫接口 【案例知識要點】接口聲明、接口體定義、使用接口、interface關鍵字 【案例完成步驟】 編寫接口程序 編寫實現(xiàn)接口的程序 編寫測試接口的主類 運行程序,52,課堂演示-實現(xiàn)電視機遙控器,編寫接口程序 interface IRemoteCtrl int VOLUME_MIN = 0; int VOLUME_MAX = 100; boolean powerOnOff(boolean b); /電源開關 int volumeUp(int increment); /聲音放大 int volumeDown(int decrement); /聲音減小 void mute();/靜音 ,53,課堂演示-實現(xiàn)電視機遙控器,編寫實現(xiàn)接口的程序（見書本） 編寫測試接口的主類 public class TestTvCtrl public static void main(String args) TVRemoteCtrl tv=new TVRemoteCtrl(“海爾 H600“); tv.powerOnOff(true); /tv.powerOnOff(false); tv.setChannel(45); tv.channelDown(); tv.mute(); tv.volumeUp(2); tv.volumeUp(3); ,54,課堂演示-實現(xiàn)電視機遙控器,運行結果,55,學生模仿5,56,教師示范與講解6,57,定義包,在Java語言中，與客觀世界中系統(tǒng)相對應的概念稱為包（Package）。 包是一種分組機制，設計者可將一組高內聚、低耦合、關聯(lián)性較強的模型元素（可以是類、接口、包）組織在一起，形成一個更高層次的單元 包由一組類和接口組成。它是管理大型名字空間，避免名字沖突的工具。每一個類和接口的名字都包含在某個包中。 使用包的作用有兩個：一是劃分類名空間，二是控制類之間的訪問。 定義包的一般格式如下： package packageName；,58,引入包,在一個類中，如果要使用其他包中的類和接口則用import關鍵詞來標明來自其他包中的類。 Java提供import關鍵詞來引用包，指定包的名字，包括路徑名和類名，用“*”匹配符可以調入多個類。 通常一個類只能引用與它在同一個包中的類，如果需要使用其他包中的public類，則可以使用如下的幾種方法。 在要使用的類前加包名 用import關鍵字加載需要使用的類 用import關鍵字加載整個包 設置CLASSPATH環(huán)境變量,59,Java常用類庫,60,數(shù)組與字符串,數(shù)組是一種常用的數(shù)據(jù)結構，相同數(shù)據(jù)類型的元素按一定順序排列就構成了數(shù)組。 數(shù)組中的各元素是有先后順序的，它們在內存中按照這個先后順序連續(xù)存放在一起。 數(shù)組有一個成員變量length來說明數(shù)組元素的個數(shù)。 創(chuàng)建一個空數(shù)組。 int list=new int5; 用初始數(shù)值填充數(shù)組。 String names=“l(fā)iujin“，“wangym“，“Liuzc“;,61,一維數(shù)組,聲明一個數(shù)組其實就是要確定數(shù)組名、數(shù)組的維數(shù)和數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型。聲明數(shù)組的語法格式有兩種： 數(shù)組元素類型 數(shù)組名；或 數(shù)組元素類型 數(shù)組名； 聲明數(shù)組后，要想使用數(shù)組需要為它開辟內存空間，即創(chuàng)建數(shù)組空間。創(chuàng)建數(shù)組空間的語法格式為： 數(shù)組名=new 數(shù)組元素類型數(shù)組元素的個數(shù)； 在聲明數(shù)組時“”中不允許指定數(shù)組元素的個數(shù)，如int iSno6將導致語法錯誤。 正確區(qū)分“數(shù)組的第5個元素”和“數(shù)組元素5”很重要，因為數(shù)組下標從0開始，“數(shù)組的第5個元素”的下標是4，而“數(shù)組元素5”的下標是5，實際是數(shù)組的第6個元素 當數(shù)組初始化后就可通過數(shù)組名與下標來引用數(shù)組中的每一個元素。一維數(shù)組元素的引用格式如下： 數(shù)組名數(shù)組下標,62,二維數(shù)組,二維數(shù)組的聲明與一維數(shù)組相似，只是需要給出兩對方括號。格式如下 ： 類型標識符 數(shù)組名；或 類型標識符 數(shù)組名； 在初始化二維數(shù)組時，可以只指定數(shù)組的行數(shù)而不給出數(shù)組的列數(shù)，每一行的長度由二維數(shù)組引用時決定，但不能只指定列數(shù)而不指定行數(shù) 不指定行數(shù)只指定列數(shù)是錯誤的,63,課堂演示-讀取隊列元素,【案例4-6】讀取隊列元素 【案例學習目標】了解數(shù)組的含義，掌握數(shù)組的定義方法，掌握數(shù)組的賦值方法，掌握數(shù)組元素的引用方法，在實際編程中能夠合理地使用數(shù)組 【案例知識要點】一維數(shù)組的定義、一維數(shù)組的賦值、一維數(shù)組元素的引用 【案例完成步驟】 編寫程序 編譯并運行程序,64,課堂演示-讀取隊列元素,編寫程序 public class Queue public static void main(String args) int i; int a=new int5; for(i=0;i=0;i-) System.out.println(“a“+i+“=“+ai); ,65,課堂演示-讀取隊列元素,運行結果,66,學生模仿6,67,教師示范與講解7,68,String類,字符串是程序中的一個通用且重要的信息類型，在程序中經(jīng)常要把各種各樣的信息以字符串的形式傳遞、通信和輸出顯示，而Java為字符串操作提供了許多特殊的支持。,69,StringBuffer類,StringBuffer是字符串類String的對等類, 提供了大量的字符串功能。 String表示定長、不可變的字符序列，而StringBuffer表示變長的和可修改的字符序列，可用于動態(tài)創(chuàng)建和操作動態(tài)字符串信息。 StringBuffer支持字符或子字符串的插入或追加的操作，并可針對這些字符或子字符串的添加而自動地增加空間。,70,課堂演示-操作字符串,【案例4-7】操作字符串 【案例學習目標】了解String對象和StringBuffer對象的異同，掌握String對象的構造方法，掌握StringBuffer對象的構造方法，在實際開發(fā)中能夠合理使用String對象或StringBuffer對象提供的相關方法完成字符串的基本操作 【案例知識要點】String對象的構造方法、String對象的常用方法、StringBuffer對象的構造方法、StringBuffer對象的常用方法 【案例完成步驟】 編寫程序 編譯并運行程序,71,課堂演示-操作字符串,編寫程序 publi