第3章對(duì)象與類

1、第,3,章,對(duì)象和類,2020,年,7,月,19,日,3,2,教學(xué)重點(diǎn)：,本章簡(jiǎn)要介紹面向?qū)ο蟮幕靖拍?重點(diǎn)介紹,Java,語(yǔ)言面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)）,2020,年,7,月,19,日,3,3,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,面向?qū)ο蟛粌H是一些具體的軟件開發(fā)技術(shù)與策略，而且是,一整套關(guān)于如何看待軟件系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)系，以什么,觀點(diǎn)來(lái)研究問(wèn)題并求解，以及如何進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)造的軟件方,法學(xué)。,?,面向?qū)ο蠓椒ㄊ且环N運(yùn)用對(duì)象，類、繼承、封裝、聚合、,消息傳送、多態(tài)性等概念來(lái)構(gòu)造系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。,?,面向?qū)ο蠓椒ǖ幕舅枷胧菑默F(xiàn)實(shí)世界中客觀存

2、在的事物,出發(fā)來(lái)構(gòu)造軟件系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的構(gòu)造中盡可能運(yùn)用人類,的自然思維方式。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)）,2020,年,7,月,19,日,3,4,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,對(duì)象和類,?,整個(gè)世界就是由形形色色的“對(duì)象”構(gòu)成的。,?,對(duì)象既可以很簡(jiǎn)單，也可以很復(fù)雜，復(fù)雜的對(duì)象可以由,若干簡(jiǎn)單的對(duì)象構(gòu)成。,?,對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)實(shí)體，其特征是：,?,每個(gè)對(duì)象必須有一個(gè)名字以區(qū)別其它對(duì)象；,?,用屬性（狀態(tài)）來(lái)描述它的某些特征；,?,有一組操作（方法），每一個(gè)操作決定對(duì)象的一種行為。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,

3、月,19,日,3,5,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,對(duì)象和類,?,“類”是對(duì)一組具有共同的屬性特征和行為特征的對(duì)象,的抽象。,?,類和對(duì)象之間是抽象和具體的關(guān)系。,?,類是對(duì)多個(gè)對(duì)象進(jìn)行綜合抽象的結(jié)果，對(duì)象又是類的個(gè),體實(shí)物，一個(gè)對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。,?,數(shù)據(jù)抽象和封裝,?,將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作組合在一起，,數(shù)據(jù)的表示方式和對(duì)數(shù)據(jù)的操作細(xì)節(jié)被隱藏起來(lái)，用戶,通過(guò)接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,6,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,數(shù)據(jù)抽象和封裝,?,數(shù)據(jù)的抽象則是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)例的分析，抽取其共同

4、性質(zhì),的過(guò)程。,?,在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)的抽象是在確定類時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì),象的共同點(diǎn)而忽略他們的不同點(diǎn)，也可以說(shuō)，在一個(gè)類的,說(shuō)明中我們只表示那些主要的特征，而忽略次要的。,?,數(shù)據(jù)的封裝隱藏了抽象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。,?,封裝是將數(shù)據(jù)抽象的外部接口與內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)清楚地分,離開，抽象和封裝是互補(bǔ)的，好的抽象有利于封裝，封裝,的實(shí)體則幫助維護(hù)抽象的完整性。重要的是抽象先于封裝,。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,7,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,繼承性,?,以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看，繼承所表達(dá)的是對(duì)象類,之間相關(guān)的關(guān)系。,?,種關(guān)系

5、使得某類對(duì)象可以繼承另外一類對(duì)象的特征和能力,。,?,若類之間具有繼承關(guān)系，則他們之間具有下列幾個(gè)特性：,?,類間具有共享特征（包括數(shù)據(jù)和程序代碼的共享）,?,類間具有差別或新增部分（包括非共享的數(shù)據(jù)和程序代碼）,?,類間具有層次結(jié)構(gòu)。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,8,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,繼承機(jī)制允許派生類繼承基類的數(shù)據(jù)和操作（即數(shù),據(jù)成員和成員函數(shù)）。,?,允許派生類使用基類的數(shù)據(jù)和操作。同時(shí)，派生類,還可以增加新的操作和數(shù)據(jù)。,?,繼承的作用有兩個(gè)：其一，避免公用代碼的重復(fù)開,發(fā)，減少代碼和數(shù)據(jù)的冗余；其二，通過(guò)

6、增強(qiáng)一致,性來(lái)減少模塊間的接口和界面。,?,繼承使一個(gè)類（基類）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作被另一個(gè),類（派生類）重用。,?,在派生類中只需描述其基類中沒(méi)有的數(shù)據(jù)和操作。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,9,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,在描述派生類時(shí)，程序員還可以覆蓋基類的一些,操作，或修改和重定義基類中的操作。,?,多態(tài)性,?,面向?qū)ο笏枷胫校鄳B(tài)是指同一個(gè)方法名（具有相同的,操作）可作用于不同的對(duì)象，從而執(zhí)行不同的方法代碼,并獲得不同的結(jié)果，這種機(jī)制就稱為多態(tài)。,?,Java,語(yǔ)言支持兩種多態(tài)：動(dòng)態(tài)多態(tài)和靜態(tài)多態(tài)，分別是,通過(guò)兩種聯(lián)編方

7、式來(lái)實(shí)現(xiàn)的（動(dòng)態(tài)聯(lián)編和靜態(tài)聯(lián)編）。,?,通常的方法調(diào)用使用的是靜態(tài)聯(lián)編，因?yàn)榫幾g時(shí)就已經(jīng),明確知道要使用哪一個(gè)方法。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,10,3.1,面向?qū)ο蟮幕靖拍??,多態(tài)性,?,在動(dòng)態(tài)聯(lián)編中，編譯器為方法調(diào)用生成一段代碼，程序,運(yùn)行時(shí)，這段代碼根據(jù)對(duì)象的類型來(lái)計(jì)算究竟應(yīng)該使用,哪一修正方法。,?,靜態(tài)聯(lián)編只和方法本身有關(guān)，動(dòng)態(tài)聯(lián)編還要依賴于對(duì)象,的類型以及對(duì)象在類繼承關(guān)系中的層次位置。,?,在,Java,語(yǔ)言中通過(guò)兩種不同的方法重載來(lái)實(shí)現(xiàn)以上介紹,的兩種多態(tài)的。,?,在一個(gè)類中可以定義兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同參數(shù)

8、但是同名的,方法。,?,子類通過(guò)重載（重寫）父類的某些方法，使其具有自身的特色,。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,11,3.2,類,?,Java,是一種“純”面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，程序的,基本結(jié)構(gòu)是類。,?,任何,Java,程序的代碼總是屬于某個(gè)類的定義或類,中方法的定義。,?,Java,解釋器將首先執(zhí)行類名所指定的類中的,main(),方法，然后,main(),方法中的語(yǔ)句在調(diào)用其他,的類或?qū)ο髞?lái)完成程序的功能。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,12,3.2,類,?,類

9、的創(chuàng)建,?,類定義的格式通常為：,class,類名,類變量,;,/,例如,int,a;,類方法,;,/,例如,int,add(),計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,13,3.2,類,?,類變量,?,類的主體定義包含在一對(duì)花括號(hào),中，類的主體定義包,括對(duì)類變量的定義和類方法的定義。,?,類的變量用來(lái)表示類的狀態(tài)，類變量在對(duì)象中是對(duì)象的,域。,?,類變量和類方法的局部變量是不同的，在類主體里定義,類變量的位置應(yīng)該是在類主體的花括號(hào)中，在所有類方,法花括號(hào)之外。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月

10、,19,日,3,14,3.2,類,?,類變量,?,類變量的定義,?,類變量的定義和普通變量的定義基本格式是一致的。,?,定義格式為：,變量類型,變量名,;,?,類變量必須要有類型，這個(gè)類型可以是,Java,語(yǔ)言的原始類型也,可以是引用類型。,?,類變量的名稱必須是一個(gè)合法的,Java,標(biāo)識(shí)符，習(xí)慣上以小寫字,英文字母開頭。,?,變量的可見(jiàn)范圍為類定義的主體,(,包括在類方法中,),，因此在一,個(gè)類的定義中，不能出現(xiàn)兩個(gè)同名的類變量。,?,類變量和類中的方法變量可以同名，因?yàn)樵陬惙椒ㄖ袝?huì)對(duì)同名,的類變量進(jìn)行屏蔽。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,1

11、9,日,3,15,3.2,類,?,類變量,?,定義常量,?,在,Java,語(yǔ)言中，如果聲明變量為,final,那么創(chuàng)建的將是一個(gè)常量,，常量的值在程序中是不能被改變的。,?,習(xí)慣上常量名上全部大寫。,?,例如：,final double PI = 3.14159;,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,16,3.2,類,?,類方法,?,一個(gè)類方法的定義格式通常是：,返回值類型,方法名,(,方法的參數(shù)列表,),局部變量聲明；,語(yǔ)句；,?,局部變量是在方法中使用的局部方法,(,對(duì)方法外的代碼來(lái),說(shuō)是不可見(jiàn)的,),的變量。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師

12、專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,17,3.2,類,?,類方法,?,方法中常使用局部變量控制程序流程、保存中間數(shù)據(jù)等,以使方法完成其功能，而語(yǔ)句則是方法的核心。,?,Java,語(yǔ)言要求在聲明方法時(shí)必須聲明它返回的值的數(shù)據(jù),類型，以便編譯器處理調(diào)用該方法的表達(dá)式的值類型。,?,方法在方法體中可以使用,return,語(yǔ)句返回原始數(shù)據(jù)類型,或引用類型的值。,?,如果不需要方法返回值給調(diào)用者，那么應(yīng)該聲明該方法,為,void,類型。,?,方法名可以是任何合法的,Java,語(yǔ)言標(biāo)識(shí)符。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月

13、,19,日,3,18,3.2,類,?,類方法,?,方法的參數(shù)列表會(huì)告訴你應(yīng)該向方法傳哪些信息。,?,Java,方法通過(guò)它的參數(shù)從方法的調(diào)用中接收輸入，參數(shù),從方法的外部提供數(shù)據(jù)給方法。,?,參數(shù)列表是一個(gè)逗號(hào)隔開的參數(shù)聲明序列，每一個(gè)參數(shù),聲明的都是一個(gè)類型和參數(shù)名稱對(duì)。,?,參數(shù)列表的一般格式為：,(,類型,參數(shù),1,，類型,參數(shù),2,，類型,參數(shù),3,，,，類型,參數(shù),n),計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,19,3.2,類,?,類方法,?,方法的參數(shù)在方法體中相當(dāng)于方法中所定義的局部變量,，它的可見(jiàn)范圍在方法體內(nèi)，并且屏蔽方法體

14、外的同名,類變量。,?,方法參數(shù)名不能和同一方法中的另一個(gè)參數(shù)名相同。,?,在,Java,語(yǔ)言的方法中，參數(shù)是傳值的，方法收到的是方,法調(diào)用中的變量或變量的值。,?,方法體是方法中的所有行為發(fā)生的地方，方法體中包含,實(shí)現(xiàn)方法的所有合法的,Java,語(yǔ)句。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,20,3.2,類,?,構(gòu)造方法,?,構(gòu)造方法是類的一種特殊的成員方法，凡創(chuàng)建對(duì)象都應(yīng),調(diào)用構(gòu)造方法。,?,構(gòu)造方法在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)初始化對(duì)象，它的名稱與類名相,同，并且在語(yǔ)法上與方法相似。,?,構(gòu)造方法沒(méi)有返回值。,?,構(gòu)造方法的用途是在對(duì)象建立時(shí)為對(duì)象

15、的成員變量賦初,值。,?,構(gòu)造方法在對(duì)象實(shí)例化時(shí)自動(dòng)調(diào)用，而不是由程序顯式,地調(diào)用。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,21,3.2,類,?,構(gòu)造方法,?,無(wú)論定義與否，所有的類都有構(gòu)造方法，因?yàn)?Java,自動(dòng),提供一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造方法來(lái)初始化所有的成員變量為,0,。,?,一旦定義了自己的構(gòu)造方法，就不會(huì)再使用默認(rèn)的構(gòu)造,方法了。,?,構(gòu)造方法的格式如下：,與類名相同方法名（,參數(shù)表,）,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,22,3.2,類,?,main,方法,?,Main()

16、,方法是應(yīng)用程序（,Application,）必須具備的方,法。,?,格式如下：,public static void main(String args),計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,23,3.2,類,?,設(shè)計(jì)類的原則,?,盡量將數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為私有屬性。,?,盡量對(duì)變量進(jìn)行初始化。,?,盡量減少類中的原始類型變量。,?,盡量使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的類定義格式。,?,類的功能盡量單一。,?,取有意義的名字。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,24,3.3,對(duì)象,?,對(duì)象的創(chuàng)建,?,

17、在,Java,語(yǔ)言中，創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程就是實(shí)例化類的過(guò)程。,?,對(duì)象創(chuàng)建的格式為：,類名,對(duì)象變量名,= new,類的構(gòu)造方法,(,參數(shù),);,?,對(duì)象的聲明,類名,對(duì)象名,;,?,對(duì)象的實(shí)例化,對(duì)象名,=new,構(gòu)造方法,(,參數(shù)類型,),?,當(dāng)類實(shí)例化為對(duì)象時(shí)，必須通過(guò)構(gòu)造方法對(duì)這些變量賦,值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)象的初始化。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,25,3.3,對(duì)象,?,對(duì)象的使用,?,創(chuàng)建對(duì)象的目的是使用它，對(duì)象的使用有兩種類型，一,種情況是對(duì)象整體被程序的其他部分使用，另一種是引,用對(duì)象自身的數(shù)據(jù)和方法。,?,對(duì)象被創(chuàng)建之后

18、，通過(guò)對(duì)象名可以直接引用它，對(duì)它執(zhí),行合法的操作。,?,要訪問(wèn)對(duì)象的成員，只需要將該變量置于對(duì)象名之后加,入“,.,”運(yùn)算符，然后將變量置于運(yùn)算符之后就可。,?,對(duì)象名,.,變量名。,?,對(duì)象名,.,方法名,(,實(shí)參,),。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,26,3.3,對(duì)象,?,對(duì)象的使用,?,在一個(gè)類里，初始化的順序是由變量在類內(nèi)的定義順序,決定的。,?,即使變量定義大量遍布于方法定義的中間，那些變量仍,會(huì)在調(diào),用任何方法之前得到初始化。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,

19、3,27,3.3,對(duì)象,?,對(duì)象的回收,?,Java,的解釋器內(nèi)存自動(dòng)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行管理，只要內(nèi)存允許,，可以創(chuàng)建任意多的對(duì)象，當(dāng),Java,運(yùn)行環(huán)境,(Runtime,Environment),發(fā)現(xiàn)對(duì)象不再有用的時(shí)候就刪除它們，,并且回收它們占用的內(nèi)存空間,(,垃圾空間,),。,?,如果對(duì)象不再被,需要時(shí)，可以人為地將對(duì)象變量設(shè)為,null,，告訴解釋器可以回收該對(duì)象。,?,如果類希望對(duì)象在被回收之前進(jìn)行一些特定的操作，必,須要重載,finalize(),方法。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,28,3.4,方法重載,?,在,Java

20、,中，同一個(gè)類中的兩個(gè)或多個(gè)方法可以具,有同一個(gè)名稱，只要它們的參數(shù)聲明不一樣就可,以。,?,當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，就稱方法被重載了，而這一,過(guò)程也就稱之為方法的重載。,?,普通方法重載,?,構(gòu)造方法重載,?,向方法傳遞對(duì)象,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,29,3.5 this,對(duì)象,?,Java,語(yǔ)言提供了這樣一個(gè)對(duì)象指針：,this,。,?,當(dāng)一個(gè)方法被調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向它傳遞一個(gè)隱,含的參數(shù)。,?,該參數(shù)是一個(gè)指向接受該方法調(diào)用的對(duì)象的指針,，在程序中可以使用保留字,this,來(lái)引用該指針，因,此稱該指針為,this,指針或,t

21、his,對(duì)象。,?,this,對(duì)象是,Java,語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)封裝的一種機(jī)制，它將,對(duì)象和用于操作這些對(duì)象的方法連接在一起。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,30,3.6,信息隱藏,?,包,?,Java,語(yǔ)言允許將一組類和接口集合在一個(gè)包,(package),中。,?,所謂包，是,Java,語(yǔ)言提供的組織類和接口的工具。,?,包是一組相關(guān)的類和接口的集合，,Java,的每個(gè)類都包容,在相應(yīng)的某個(gè)包中。,?,Java,的所有變量和方法都是在類中定義的，作為類的重,要組成部分，類是包的一部分。,?,每個(gè),Java,變量和方法都可以用全限定的名

22、字表示，這種,全限定的名字包括包名，類名和類成員名,(,類方法和類變,量,),三個(gè)部分，各個(gè)部分之間用,”.”,隔開。,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系教師專用,（,Java,語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),）,2020,年,7,月,19,日,3,31,3.6,信息隱藏,?,包,?,包名本身可以由多個(gè)部分組成，相互之間用,”.”,隔開。,例如：,java.lang.reflect.Array.getBoolean,?,一個(gè)包包含一個(gè)或多個(gè)類，這些類文件可以是由一個(gè)或,多個(gè),Java,代碼文件編譯得到的。,?,一個(gè),Java,源代碼文件可以包含一個(gè)或多個(gè)類，但是每個(gè),源代碼文件中只能有一個(gè)類被聲明為,public,類型，且這,個(gè)類必須和源代碼文件同名。,?,把一個(gè)源代碼文件中的所有類歸入包中，使用,package,保留字，在源代碼文件的第一行加入；,p