第四課《類定義擴(kuò)展及繼承》

1、第四課類的定義擴(kuò)展及繼承1 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 2 目標(biāo) 掌握面向?qū)ο缶幊痰母拍?掌握如何創(chuàng)建類和構(gòu)造對(duì)象 掌握對(duì)象的成員變量和方法 了解this關(guān)鍵字 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 軟件開發(fā)的生命周期 一般來說，軟件開發(fā)都要經(jīng)歷下面幾個(gè)過程： 1、軟件分析：主要是了解用戶的需求 2、軟件設(shè)計(jì)：確定軟件的整體架構(gòu)。把一個(gè)大的系統(tǒng)劃分 為若干小的子系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)每個(gè)子系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。 3、軟件編碼：用選定的語言來完成具體的軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容。 4、軟件測試：測試軟件是否能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，并測 試軟件的運(yùn)

2、行性能。 5、軟件部署：為用戶安裝軟件系統(tǒng)，幫助用戶正確的使用 軟件。 6、軟件維護(hù)：修復(fù)軟件運(yùn)行期產(chǎn)生的bug，并根據(jù)用戶需 求的變化，修改軟件的相應(yīng)功能。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 3 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 優(yōu)秀軟件系統(tǒng)的特點(diǎn) 為了提高軟件開發(fā)效率，降低軟件開發(fā)成本，一個(gè)良好的軟 件系統(tǒng)應(yīng)該具有如下的特點(diǎn)： 1、可重用性：減少軟件中的重復(fù)代碼，避免重復(fù)編程。 2、可擴(kuò)展性：當(dāng)軟件必須增加新的功能時(shí)，能夠在現(xiàn)有的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，方便的創(chuàng)建新的子系統(tǒng)，而不用去修改現(xiàn)有軟 件的結(jié)構(gòu)，不影響已有子系統(tǒng)的正常使用。 3、

3、可維護(hù)性：當(dāng)用戶需求發(fā)生變化時(shí)，只需要修改局部子系統(tǒng) 的少量代碼，而不會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身。 那如何才能使我們開發(fā)的軟件系統(tǒng)具有這些特點(diǎn)呢？ 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 4 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 開發(fā)良好的軟件系統(tǒng) 我們可以把一個(gè)大的系統(tǒng)分解為若干的子系統(tǒng)，每個(gè) 子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。把這些獨(dú)立的子系統(tǒng)象搭積木一樣 靈活的組裝在一起，成為一個(gè)完整的系統(tǒng)。這樣的軟 件系統(tǒng)就會(huì)具有我們前面所說的那些優(yōu)點(diǎn) 軟件中的子系統(tǒng)同樣要具有一些特點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：子系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)健壯，能夠適用 用戶需求的變化 。 2、可擴(kuò)展性：當(dāng)軟件必

4、須增加新的功能時(shí)，可在現(xiàn)有子 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建出新的子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)繼承了原 有子系統(tǒng)的一些特征，并且還具有一些新的特性，從 而提高軟件的可重用性和可擴(kuò)展性。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 5 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 開發(fā)良好的軟件系統(tǒng) 3、內(nèi)聚性：每個(gè)子系統(tǒng)只完成特定的功能，不同子系統(tǒng) 之間不會(huì)有功能的疊加。子系統(tǒng)的內(nèi)聚性會(huì)提高軟件 的可重用性和可維護(hù)性。 4、可組合性：各個(gè)子系統(tǒng)可以靈活的組裝在一起，形成 一個(gè)大的完整的系統(tǒng)。該特性可以提高軟件的可重用 性和可維護(hù)性，并簡化軟件的開發(fā)過程。 5、松耦合：子系統(tǒng)之間相互獨(dú)

5、立，修改其中一個(gè)子系統(tǒng) ，不會(huì)影響到其他子系統(tǒng)。當(dāng)用戶需求發(fā)生變化時(shí)， 只需要修改特定子系統(tǒng)的代碼，從而提高了軟件的可 維護(hù)性。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 6 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 軟件開發(fā)方法 目前在軟件開發(fā)領(lǐng)域有兩種主流的開發(fā)方法： 1、面向過程的軟件開發(fā) 傳統(tǒng)的開發(fā)方法，早期的開發(fā)語言比如：c 、basic 、pascal都是面向過程的。 2、面向?qū)ο蟮能浖_發(fā) 為了提高軟件的可重用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，面 向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式應(yīng)運(yùn)而生。JAVA就是純面向?qū)ο蟮?開發(fā)語言。 2007 iSoftStone Hol

6、dings Ltd. All Rights Reserved. 7 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 面向過程的軟件開發(fā) 采用自頂向下的設(shè)計(jì)方式，在把一個(gè)大的 系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)的時(shí)候，就不得不 去考慮具體的實(shí)現(xiàn)方式。因?yàn)榉纸夤δ艿?過程就是實(shí)現(xiàn)功能的過程。當(dāng)用戶需求發(fā) 生變化時(shí)，就需要自頂之下的去修改，甚 至有的時(shí)候，需要把原來的設(shè)計(jì)全部推翻 重來。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 8 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 面向?qū)ο蟮能浖_發(fā) 這種開發(fā)方法把系統(tǒng)看成是對(duì)象的集合。對(duì)象就是最小的子 系統(tǒng)。它具有下列一些優(yōu)點(diǎn)： 1、把軟件系統(tǒng)看成是

7、對(duì)象的集合，更接近于人的思維方式。 2、軟件需求的變動(dòng)往往是功能的變動(dòng)，而功能的執(zhí)行者-對(duì)象 一般不會(huì)有大的變動(dòng)，這使得按照對(duì)象設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 比較穩(wěn)定。 3、支持封裝、繼承、多態(tài)和抽象等特征，提高了系統(tǒng)的可維護(hù) 性、可重用性和可擴(kuò)展性。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 9 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 什么是對(duì)象 問：那什么是對(duì)象呢？ 答：萬物皆對(duì)象。 現(xiàn)實(shí)世界中的任何實(shí)體和概念都可以抽象為對(duì)象。 比如說我們的學(xué)校：學(xué)生、老師、教室、機(jī)房、設(shè)備、 辦公大樓、課本等等都是對(duì)象。 在比如說銀行：賬單、出納員、支票、匯率、現(xiàn)金、驗(yàn)

8、 鈔機(jī)等也都是對(duì)象。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 10 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 對(duì)象的特征 1、每個(gè)對(duì)象都是唯一的。對(duì)象的唯一性來源于真實(shí)世界中事物的唯一性 。在JAVA中，保證對(duì)象唯一性的方法就是為這個(gè)對(duì)象在內(nèi)存中分配唯 一的地址。 2、對(duì)象都具有屬性和行為。比如人的屬性有：身高、體重、年齡、性別 等。行為有：吃飯、睡覺、唱歌、打球等 3、對(duì)象都具有狀態(tài)。（指屬性而言） 比如每個(gè)人都有共同的屬性是身高，但是每個(gè)人的這個(gè)屬性是不同的 3、對(duì)象都屬于某一個(gè)類。 比如中國和美國都屬于國家這個(gè)類別。 汽車和自行車都屬于交通工具

9、這個(gè)類別。 男人和女人都屬于人類。 問：什么是類。問：什么是類。 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 11 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 12 什么是類 類實(shí)際上是對(duì)某種類型的對(duì)象定義變量和方法的原型。 (類就是一組具有相同屬性和行為的對(duì)象的集合。類就是一組具有相同屬性和行為的對(duì)象的集合。) 一個(gè)對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。有了類，才可以創(chuàng)建對(duì)象。類 不能是它們描述的對(duì)象本身，類是同一種對(duì)象的集合的抽 象，即，同一類對(duì)象的變量和方法的原型。 v

10、ariables methods 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 13 面向?qū)ο缶幊?class Car int color_number; int door_number; int speed; void brake() void speedUp() ; void slowDown() 計(jì)算機(jī)中 的對(duì)象的原型 現(xiàn)實(shí)生活中的 對(duì)象 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 14 面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)特征 封裝（encapsula

11、tion） （比如說發(fā)動(dòng)機(jī)） 繼承（Inheritance） 多態(tài)（Polymorphism） 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 15 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 從程序設(shè)計(jì)的角度看，類是面向?qū)ο蟪绦蛑凶罨镜某?序單元。類實(shí)質(zhì)上定義的是一種數(shù)據(jù)類型，這種數(shù)據(jù)類 型就是對(duì)象類型 。所以我們可以使用類名稱來聲明對(duì)象 變量。 聲明對(duì)象變量之后，還不能使用對(duì)象。必須用運(yùn)算符new 創(chuàng)建對(duì)象實(shí)體之后，才能使用對(duì)象。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Re

12、served. 16 類的定義 修飾符 classclass 類名 繼承父類接口 成員變量； 構(gòu)造函數(shù)； 成員方法； 每個(gè)源代碼文件只能有一個(gè)public類； 文件名必須與public類名相同； 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 17 創(chuàng)建對(duì)象 使用下列語法可創(chuàng)建對(duì)象： new 構(gòu)造函數(shù) 關(guān)鍵字 new 通常稱為創(chuàng)建運(yùn)算符，用于分配對(duì)象內(nèi)存，并將 該內(nèi)存初始化為缺省值。 一旦 new 完成分配和初始化內(nèi)存，它就將調(diào)用構(gòu)造函數(shù)來執(zhí) 行對(duì)象初始化。 當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)類時(shí)，只是創(chuàng)建當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)類時(shí)，只是創(chuàng)建 了一種新的

13、數(shù)據(jù)類型。對(duì)象了一種新的數(shù)據(jù)類型。對(duì)象 是類的一個(gè)實(shí)例。是類的一個(gè)實(shí)例。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 18 newnew 1、第一步，你必須聲明該類類型的一個(gè)變量，這個(gè)變量沒有 定義一個(gè)對(duì)象。實(shí)際上，它只是一個(gè)能夠引用對(duì)象的簡單 變量。 2、第二步，該聲明要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象的實(shí)際的物理拷貝，并把 對(duì)于該對(duì)象的引用賦給該變量。這是通過使用new運(yùn)算符實(shí) 現(xiàn)的。new運(yùn)算符為對(duì)象動(dòng)態(tài)分配（即在運(yùn)行時(shí)分配）內(nèi)存 空間，并返回對(duì)它的一個(gè)引用。這個(gè)引用或多或少的是new 分配給對(duì)象的內(nèi)存地址。然后這個(gè)引用被存儲(chǔ)在

14、該變量中。 所以，在Java中，所有的類對(duì)象都是動(dòng)態(tài)分配的。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 19 示例： class Box double _width; double _height; double _long; class BoxDemo2 public static void main(String args) Box mybox1 = new Box(); double vol; mybox1._width = 10; mybox1._height = 20; mybox1._long = 1

15、5; vol = mybox1._width * mybox1._height * mybox1._long; System.out.println(Volume is + vol); 實(shí)例： 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 20 圖解：圖解： 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 21 給對(duì)象引用變量賦值給對(duì)象引用變量賦值 例如：下面的程序段是做什么呢？ Box b1 = new Box(); Box b2 = b1

16、; b1和b2將引用同樣的對(duì)象。將b1賦值給b2并沒有分配任何內(nèi)存或?qū)υ瓕?duì)象做 任何部分的拷貝。由于它們是同一個(gè)對(duì)象，因此通過變量b2對(duì)對(duì)象的改變 也將影響b1所對(duì)應(yīng)的對(duì)象 b1 = null; /b1被設(shè)置為空，但是b2仍然指向原來的對(duì)象。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承 對(duì)象的生命周期 對(duì)象的生命開始于被創(chuàng)建的時(shí)候，也就是new的時(shí)候。 Class c = new Class(); 當(dāng)一個(gè)對(duì)象沒有任何的變量去引用它的時(shí)候，我們說這 個(gè)對(duì)象已經(jīng)是垃圾對(duì)象了。 c = null ; 2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 22 第四課類定義

17、擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 23 構(gòu)造函數(shù) 構(gòu)造函數(shù)是類的一種特殊的方法，主要表現(xiàn): （1）構(gòu)造函數(shù)的方法名與類名相同。 （2）構(gòu)造函數(shù)沒有返回類型。 （3）構(gòu)造函數(shù)的主要作用是完成對(duì)類對(duì)象的初始化工作。 （4）構(gòu)造函數(shù)不能由編程人員顯式地直接調(diào)用。 （5）在創(chuàng)建一個(gè)類的新對(duì)象的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用 該類的構(gòu)造函數(shù)為新對(duì)象初始化。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 24 構(gòu)造函數(shù)定義 class Box double wi

18、dth; double height; double depth; Box() System.out.println(Constructing Box); width = 10; height = 10; depth = 10; double volume() return width * height * depth; 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 25 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)指沒有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) 如果編寫的類沒有構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)會(huì) 自動(dòng)提供一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，它把所 有的屬性設(shè)為默認(rèn)值 第四課類定

19、義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 26 帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) class Box double width,height,depth; / 有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) Box(double w，double h，double d) width = w; height = h; depth = d; 調(diào)用： Box mybox1 = new Box(10，20，15); Box mybox2 = new Box(3，6，9); 實(shí)例： 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rig

20、hts Reserved. 27 初始化塊 Java中有三種初始化屬性的方式： 聲明中賦值 在構(gòu)造函數(shù)中設(shè)置值 初始化塊 這種機(jī)制并不是必須的，而且也不常 見。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 28 初始化塊示例 public class Example int a,b; a=11; b=22; public Example() a=10; b=20; 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 29 靜態(tài)初始化塊 stat

21、ic / 語句組 功能：完成初始化工作。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 30 初始化器構(gòu)造函數(shù)的區(qū)別 構(gòu)造函數(shù)是對(duì)每個(gè)新創(chuàng)建的對(duì)象初始化，而靜態(tài)初始化器 是對(duì)類自身進(jìn)行初始化； 構(gòu)造函數(shù)是在用 new 運(yùn)算符產(chǎn)生新對(duì)象時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí) 行，而靜態(tài)初始化器則是在它所屬的類加載入內(nèi)存時(shí)有系 統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行。 靜態(tài)初始化器不是方法，沒有方法名，參數(shù)表。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 31 方法方法 方法是類的主要組成部

22、分。在一個(gè)類中，程序的 作用體現(xiàn)在方法中。方法 是Java語言的基本構(gòu)件。 利用方法可以組成結(jié)構(gòu)良 好的程序。本章介紹方法 的構(gòu)成規(guī)則和設(shè)計(jì)、使用 方法的基本要點(diǎn)。 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 32 方法的聲明 一般的方法聲明可以具有如下形式: 訪問控制符修飾符 返回類型 方法名(參數(shù)表) throws 異常類名表 /方法體 如： Double salery ; Public void addSalery(double sal) / 方法執(zhí)行體 salery += sal ; 修飾符返回類型 方法名參數(shù)列表 第四課類定義擴(kuò)展及繼承2007 iSoftStone Holdings Ltd. All Rights Reserved. 33 方法的調(diào)用 方法是類的一個(gè)動(dòng)態(tài)的屬性，先創(chuàng)建類的一個(gè)實(shí)例對(duì) 象，通過對(duì)象.方法名來調(diào)用方法 如： public class Employee public void