面向?qū)ο笊辖虒W(xué)設(shè)計(jì)

1、傳智播客Java基礎(chǔ)入門(mén)教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)： Java基礎(chǔ)入門(mén) 授課年級(jí)： 2014年級(jí) 授課學(xué)期： 2014學(xué)年第一學(xué)期教師姓名： 某某老師 2014年02月09日課題名稱(chēng)第3章 面向?qū)ο笊嫌?jì)劃學(xué)時(shí)6 課時(shí)內(nèi)容分析Java是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，認(rèn)識(shí)面向?qū)ο蟮木幊趟枷雽?duì)于Java學(xué)習(xí)至關(guān)重要。在面向?qū)ο笾?，有兩個(gè)重要的概念，分別是類(lèi)和對(duì)象，本課程將對(duì)類(lèi)和對(duì)象的基本知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)講解，并結(jié)合程序?qū)W習(xí)如何使用面向?qū)ο蟮乃枷腴_(kāi)發(fā)Java應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)及基本要求要求學(xué)生理解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想，掌握類(lèi)的設(shè)計(jì)、對(duì)象的創(chuàng)建、類(lèi)的封裝、構(gòu)造方法的定義及其重載、this和static關(guān)鍵字的使用以及單例設(shè)計(jì)模式，

2、了解垃圾回收機(jī)制、內(nèi)部類(lèi)和文檔注釋的的使用重點(diǎn)及措施教學(xué)重點(diǎn)：類(lèi)的定義、對(duì)象的創(chuàng)建、類(lèi)的封裝、構(gòu)造方法的定義和重載、this和static關(guān)鍵字的使用、單例設(shè)計(jì)模式難點(diǎn)及措施教學(xué)難點(diǎn)：類(lèi)與對(duì)象的創(chuàng)建和使用、構(gòu)造方法重載的規(guī)則、this關(guān)鍵字和static關(guān)鍵字的使用、單例設(shè)計(jì)模式教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主，使用教學(xué)PPT講解教學(xué)過(guò)程第一課時(shí)（面向?qū)ο蟮母拍?、?lèi)與對(duì)象、類(lèi)的定義、對(duì)象的創(chuàng)建與使用）l 面向?qū)ο蟮母拍?#178; 什么是面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο笫且环N符合人類(lèi)思維習(xí)慣的編程思想?，F(xiàn)實(shí)生活中存在各種形態(tài)不同的事物，這些事物之間存在著各種各樣的聯(lián)系。在程序中使用對(duì)象來(lái)映射現(xiàn)實(shí)中的事物，使用

3、對(duì)象的關(guān)系來(lái)描述事物之間的聯(lián)系，這種思想就是面向?qū)ο蟆?#178; 面向?qū)ο蟮暮锰幫嫦蜻^(guò)程進(jìn)行比較，面向?qū)ο蟮暮锰幨牵?代碼的復(fù)用性提高 使用者無(wú)須關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 轉(zhuǎn)變程序員的角色，更加符合人的思維習(xí)慣² 面向?qū)ο蟮奶卣?封裝性： 繼承性： 多態(tài)性：l 類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系² 用具體的例子引導(dǎo)。例如：玩具和玩具模型的關(guān)系。在上面的圖中，玩具模型可看作是一個(gè)類(lèi)，一個(gè)個(gè)玩具可看作對(duì)象。玩具是由玩具模型創(chuàng)建出來(lái)的，同理，對(duì)象是根據(jù)類(lèi)創(chuàng)建出來(lái)的，并且一個(gè)類(lèi)可以創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象。² 總結(jié)類(lèi)用于描述多個(gè)對(duì)象的共同特征，它是對(duì)象的模板。對(duì)象用于描述現(xiàn)實(shí)中的個(gè)體，它是類(lèi)的實(shí)例。l 類(lèi)

4、的定義² 為什么定義類(lèi) 由于對(duì)象是虛擬出來(lái)的東西，是看不見(jiàn)摸不著的，我們需要在程序中使用對(duì)象，就必須找到描述對(duì)象的方式，定義一個(gè)類(lèi)就可以解決這個(gè)問(wèn)題。² 類(lèi)的定義 將一系列特征相似的對(duì)象中的共同屬性和方法抽象出來(lái)用一段特殊的代碼來(lái)進(jìn)行描述，這段特殊的代碼我們就稱(chēng)之為一個(gè)類(lèi)。類(lèi)使用class關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行定義，后面跟上類(lèi)的名稱(chēng)。² 定義一個(gè)類(lèi)，并針對(duì)這個(gè)類(lèi)進(jìn)行講解。class Person int age; / 定義int類(lèi)型的變量age/ 定義 speak() 方法void speak() System.out.println("大家好，我今年"

5、 + age + "歲!");其中，Person是類(lèi)名，age是成員變量，speak()是成員方法。在成員方法speak()中可以直接訪問(wèn)成員變量age。l 對(duì)象的創(chuàng)建與使用² 對(duì)象的產(chǎn)生應(yīng)用程序想要完成具體的功能，僅有類(lèi)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要根據(jù)類(lèi)創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象。在Java程序中可以使用new關(guān)鍵字來(lái)創(chuàng)建對(duì)象，具體格式如下：類(lèi)名 對(duì)象名稱(chēng) = new 類(lèi)名();例如，創(chuàng)建Person類(lèi)的實(shí)例對(duì)象代碼如下：Person p = new Person();其中“new Person()”用于創(chuàng)建Person類(lèi)的一個(gè)實(shí)例對(duì)象，“Person p”則是聲明了一個(gè)Person

6、類(lèi)型的變量p。中間的等號(hào)用于將Person對(duì)象在內(nèi)存中的地址賦值給變量p，這樣變量p便持有了對(duì)象的引用。在內(nèi)存中變量p和對(duì)象之間的引用關(guān)系如下圖所示。² 對(duì)象的使用在創(chuàng)建Person對(duì)象后，可以通過(guò)對(duì)象的引用來(lái)訪問(wèn)對(duì)象所有的成員，具體格式如下：對(duì)象引用.對(duì)象成員 通過(guò)一段代碼來(lái)演示對(duì)象的使用情況。Person p1 = new Person();Person p2 =new Person();p1.age = 18;p1.speak();p2.speak();執(zhí)行完畢后，對(duì)象在內(nèi)存中的狀態(tài)如圖所示。² 成員變量的初始化當(dāng)一個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)，Java虛擬機(jī)會(huì)對(duì)其中各種類(lèi)型的成員

7、變量自動(dòng)進(jìn)行初始化賦值?；緮?shù)據(jù)類(lèi)型初始化值為0，引用數(shù)據(jù)類(lèi)型初始化值為null，具體如下表所示。² 對(duì)象的生命周期每個(gè)創(chuàng)建的對(duì)象都有自己的生命周期，對(duì)象只能在其有效的生命周期被使用。當(dāng)沒(méi)有任何變量引用這個(gè)對(duì)象時(shí)，它將成為垃圾對(duì)象，不能再被使用。對(duì)象變成垃圾的第一種情況：對(duì)象變成垃圾的第二種情況：第二課時(shí)（類(lèi)的設(shè)計(jì)、類(lèi)的封裝、構(gòu)造方法的定義和重載、this關(guān)鍵字）l 類(lèi)的設(shè)計(jì)在Java中，對(duì)象是通過(guò)類(lèi)創(chuàng)建出來(lái)的。因此，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的就是類(lèi)的設(shè)計(jì)。例如，要在程序中描述一個(gè)學(xué)校所有學(xué)生的信息，可以先設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生類(lèi)（Student），在這個(gè)類(lèi)中定義兩個(gè)屬性name、age分別表示學(xué)

8、生的姓名和年齡，定義一個(gè)方法introduce()表示學(xué)生做自我介紹，具體代碼如下：public class Student String name;int age;public void introduce() / 方法中打印屬性name和age的值System.out.println("大家好，我叫" + name + ",我今年" + age + "歲!");l 類(lèi)的封裝² 為什么要封裝類(lèi)根據(jù)上述定義好的Student類(lèi)創(chuàng)建對(duì)象，并訪問(wèn)對(duì)象成員，如下所示：public class Example03 public st

9、atic void main(String args) Student stu = new Student();/ 創(chuàng)建學(xué)生對(duì)象 = "李芳" / 為對(duì)象的name屬性賦值stu.age = -30; / 為對(duì)象的age屬性賦值roduce(); / 調(diào)用對(duì)象的方法程序的運(yùn)行結(jié)果如下：當(dāng)把程序中的年齡賦值為一個(gè)負(fù)數(shù)-30時(shí)，雖然程序不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但在現(xiàn)實(shí)生活中明顯是不合理的。為了解決年齡不能為負(fù)數(shù)的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)時(shí)，應(yīng)該對(duì)成員變量的訪問(wèn)作出一些限定，不允許外界隨意訪問(wèn)。這就需要實(shí)現(xiàn)類(lèi)的封裝。² 什么是類(lèi)的封裝所謂類(lèi)的封裝是指在定義一個(gè)

10、類(lèi)時(shí)，將類(lèi)中的屬性私有化，即使用private關(guān)鍵字來(lái)修飾，私有屬性只能在它所在類(lèi)中被訪問(wèn)，為了能讓外界訪問(wèn)私有屬性，需要提供一些使用public修飾的公有方法，其中包括用于獲取屬性值的getXxx方法和設(shè)置屬性值的setXxx方法。l 構(gòu)造方法的定義² 為什么需要構(gòu)造方法實(shí)例化一個(gè)類(lèi)的對(duì)象后，如果要為這個(gè)對(duì)象中的屬性賦值，則必須要通過(guò)直接訪問(wèn)對(duì)象的屬性或調(diào)用setXxx方法的方式才可以。如果需要在實(shí)例化對(duì)象的同時(shí)就為這個(gè)對(duì)象的屬性進(jìn)行賦值，可以通過(guò)構(gòu)造方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。² 構(gòu)造方法的定義 函數(shù)的名稱(chēng)與類(lèi)相同 沒(méi)有返回值類(lèi)型聲明 不能在方法中使用return語(yǔ)句返回一個(gè)值注意：沒(méi)

11、有返回值類(lèi)型聲明不等同于“void”，void也是一種返回值類(lèi)型聲明，那就是沒(méi)有返回值。l 構(gòu)造方法的重載與普通方法一樣，構(gòu)造方法也可以重載，在一個(gè)類(lèi)中可以定義多個(gè)構(gòu)造方法，只要每個(gè)構(gòu)造方法的參數(shù)類(lèi)型或參數(shù)個(gè)數(shù)不同即可。l 構(gòu)造方法的一些細(xì)節(jié) 每一個(gè)類(lèi)都至少有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，如果在定義類(lèi)時(shí)，沒(méi)有顯式地聲明 任何構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為這個(gè)類(lèi)創(chuàng)建一個(gè)無(wú)參的構(gòu)造函數(shù)，里面沒(méi)有任何代碼。 在定義構(gòu)造方法時(shí)，如果沒(méi)有特殊需要，都應(yīng)該使用public關(guān)鍵字修飾。l this關(guān)鍵字² this關(guān)鍵字的作用可以解決成員變量與局部變量名稱(chēng)沖突的問(wèn)題。² this關(guān)鍵字的三種用法 通過(guò)this關(guān)

12、鍵字可以明確地去訪問(wèn)一個(gè)類(lèi)的成員變量 通過(guò)this關(guān)鍵字調(diào)用成員方法。 構(gòu)造方法是在實(shí)例化對(duì)象時(shí)被Java虛擬機(jī)自動(dòng)調(diào)用的，在程序中不能像調(diào)用其它方法一樣去調(diào)用構(gòu)造方法，但可以在一個(gè)構(gòu)造方法中使用“this(參數(shù)1,參數(shù)2)”的形式來(lái)調(diào)用其它的構(gòu)造方法。² 使用this時(shí)需要注意的問(wèn)題 只能在構(gòu)造方法中使用this調(diào)用其它的構(gòu)造方法，不能在成員方法中使用。 在構(gòu)造方法中，使用this調(diào)用構(gòu)造方法的語(yǔ)句必須位于第一行，且只能出現(xiàn)一次。 不能在一個(gè)類(lèi)的兩個(gè)構(gòu)造方法中使用this互相調(diào)用。第三課時(shí)（垃圾回收、靜態(tài)變量、靜態(tài)方法、靜態(tài)代碼塊、單例模式）l 垃圾回收機(jī)制對(duì)象在沒(méi)有任何引用可以到

13、達(dá)時(shí)，生命周期結(jié)束，成為垃圾。垃圾對(duì)象是不會(huì)被馬上回收的，只有JVM檢測(cè)到內(nèi)存中的垃圾堆積到一定程度時(shí)才會(huì)回收。如果我們不希望等到這個(gè)時(shí)候回收，可以使用System.gc()來(lái)人工回收垃圾。當(dāng)一個(gè)對(duì)象在內(nèi)存中被釋放時(shí)，它的finalize()方法會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。l static關(guān)鍵字static關(guān)鍵字可以修飾類(lèi)的成員，如成員變量、成員方法以及代碼塊等l 靜態(tài)變量² 定義被static修飾的變量稱(chēng)為靜態(tài)變量。² 引用方式靜態(tài)變量可以使用“類(lèi)名.變量名”的方式訪問(wèn)² 特點(diǎn)靜態(tài)變量在類(lèi)加載的時(shí)候就完成了初始化，它可以被所有實(shí)例所共享。² 注意的問(wèn)題static關(guān)

14、鍵字只能用于修飾成員變量，不能用于修飾局部變量。l 靜態(tài)方法² 定義被static修飾的方法稱(chēng)為靜態(tài)方法。² 引用方式靜態(tài)方法可以使用“類(lèi)名.方法名”的方式訪問(wèn)。² 注意的問(wèn)題 靜態(tài)方法內(nèi)部不能直接訪問(wèn)外部非靜態(tài)的成員。 在靜態(tài)方法內(nèi)部，只能通過(guò)創(chuàng)建該類(lèi)的對(duì)象來(lái)訪問(wèn)外部的非static的方法。 在靜態(tài)方法中，不能使用this關(guān)鍵字。l 靜態(tài)代碼塊² 定義被static修飾的代碼塊稱(chēng)為靜態(tài)代碼塊。² 特點(diǎn)靜態(tài)代碼塊在類(lèi)加載的時(shí)候就執(zhí)行了，它一般用于初始化類(lèi)的成員變量。l 單例模式² 什么是設(shè)計(jì)模式針對(duì)某一問(wèn)題的最佳解決方案，我們?cè)诔绦蛑?/p>

15、稱(chēng)之為設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)模式是在大量的實(shí)踐中總結(jié)和理論化之后優(yōu)選的代碼結(jié)構(gòu)、編程風(fēng)格、以及解決問(wèn)題的思考方式。設(shè)計(jì)模式就像是經(jīng)典的棋譜，不同的棋局，我們用不同的棋譜，免得我們自己再去思考和摸索。² 單例設(shè)計(jì)模式的定義 所謂類(lèi)的單例設(shè)計(jì)模式，就是采取一定的方法保證在整個(gè)軟件系統(tǒng)中，某個(gè)類(lèi)只能存在一個(gè)對(duì)象實(shí)例，并且該類(lèi)只提供一個(gè)取得其對(duì)象實(shí)例的方法。² 單例設(shè)計(jì)模式的特征 將構(gòu)造方法私有化。 對(duì)外提供一個(gè)公有的get方法，讓別人通過(guò)此方法來(lái)獲得實(shí)例。 由于不能創(chuàng)建對(duì)象，所以get方法必須靜態(tài)，這樣別人才能使用“類(lèi)名.方法名”的方式訪問(wèn)。 需要保證單例，所以要提供一個(gè)靜態(tài)變量記住一個(gè)

16、實(shí)例，用于返回。 該實(shí)例應(yīng)該私有，禁止外界通過(guò)直接訪問(wèn)進(jìn)行改動(dòng)。² 單例模式的示例代碼下面是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了單例設(shè)計(jì)模式的程序。class Single / 自己創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象private static Single INSTANCE = new Single(); private Single() / 私有化構(gòu)造方法/ 提供返回該對(duì)象的靜態(tài)方法public static Single getInstance() return INSTANCE;第四課時(shí)（成員內(nèi)部類(lèi)、靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)、方法內(nèi)部類(lèi)、Java的幫助文檔）l 成員內(nèi)部類(lèi)² 定義在類(lèi)中定義的類(lèi)稱(chēng)為成員內(nèi)部類(lèi)。在Java中，允許

17、在一個(gè)類(lèi)的內(nèi)部定義類(lèi)，這樣的類(lèi)稱(chēng)作內(nèi)部類(lèi)² 引用方式 外部類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)名 變量名 = new 外部類(lèi)名().new 內(nèi)部類(lèi)名();² 成員內(nèi)部類(lèi)特點(diǎn)內(nèi)部類(lèi)可以直接訪問(wèn)外部類(lèi)的成員，而外部類(lèi)不能直接訪問(wèn)內(nèi)部類(lèi)的 成員。l 靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)² 定義被static修飾的內(nèi)部類(lèi)稱(chēng)為靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)。² 引用方式外部類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)名 變量名 = new 外部類(lèi)名.內(nèi)部類(lèi)名();² 注意的問(wèn)題 非靜態(tài)的內(nèi)部類(lèi)中不能聲明靜態(tài)的成員 static修飾的內(nèi)部類(lèi)中可以定義非static修飾的成員 static修飾的內(nèi)部類(lèi)中不能訪問(wèn)外部非static的成員l 方法內(nèi)部類(lèi)²

18、; 定義在成員方法中定義的類(lèi)稱(chēng)為方法內(nèi)部類(lèi)。² 引用方式 內(nèi)部類(lèi)名 變量名 = new 內(nèi)部類(lèi)名();² 注意的問(wèn)題 方法內(nèi)部類(lèi)只能在當(dāng)前方法中使用 方法內(nèi)部類(lèi)不能訪問(wèn)方法中定義的局部變量，除非這個(gè)局部變量被聲明為finall Java幫助文檔² 文檔注釋的格式文檔注釋以“/*”開(kāi)始，以“*/”標(biāo)志結(jié)束。² 生成文檔的命令javadoc -d . -version -author Person.java² 文檔注釋中某些特殊的標(biāo)記說(shuō)明author：用于對(duì)類(lèi)的說(shuō)明，表示這個(gè)程序的作者version：用于對(duì)類(lèi)說(shuō)明，表示這個(gè)程序的開(kāi)發(fā)版本號(hào)param

19、：用于對(duì)方法的說(shuō)明，表示方法上定義的參數(shù)以及參數(shù)對(duì)應(yīng)的說(shuō)明return：用于對(duì)方法的說(shuō)明，表示方法的返回值代表的意義² JDK幫助文檔的分類(lèi) Oracle公司官方發(fā)布的HTML格式的JDK幫助文檔，可以從Oracle公司的官方網(wǎng)站下載。 Java愛(ài)好者根據(jù)官方文檔制作而成的CHM格式的JDK幫助文檔，它具有獨(dú)特的搜索功能和不同的語(yǔ)言版本，被許多開(kāi)發(fā)者所鐘愛(ài)。第五課時(shí)上機(jī)練習(xí)1（總結(jié)，測(cè)試題）1、 總結(jié)本章內(nèi)容2、 通過(guò)題庫(kù)發(fā)放相關(guān)測(cè)試題，檢查學(xué)生掌握情況。上機(jī)練習(xí)主要針對(duì)本章中需要重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn)，以及在程序中容易出錯(cuò)的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)，通過(guò)上機(jī)練習(xí)可以考察同學(xué)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，對(duì)代碼

20、的熟練程度。上機(jī)一：（考察知識(shí)點(diǎn)為類(lèi)的定義）請(qǐng)按照以下要求設(shè)計(jì)一個(gè)Student類(lèi)。要求如下：1） Student類(lèi)中定義兩個(gè)成員變量name和age，分別表示學(xué)生的姓名和年齡，其中，變量name是String類(lèi)型，初始值為“張三”，變量age是int類(lèi)型，初始值為19。2） Student類(lèi)中定義一個(gè)成員方法speak()，表示學(xué)生說(shuō)話的行為，在方法中訪問(wèn)name和age兩個(gè)成員變量，輸出學(xué)生的姓名和年齡。 上機(jī)二：（考察知識(shí)點(diǎn)為類(lèi)的封裝）請(qǐng)按照以下要求設(shè)計(jì)一個(gè)Student類(lèi)。要求如下：1） 針對(duì)上機(jī)一中的Student類(lèi)進(jìn)行修改，使用封裝的方式，將name屬性和age屬性使用privat

21、e關(guān)鍵字修飾為私有屬性，并對(duì)外提供公有的getName()、setName(String n)、getAge()和setAge(int a)方法。2） 在setAge(int a)方法中對(duì)傳入的參數(shù)進(jìn)行檢查，如果傳入的參數(shù)為負(fù)數(shù)，則輸出“設(shè)置的年齡不合法”，如果不為負(fù)數(shù)，則輸出設(shè)置的age值。3） 定義一個(gè)測(cè)試類(lèi)，在main()方法中創(chuàng)建Student對(duì)象，并調(diào)用對(duì)象的setName(String n)和setAge(int a)方法來(lái)設(shè)置的name屬性和age屬性值，然后并調(diào)用speak()方法輸出相應(yīng)信息。上機(jī)三：（考察知識(shí)點(diǎn)為構(gòu)造方法重載）請(qǐng)按照以下要求設(shè)計(jì)一個(gè)Student類(lèi)。要求如下：1） 在St