《類對象和接口》課件

類對象和接口課程目標理解面向對象編程掌握面向對象編程的核心概念，包括類、對象、封裝、繼承和多態(tài)。學習Java類和接口深入了解Java類和接口的定義、聲明、使用以及相互關系。提升編程技能通過實踐練習，提高運用類和接口進行程序設計的能力。對象和類的基本概念對象是現(xiàn)實世界中事物的抽象，它擁有屬性和方法，代表著具體的事物。類是對象的模板，定義了對象的屬性和方法，用來創(chuàng)建多個具有相同特征的對象。類與對象的關系：類是抽象的概念，對象是類的具體實例。類的定義和聲明1類名標識類的名稱，如“Student”2屬性描述類的特征，如“name”和“age”3方法定義類的行為，如“study”和“sleep”類的構造函數(shù)1初始化對象在創(chuàng)建對象時自動調用，負責初始化對象的屬性。2構造函數(shù)名稱與類名相同，無返回值類型，且不能顯式調用。3重載構造函數(shù)可以使用多個構造函數(shù)，只要參數(shù)列表不同。類的屬性和方法屬性屬性是類中用來描述對象特征的數(shù)據(jù)成員。屬性就像對象的標簽，可以存儲各種類型的信息。方法方法是類中用來描述對象行為的函數(shù)成員。方法定義了對象如何執(zhí)行操作，并可以通過參數(shù)傳遞和返回值進行交互。對象的創(chuàng)建和使用1聲明對象使用類名創(chuàng)建對象變量，例如：`Personperson;`。2實例化對象使用`new`關鍵字創(chuàng)建類的實例，例如：`person=newPerson();`。3訪問成員使用點運算符訪問對象的屬性和方法，例如：`="Alice";`。this關鍵字指向當前對象this關鍵字用來指代當前對象，即調用方法或訪問屬性的對象。解決命名沖突當類中存在與參數(shù)或局部變量同名的成員變量時，可以使用this關鍵字來區(qū)分。顯式調用構造函數(shù)this關鍵字可以用來在類的構造函數(shù)中調用另一個構造函數(shù)。靜態(tài)成員1共享屬性所有對象共享同一個靜態(tài)成員，不屬于任何特定對象。2類方法使用類名調用，無需創(chuàng)建對象即可訪問。3常量靜態(tài)final成員，值在編譯時確定，不可更改。繼承代碼復用繼承允許創(chuàng)建新的類（子類）基于現(xiàn)有的類（父類），從而實現(xiàn)代碼復用，提高開發(fā)效率。擴展功能子類可以添加新的屬性和方法，以擴展父類的功能，實現(xiàn)更復雜的邏輯。多態(tài)性基礎繼承是實現(xiàn)多態(tài)性的基礎，子類可以重寫父類的方法，實現(xiàn)不同類型的對象具有不同的行為。子類的構造函數(shù)1初始化父類首先調用父類的構造函數(shù)，初始化父類成員變量。2初始化子類然后初始化子類成員變量，并執(zhí)行子類構造函數(shù)中的代碼。方法的重寫重寫方法子類可以重寫從父類繼承的方法，這意味著子類可以提供自己的實現(xiàn)。方法簽名重寫方法必須具有與父類方法相同的名稱、返回類型和參數(shù)列表。多態(tài)性概念多態(tài)性是指同一操作作用于不同的對象，可以產(chǎn)生不同的結果。實現(xiàn)通過方法重寫和接口實現(xiàn)來實現(xiàn)多態(tài)性。優(yōu)勢提高代碼的靈活性和可擴展性，降低代碼復雜度。抽象類1無法實例化抽象類不能直接創(chuàng)建對象，它是一種模板，用于定義子類的共同特征。2包含抽象方法抽象類可以包含抽象方法，這些方法沒有實現(xiàn)，需要由子類重寫。3強制實現(xiàn)子類必須實現(xiàn)抽象類中的所有抽象方法，才能創(chuàng)建子類對象。接口的定義抽象方法集合接口是一種特殊的抽象類型，它定義了類必須實現(xiàn)的方法集，但沒有方法的實現(xiàn)。接口中定義的成員變量默認都是常量，且都是公有的。行為規(guī)范接口定義了類必須實現(xiàn)的方法，確保所有實現(xiàn)該接口的類都擁有相同的行為規(guī)范。接口可以被多個類實現(xiàn)，為不同類提供相同的行為接口。接口的特點抽象化接口只定義方法，不實現(xiàn)細節(jié)，提供抽象的規(guī)范。多態(tài)性通過接口實現(xiàn)多態(tài)，允許不同類實現(xiàn)相同的接口，提供統(tǒng)一的調用方式。約束性實現(xiàn)接口的類必須實現(xiàn)所有接口方法，提高代碼的規(guī)范性。類實現(xiàn)接口1接口聲明通過使用**implements**關鍵字，類可以聲明它實現(xiàn)了某個接口。2方法實現(xiàn)類必須實現(xiàn)接口中定義的所有抽象方法。3多態(tài)性通過接口，我們可以實現(xiàn)多態(tài)性，使用同一個接口引用不同的類對象。多重繼承Java不支持多重繼承Java不支持類直接繼承多個父類，這主要是為了避免繼承帶來的復雜性。例如，如果一個類繼承了兩個父類，而這兩個父類都定義了同一個方法，那么編譯器將無法確定應該調用哪個方法。接口實現(xiàn)多重繼承Java通過接口實現(xiàn)多重繼承，一個類可以實現(xiàn)多個接口，從而獲得多個接口的方法和屬性。這使得Java能夠實現(xiàn)代碼復用和靈活性的平衡。避免鉆石問題多重繼承可能會導致鉆石問題，即一個子類同時繼承了兩個父類，而這兩個父類又共同繼承了一個祖先類，那么子類將繼承了多個祖先類的版本，導致沖突。接口與抽象類的區(qū)別抽象類可以包含抽象方法和具體方法。接口只包含抽象方法。實現(xiàn)類可以實現(xiàn)接口，子類可以繼承抽象類。枚舉類型1定義枚舉使用`enum`關鍵字定義枚舉類型，例如`enumWeekday{MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY,SATURDAY,SUNDAY}`。2枚舉常量枚舉常量是該枚舉類型的成員，例如`Weekday.MONDAY`。3使用枚舉可以將枚舉常量用作變量的值，例如`Weekdaytoday=Weekday.MONDAY`。內部類定義在另一個類內部內部類可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。訪問范圍內部類可以是靜態(tài)的，也可以是非靜態(tài)的。靜態(tài)內部類只能訪問外部類的靜態(tài)成員。應用場景內部類通常用于創(chuàng)建與外部類緊密相關的輔助類或實現(xiàn)特定功能。匿名內部類定義匿名內部類是指沒有名字的類，它們通常在創(chuàng)建對象時被定義并直接使用。語法匿名內部類通常用于實現(xiàn)接口或繼承抽象類，并用作方法參數(shù)或返回值。優(yōu)點簡化代碼，尤其是在需要使用一次性對象的情況下。類型轉換自動類型轉換Java支持在某些情況下自動將數(shù)據(jù)從一種類型轉換為另一種類型，例如，將一個int類型的變量賦值給一個long類型的變量，Java會自動將int類型的變量轉換為long類型。強制類型轉換有時需要將數(shù)據(jù)從一種類型強制轉換為另一種類型，例如，將一個double類型的變量賦值給一個int類型的變量，Java會自動將double類型的變量轉換為int類型，但會丟失小數(shù)部分。包裝類基本數(shù)據(jù)類型包裝Java提供了包裝類，將基本數(shù)據(jù)類型包裝成對象。自動裝箱和拆箱編譯器自動完成基本數(shù)據(jù)類型和包裝類之間的轉換。異常處理保護程序異常處理機制可以防止程序崩潰，確保程序的穩(wěn)定性和可靠性。錯誤提示捕獲異常后，可以向用戶提供清晰的錯誤信息，幫助用戶定位問題。錯誤恢復在某些情況下，程序可以通過異常處理機制進行錯誤恢復，繼續(xù)執(zhí)行。使用try-catch語句捕獲異常try-catch語句用于捕獲可能發(fā)生的異常，防止程序崩潰。處理異常catch塊中的代碼用于處理捕獲到的異常，例如記錄日志、顯示錯誤信息等。繼續(xù)執(zhí)行程序可以在處理完異常后繼續(xù)執(zhí)行，避免異常中斷整個程序的運行。自定義異常1繼承Exception類創(chuàng)建自定義異常類，繼承自Exception類或其子類。2定義構造方法提供構造方法，可選地接收錯誤信息。3拋出異常在適當?shù)奈恢檬褂胻hrow語句拋出自定義異常。Java集合概述數(shù)據(jù)結構Java集合框架提供了一系列用于存儲和操作數(shù)據(jù)的接口和類，為程序員提供了靈活且高效的數(shù)據(jù)管理方式。數(shù)據(jù)操作集合框架包含各種數(shù)據(jù)結構，如列表、集、映射等，支持添加、刪除、查找、排序等操作。通用性集合框架的通用性允許開發(fā)者使用相同的API操作不同類型的對象，提高代碼可讀性和可維護性。集合框架結構Java集合框架為程序員提供了一組統(tǒng)一的接口和類，用于管理和操作各種數(shù)據(jù)結構，例如列表、集合、映射等?？蚣艿暮诵氖墙涌?，例如`List`、`Set`、`Map`，以及具體的實現(xiàn)類，例如`ArrayList`、`HashSet`、`HashMap`。通過使用集合框架，可以簡化代碼，提高效率，并增強