java基础第3章幻灯片

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1、第三章 面向对象（上）,面向对象的概念 构造方法 this和static关键字,类与对象 内部类,思考：可以定义什么？,3.1 面向对象的概念,面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想。现实生活中存在各种形态不同的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象来映射现实中的事物，使用对象的关系来描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。 面向过程就是分析解决问题所需要的步骤，面向对象则是把解决的问题按照一定规则划分为多个独立的对象，然后通过调用对象的方法来解决问题。 面向对象的特点主要可以概括为封装性、继承性和多态性。,3.2 类与对象,面向对象的编程思想力图在程序中对事物的描述与该

2、事物在现实中的形态保持一致。为了做到这一点，面向对象的思想中提出两个概念，即类和对象。 类是对某一类事物的抽象描述，而对象用于表示现实中该类事物的个体。类和对象的关系如同玩具和玩具模型的关系。,可以将玩具模型看作是一个类，将一个个玩具看作对象，从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系。类用于描述多个对象的共同特征，它是对象的模板。对象用于描述现实中的个体，它是类的实例，并且一个类可以对应多个对象,3.2 类与对象,3.2.1 类的定义 在面向对象的思想中最核心就是对象，为了在程序中创建对象，首先需要定义一个类。类是对象的抽象，它用于描述一组对象的共同特征和行为 类中可以定义成员变

3、量和成员方法，其中成员变量用于描述对象的特征，也被称作属性，成员方法用于描述对象的行为，可简称为方法,3.2 类与对象,3.2.1 类的定义 定义一个Person类 Person是类名，age是成员变量，speak()是成员方法。在成员方法speak()中可以直接访问成员变量age。,3.2.2 对象的创建与使用 应用程序想要完成具体的功能，仅有类是远远不够的，还需要根据类创建实例对象。 在Java程序中可以使用new关键字来创建对象，具体格式如下： 例如，创建一个Person对象，具体示例如下：,3.2 类与对象,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用 “new Person()”用

4、于创建Person类的一个实例对象，“Person p”则是声明了一个Person类型的变量p。中间的等号用于将Person对象在内存中的地址赋值给变量p，这样变量p便持有了对象的引用，变量p和对象之间的引用关系如下图所示。,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用 在创建Person对象后，可以通过对象的引用来访问对象所有的成员，具体格式如下： 看一个例子，具体如下：,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用 在例程3-2中，通过“p1.age=18”将p1对象的age属性赋值为18，没有对p2对象的age属性进行赋值，但p2对象的age属性也是有值的，其值为0。这是因为在针对不

5、同类型的成员变量，Java虚拟机会赋予不同的初始值,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用 当对象被实例化后，在程序中可以通过对象的引用变量来访问该对象的成员。当没有任何变量引用这个对象时，它将成为垃圾对象，不能再被使用。 情况1：变量超出作用域变为垃圾对象,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用 情况2：变量的值变为null 运行结果,在例程3-3中，创建了一个Person类的实例对象，并两次调用了该对象的say()方法。第一次调用say()方法时可以正常打印，但在第10行代码中将变量p2的值置为null，当再次调用say()方法时抛出了空指针异常。在Java中，null是一

6、种特殊的常量，当一个变量的值为null时，则表示该变量不指向任何一个对象。在例程中，当把变量p2置为null时，被p2所引用的Person对象就会失去引用，成为垃圾对象,3.2 类与对象,3.2.3 类的设计 假设要在程序中描述一个学校所有学生的信息，可以先设计一个学生类（Student），在这个类中定义两个属性name、age分别表示学生的姓名和年龄，定义一个方法introduce()表示学生做自我介绍。根据上面的描述设计出来的Student类如例程3-4所示,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装 先来看一个例子，具体如下： 运行结果,在例程3-5的第5行代码中，将年龄赋值为一个负数-30

7、，这在程序中不会有任何问题，但在现实生活中明显是不合理的。为了解决年龄不能为负数的问题，在设计一个类时，应该对成员变量的访问作出一些限定，不允许外界随意访问。这就需要实现类的封装。,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装 所谓类的封装是指在定义一个类时，将类中的属性私有化，即使用private关键字来修饰，私有属性只能在它所在类中被访问，为了能让外界访问私有属性，需要提供一些使用public修饰的公有方法，其中包括用于获取属性值的getXxx方法和设置属性值的setXxx方法,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装,使用private关键字将属性name和age声明为私有 getName()方

8、法用于获取name属性的值，setName()方法用于设置name属性的值 getAge()和setAge()方法用于获取和设置age属性的值。在setAge()方法中对参数stuAge的值进行检查，,3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义 在一个类中定义的方法如果同时满足以下三个条件，该方法称为构造方法，具体如下： 方法名和类名相同 方法名的前面没有返回值类型的声明 方法中不能使用return语句返回一个值,3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义,在例程3-7的Person类中定义了一个无参的构造方法Person()。从运行结果可以看出，Person类中无参的构造方法被调用了。这

9、是因为第9行代码在实例化Person对象时会自动调用类的构造方法，“new Person()”语句的作用除了会实例化Person对象，还会调用构造方法Person(),3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义 在一个类中除了定义无参的构造方法，还可以定义有参的构造方法，通过有参的构造方法就可以实现对属性的赋值,例程3-8的Person类中定义了有参的构造方法Person(int a)。第13行代码中的“new Person(20)”会在实例化对象的同时调用有参的构造方法，并传入了参数20。在构造方法Person(int a)中将20赋值给对象的age属性。通过运行结果可以看出，Person

10、对象在调用speak()方法时，其age属性已经被赋值为20。,3.3 构造方法,3.3.2 构造方法的重载 与普通方法一样，构造方法也可以重载，在一个类中可以定义多个构造方法，只要每个构造方法的参数类型或参数个数不同即可,例程3-9的Person类中定义了两个构造方法，它们构成了重载。在创建p1对象和p2对象时，根据传入参数的不同，分别调用不同的构造方法。从程序的运行结果可以看出，两个构造方法对属性赋值的情况是不一样的，其中一个参数的构造方法只针对name属性进行赋值，这时age属性的值为默认值0。,脚下留心,在Java中的每个类都至少有一个构造方法，如果在一个类中没有定义构造方法，系统会自

11、动为这个类创建一个默认的构造方法，这个默认的构造方法没有参数，在其方法体中没有任何代码，即什么也不做。 下面程序中Person类的两种写法效果是完全一样的。,脚下留心,如果为该类定义了构造方法，系统就不再提供默认的构造方法了 运行结果,从图3-12可以看出程序在编译时报错，其原因是调用new Person()创建Person类的实例对象时，需要调用无参的构造方法，而我们并没有定义无参的构造方法，只是定义了一个有参的构造方法，系统将不再自动生成无参的构造方法,3.4 this关键字,1、通过this关键字可以明确地去访问一个类的成员变量，解决与局部变量名称冲突问题，具体示例如下： 在上面的代码中

12、，构造方法的参数被定义为age，它是一个局部变量，在类中还定义了一个成员变量，名称也是age。在构造方法中如果使用“age”，则是访问局部变量，但如果使用“this.age”则是访问成员变量。,3.4 this关键字,2、通过this关键字调用成员方法，具体示例代码如下： 在上面的speak()方法中，使用this关键字调用openMouth()方法。注意，此处的this关键字可以省略不写，也就是说上面的第6行代码写成“this.openMouth()”和“openMouth()”，效果是完全一样的,3.4 this关键字,3、构造方法是在实例化对象时被Java虚拟机自动调用的，在程序中不能像

13、调用其它方法一样去调用构造方法，但可以在一个构造方法中使用“this(参数1,参数2)”的形式来调用其它的构造方法通过this关键字调用成员方法,3.4 this关键字,注意： 1、只能在构造方法中使用this调用其它的构造方法 2、在构造方法中，使用this调用构造方法的语句必须位于第一行，且只能出现一次，下面的写法是非法的。 3、不能在一个类的两个构造方法中使用this互相调用,3.5 垃圾回收,当一个对象成为垃圾后仍会占用内存空间，时间一长，就会导致内存空间的不足。针对这种情况，Java中引入了垃圾回收机制 Java虚拟机就会启动垃圾回收器将这些垃圾对象从内存中释放，从而使程序获得更多可

14、用的内存空间 除了等待Java虚拟机进行自动垃圾回收，也可以通过调用System.gc()方法来通知Java虚拟机立即进行垃圾回收。当一个对象在内存中被释放时，它的finalize()方法会被自动调用,3.5 垃圾回收,在例程3-13的Person类中定义了一个finalize()方法，该方法的返回值必须为void，并且要使用public来修饰。在main()方法中创建了两个对象p1和p2，然后将两个变量置为null，这意味着新创建的两个对象成为垃圾了，紧接着通过“System.gc()”语句通知虚拟机进行垃圾回收。从运行结果可以看出，虚拟机针对两个垃圾对象进行了回收，并在回收之前分别调用两个

15、对象的finalize()方法。,3.6 static关键字,3.6.1 静态变量 在一个Java类中，可以使用static关键字来修饰成员变量，该变量被称作静态变量 静态变量被所有实例共享，可以使用“类名.变量名”的形式来访问 static关键字只能用于修饰成员变量，不能用于修饰局部变量，否则编译会报错，下面的代码是非法的。,3.6 static关键字,3.6.1 静态变量,例程3-14的Student类中定义了一个静态变量schoolName，用于表示学生所在的学校，它被所有的实例所共享。由于schoolName是静态变量，因此可以直接使用Student.schoolName的方式进行调用

16、，也可以通过Student的实例对象进行调用，如stu2.schoolName。在第8行代码将变量schoolName赋值为“黄淮学院”，通过运行结果可以看出学生对象stu1和stu2的schoolName属性均为“黄淮学院”。,“黄淮学院”;,3.6 static关键字,3.6.2 静态方法 被static关键字修饰的方法称为静态方法 同静态变量一样，静态方法可以使用“类名.方法名”的方式来访问，也可以通过类的实例对象来访问。 在一个静态方法中只能访问用static修饰的成员，原因在于没有被static修饰的成员需要先创建对象才能访问，而静态方法在被调用时可以不创建任何对象。,3.6 static关键字,3.6.2 静态方法,例程3-15的Person类中定义了静态方法sayHello()，在第8行代码处通过“Person.sayHello()”的形式调用了静态方法，由此可见静态方法不需要创建对象就可以调用。,3.6 static关键字,3.6.3 静态代码块 在Java类中，使用一对大括号包围起来的若干