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1、第三章面向对象基础,类和对象,2,回顾,Java 具有8种基本数据类型：int、boolean、char、short、long、float 及 double 对应的8种包装类 Java 中的运算符可划分为四大子集：算术运算符、位运算符、关系运算符、逻辑运算符 Java 支持下列控制结构：选择、循环、跳转 数组可用来将同一类型的数据存储在连续的内存位置,3,目标,掌握如何创建类和构造对象 掌握方法的重载和覆盖 了解类的继承 了解包概念,4,类和对象2-1,对象表示现实世界中某个具体的事物。 抽象是从特定的实例中抽取共同的性质以形成一般化概念的过程。 对象具有两方面的含义： 在现实世界中： 是客观
2、世界中的一个实体 在计算机世界中： 是一个可标识的存储区域加操作 对象作为一个可以显现给周围世界的一个实体，是构成物理世界的个体元素。,5,类和对象 2-2,类是具有共同属性和行为的对象的抽象。 类可以定义为数据和方法的集合。 类也称为模板，因为它们提供了对象的基本框架。,类,对象,抽象,实例化,属性或状态,操作或行为,数据或变量,方法,封装的实体=数据+方法,汽车,对象和类既有区别又有联系，类是创建实例对象的代码模板，而对象则是按照类创建出来的一个个实例，有点像汽车的设计图纸和汽车的关系。采用面向对象程序设计技术的原因主要有两个，其一是我们认识世界研究乃至于改造世界都是以“对象”为基本单位而
3、进行的，我们将这一人类活动衍生到计算机编程中来顺理成章；其二是为了提高程序设计的效率，尤其是在越来越复杂问题环境中，解决模块的颗粒度问题，既内聚性和耦合性的分界线问题。,6,抽象原则,抽象就是从大量的普遍的个体中抽象出共有的属性和行为，从而形成一般化概念的过程。在现实世界中，人们正是通过抽象来理解复杂的事物。例如，人们并没有把汽车当作成百上千的零件组成来认识，而是把它当作具有自己特定行为的对象。我们可以忽略发动机、液压传输、刹车系统等如何工作的细节，而习惯于把汽车当作一个整体来认识。,如果从一个抽象模型中剔除足够多的细节，则它将变得足够通用，足以适应于多种情况或场合，这样的抽象常常在程序设计中
4、非常有用。经过对大量事物的抽象和归类，可以形成相应的类属层次，如下图就是一个自然界各事物的一个分类抽象：,7,封装原则,封装原则是一个普适原则，正如我们看到的、我们学习到的、以及我们周围的一切实体，包括动物、植物、各种人造物品都是封装的，一般情况下，我们只能看到这些物体的“外壳”，看不到其内部结构。 这种将内部结构和功能对外隐藏，只留下必需的接口和外界进行能量或信息交流就是封装，比如说我们人类，我们的内脏、血管、神经都被封装在我们皮肤里面，对外表现出来的仅仅是皮肤和五官接口，也就是说我们都是内聚性很强的对象个体，但我们又留有眼耳鼻口等接口，我们通过这些接口在这个世间生存和忙碌。,在面向对象程序
5、设计中，我们应该遵循同样的原则，将对象的内部结构对外作信息隐藏，让外部不可访问，但提供一系列的共有接口，用来进行信息和能量交换。在java语言中，实现封装的关键字是private, 提供接口的关键字是public。,8,继承原则,继承原则也是一个普适原则，正如第一章我们提到的一样，如果没有继承，我们的生物世界就会永远在生物链的底端徘徊，就不会出现如此丰富的生态世界。继承是发展的一部分，只有不断地继承旧的、成熟的东西，才能发展出更新的、更先进的东西，否则，我们就会在原地踏步，永远重复。 在面向对象程序设计中，我们从已经存在的类产生新类的机制，我们也称之为继承，原来存在的类叫父类（或叫基类），新类
6、叫子类（或叫派生类）。子类中会自动拥有父类中的设计代码，继承带来的好处是：一方面可减少程序设计的错误，另一方面，做到了代码复用，可简化和加快程序设计，提高了工作效率。,继承不仅仅是简单的拥有父类的设计代码，继承机制本身就具有进化的能力，跟生物世界一样，子代总是比父代更能适应环境。我们通过对父类的设计作一些局部的修改，使得子类对象具有更好的适应能力和强大的生存能力。,9,多态原则,多态性原则是生物多样性在面向对象程序设计中的应用，正如第一章我们说过的一样，面对同样的刺激、消息等，不同的动物的反应是不一样的。在面向对象程序设计中，如果我们有许多不同的对象，每个对象都具有相应的行为模式（即执行代码）
7、，通过对每个对象发送同样的消息，但每个对象的执行的代码是不一样的，这就是面向对象程序设计中的多态。 多态性（polymorphism）是面向对象编程的基础属性，它允许多个方法使用同一个接口，从而导致在不同的上下文中，对象的执行代码可以不一样。Java从多个方面支持多态性，其中两个方面最为突出。第一个是每个方法都可以被子类重写；第二个是设立interface关键字。,10,创建类,class name type variable1; type variableN; type methodname1(parameter-list) /方法体 type methodnameN(parameter-l
8、ist) /方法体 ,在类中，属性是通过成员变量体现的，而操作是用成员函数（又称为方法）实现的。,Java中定义类的通用格式：,成员变量（对象属性）,成员方法 （对象行为或操作）,11,定义方法,定义方法的一般格式： access type methodname1(parameter-list) /方法体 ,发往某个对象的消息对应于一个方法调用。作为对消息的响应，对象将执行一个类似于过程体的方法。方法是包含在类中的函数。,举例： public void setdate(int day, int month, int year) day=23; month=7; year=2003; ,12,R
9、eference Types,s1,s2,10001,s2=s1;,a string,10001,class Mydate int year; int month; int day; ,Mydate today=new MyDate(),10008,today,s1=new String(“a string”);,Example: String s1;String s2;,13,Variable vs object,25,a,3000,int a=25;,2004,9,5,year,month,day,Date dt=new Date();,5000,dt,5000,4000,14,对象引用作
10、为参数,class Test int a,b; Test(int i,int j) a=i; b=j; /可以在方法中改变对象状态 void change(Test obj) obj.a=50; obj.b=40; ,当对象作为方法参数时，在方法中只能改变该对象的状态，但不能改变该对象的引用,void swapobj(Date x,Date y) Date temp=y; y=x; x=temp; ,引用本身 按值传递,调用swapobj(obj1,obj2),改变对象状态,15,this引用,public class PassTest int x; PassTest(int x) this.
11、x=x; public void passingValue() System.out.println(“x 等于 “ +x); public static void main(String args) PassTest test = new PassTest(10); test.passingValue(); ,关键字 this 与对象关联 它用于指示当前对象,指明此对象的变量 x 应赋值为通过构造函数传递的自变量 x 的值。,16,访问控制 - private 和 public 封装性,public 声明的数据成员和成员函数可从类外部的任何地方访问。 而private 数据将被隐藏，在类外不
12、可见，这就实现了数据封装的思想。 要从类外操纵private 成员，只能通过类的public或protected成员来实现。,17,方法重载（overloading）,方法重载是Java实现面向对象的多态性机制的一种方式。 同一个类中多个方法有相同的名字，不同的参数列表，这种情况称为方法重载。 返回类型不同并不足以构成方法重载。 当重载方法被调用时，编译器根据参数的类型和数量来确定实际调用哪个重载方法的版本。,18,方法重载示例,class Calculation public void add( int a, int b) int c = a + b; System.out.println(
13、“两个整数相加得 “+ c); public void add( float a, float b) float c = a + b; System.out.println(“两个浮点数相加得“+c); public void add( String a, String b) String c = a + b; System.out.println(“两个字符串相加得 “+ c); ,class CalculationDemo public static void main(String args) Calculation c = new Calculation(); c.add(10,20)
14、; c.add(40.0F, 35.65F); c.add(“早上“, “好“); ,编译器决定调用版本,19,构造方法,构造方法名称与类名称相同 构造方法没有返回类型 其任务是在创建对象时初始化其内部状态,class Fruit boolean seedLess; boolean seasonal; float price; Fruit(boolean seed, boolean season, float p) seedLess = seed; seasonal = season; price = p; ,20,创建对象,使用下列语法可创建对象： new 构造函数 关键字 new 通常称为
15、创建运算符，用于分配对象内存，并将该内存初始化为缺省值。 一旦 new 完成分配和初始化内存，它就将调用构造函数来执行对象初始化。,当创建一个类时，只是创建了一种新的数据类型。对象是类的一个实例。,class FruitDemo public static void main(String args) Fruit f = new Fruit(true,false,50.0F); ,创建对象,21,成员变量初始值,Java 保证了在任何代码使用该内存之前，已至少将内存初始化为可预知的缺省值,22,重载构造函数,Java 为每一个类自动提供缺省构造函数 缺省构造函数将成员变量的值初始化为缺省值 一
16、旦创建了自己的构造函数，缺省的构造函数将不复存在。 重载构造函数提供了一组创建对象的方式，可以根据需要决定是否带初始参数。,public class constructOverload int x; constructOverload() x=0; System.out.println(“不带参数的构造函数“); constructOverload(int x) this.x=x; System.out.println(“带一个参数的构造函数“); ,23,get方法和set方法设计,Java语言针对被封装的成员变量可以提供访问的方法： 1.get方法 用来读取对象成员变量的值 2.set方法 用来修改对象成员变量的值,我们正是通过提供一系列的get方法和set方法去读写这些对象内部的成员数据，在
