3 Sept. 2008 Neusoft Confidential JAVA编程基础 面向对象基础 第五章 面向对象基础 目标 : 介绍面向对象编程的基本思想，通过本课的学习，学员应该掌握如下知识： 1）理解什么是类、对象、构造器， 2）对象在内存中的表现形式及如何使用对象等。 3） this和 static关键字 教学方法： 讲授 ppt 上机练习 本章要点 面向对象的思想 类的定义 什么是类 类的成员 方法重载 对象的创建和使用 创建对象 构造器 使用对象 this关键字 static关键字 Contents 面向对象编程思想 1 类的定义 2 对象创建和使用 3 this关键字 4 static关键字 5 面向过程编程 传统的 C语言属于面向过程编程。面向过程解决问题的思路：通常是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，最后一个一个依次调用函数来解决。 案例： ATM提款机终端系统（面向过程编程） 步骤 1：输入密码，系统判断是否正确，如正确，进入取款界面，如错误，提示重新输入。 步骤 2：进入取款界面，输入取款金额，系统判断余额是否足够，如不足，提示；如足够，点钞。 步骤 3：吐出钞票，打印票据。 面向过程编程考虑的问题是程序运行的流程，主要是程序的算法，而数据只是在必要的时候插入到算法中间。 面向对象编程思想 -1/8 面向对象编程（ OOP： Object-Oriented Programming ） 从现实世界中客观存在的事物出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式，强调直接以问题域中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本质特点，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位。面向对象解决问题的思路：通常是把构成问题域的事务分解成各个对象，给对象赋予相应的属性和行为，通过多个对象的相互协调来解决问题。建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为 。支持面向对象编程是 Java 语言的重要特点。 面向对象编程思想 -2/8 案例： ATM提款机终端系统 (面向对象编程 ) 根据要解决的问题，可以抽象出如下对象： 客户 银行卡 现金 票据 这些对象没有先后顺序，共同作用才构成了整个系统。我们只要用代码设计出这几个类型的对象，然后让他们互相通信、传递消息就可以完成系统功能。 面向对象编程思想实际上就是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、关联、消息、多态性等概念来构造系统的软件开发方法 。 面向对象编程思想 -3/8 面向对象编程思想 -4/8 系统以过程 /函数为中心来组织 过程间相互发送数据 过程的执行动作与数据被明显的分离 关注的焦点在于数据结构、算法和执行步骤 过程通常难以被复用。 系统以对象为中心来组织 对象相互间发送消息 相关的属性和行为被统一到对象上 关注的焦点是对象及对象的职责 使得系统构建更容易，易维护，易扩展，易复用 解决问题的方式更接近人的思维方式，使人更容易理解 vs 面向对象 面向过程 从面向过程到面向对象，不仅仅是编程方式的改变，更重要的是思考方式的改变。 面向对象基本概念 抽象（ abstract）： 从事物中舍弃个别的非本质特征，抽取共同的本质特征 只考虑与问题域相关的信息，而忽略与问题域不相关的部分 对象（ object）：是系统中用来描述客观事物的一个实体。 可以是有形的，也可以是无形的（如一个客户，一张银行卡，窗体中的一个按钮等等） 对象是构成世界的一个独立单位 具有自己的静态结构（属性）和动态行为（方法） 每个对象有自己的唯一标识 面向对象编程思想 -4/8 面向对象基本概念 类（ class）： 类是一组具有相同属性和行为的对象的抽象，类的作用是用来创建对象，对象是类的一个实例 类和对象的关系 抽象和具体的关系。 每一个类在某一时刻都有零个或更多的实例， 类是生成对象的模板 一个类定义了使用哪些数据来描述属性，每一个对象都有相应的属性值数据，一个类通过一系列方法来定义行为，这些方法能在每个对象中被激活 面向对象编程思想 -5/8 面向对象主要特征 封装（ encapsulation）： 所谓封装是把对象的属性和行为结合在一个独立的系统单位内部 尽可能隐蔽对象的内部细节，只向外部提供接口 降低对象间的耦合度 封装的重要意义： 使对象能够集中而完整地描述并对应一个具体事物 体现了事物的相对独立性，使对象外部不能随意存取对象的内部数据 面向对象编程思想 -6/8 面向对象主要特征 继承（ inheritance）： 也称泛化，继承性是子类自动共享父类属性和方法的机制，在定义和实现一个类的时候，可以在一个已经存在的类的基础之上来进行，把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容，并加入自己若干新的内容 继承简化了人们对事物的认识和描述，有益于软件复用，是 OO技术提高软件开发效率的重要原因之一 是类之间的一种关系，一般类与特殊类之间的关系 继承关系的语义：“ is a kind of” 面向对象编程思想 -7/8 面向对象主要特征 多态（ polymorphism）： 指同一个命名可具有不同的语义 OO方法中，常指在一般类中定义的属性或方法被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，对于子类，可用不同的方法替代实现父类的服务的方法 面向对象编程思想 -8/8 Contents 面向对象编程思想 1 类的定义 2 对象创建和使用 3 this关键字 4 static关键字 5 什么是类 类的定义 把相似的对象划归成一个类。 在软件设计中，类，就是一个模板，它定义了通用于一个特定种类的所有对象的属性（变量）和行为（方法）。 什么是类 类的定义 ？西游记游戏软件中的游戏人物 孙悟空：孙悟空的武器是金箍棒，战斗力五颗星，耐力五颗星 唐 僧：唐僧没有武器，战斗力为零，耐力五颗星 猪八戒：猪八戒的武器是耙子，战斗力四颗星，耐力两颗星 沙 僧：沙僧的武器是月牙铲 ，战斗力三颗星，耐力四颗星 类的格式 类的定义 修饰符一般为 public，也可以没有修饰符。 注意类名的命名规范。类名一般大写 类的成员： 成员变量（属性） 成员方法（方法） 嵌套类 通过“ .”调用属性和方法 类修饰符 class 类名 类的成员 类的格式 类的定义 Employee.java class Employee String name; int age; double salary; public String showName() System.out.println(name); return name; public int showAge() System.out.println(age); return age; public void updateName(String name2) name = name2; public void getSalary() System.out.println(The salary of this month is 2000); 属性 方法 类成员的定义 成员变量： 其中修饰符有： public、 private、 protected,也可以省略不写。 例如： private int id; private int age=20; 方法： 修饰符 类型 属性名 =默认值 ; 修饰符 返回值类型 方法名 (形参列表 ) 语句 方法的定义 方法 方法是完成某个功能的一组语句，通常将常用的功能写成一个方法 示例 Func_sample1.java 方法的格式 访问控制符 修饰符 返回值类型 方法名 (参数类型 形式参数 ,参数类型 形式参数 , ) 方法体 示例 Func_sample2.java 方法的定义 方法的格式 形式参数：在方法被调用时用于接受外部传入的变量 参数类型：就是该形式参数的数据类型 返回值：方法在执行完毕后返回给调用它的程序的数据 返回值类型：方法要返回的结果的数据类型 public static int square( int x ) int y=x*x; return y; /返回值 方法的定义 方法 的分类 根据参数个数： 无参方法 有参方法 根据返回值类型 : 有返回值的方法： 基本数据类型 引用数据类型 无返回值的方法 void 方法的定义 方法 的分类 public class FunctionAdd public static int add(int x,int y) int z=x+y; return z; public class FunctionRect void drawRect() int width=10 int height=5; for(int i=0;iheight;i+) for(int j=0;jwidth;j+) System.out.print(#); System.out.println(); 有返回值有参方法 无返回值无参方法 方法的调用 方法 的调用 方法只有在被调用后才生效 方法的调用方法： 无参方法的调用 有参方法的调用 无参 方法 的调用 方法名 ( ) 方法的调用 有参 方法 的调用 函数名 (实参，实参， ) public class FunctionDemo public int add( int x , int y ) int z=x+y; return z ; public static void main(String args) FunctionDemo fd = new FuctionDemo() int x = fd.add( 10 , 20 ); System.out.println(x); int y = fd.add(100,200); System.out.println(y); 形参 形参 实参 实参 方法的重载 方法的重载（ overload） 方法的重载就是在同一个类中允许同时存在一个以上同名的方法 方法重载的规则 方法名称相同 方法 的参数 必须 不同 参数 个数 不同 或 参数 类型 不同 方法的返回值类型可以相同，也可以不同 方法的重载 方法的重载（ overload） class Employee public Employee( ) public Employee(String