第6讲：面向对象（1）内容提要v人与计算机的关系 v物理世界与面向对象 v类与对象 v面向对象基本特征 v封装 v访问修饰符 v继承 v多态 v重载 v覆盖教学要求v物理世界与面向对象的思想、方法 v计算机面向对象的思想、方法 v如何定义一个类以及创建其实例 v面向对象的三个基本特征人与计算机的关系 v人处于主体地位，计算机只能处于从属地位 。 v计算机必须能够模拟这个物理世界 。 v计算机是个小世界，而物理世界是个大世界，小 世界来源于大世界 物理世界的认知 v（1）世界由万物构成。 v（2）事物是运动的、发展的、变化的。 v（3）事物之间的关系是复杂的、多变的。事物的基本特征 v（1）封装。 保护功能 相对独立性 v（2）继承 加快事物发展的速度 提高事物发展的质量 v（3）多态。 透过现象抓本质，以不变应万变。事物间的关系 v泛化关系（Generalization） v聚合关系（Aggregation） v组合关系（Composition） v依赖关系（Dependency） v关联（Association）。 类与对象 v 世界由万物构成，经由前面的学习，我们知道研究物理 世界要用分类的方法。在面向对象程序设计中用类（ class）来模拟一类事物。 v 类的定义需用关键字 class，定义一个简单类的语法如 下： v class 类名/ 该行称为类头，大括号之间的部分称为 类体 零或多个属性; 零或多个方法; v 其中属性的定义格式有两种，如下： v （1）类型 属性名 =属性值; v （2）类型 属性名1 =属性值1,属性名2 =属性值 2,.; 类定义举例v 1 class Student 2 String sno; /学号 3 String name, major; /姓名,专业 4 int age; /年龄 5 6 void showInfo() 7 System.out.println(“学号:“+sno+“t姓名:“+name+ 8 “t年龄:“+age+“t专业:“+major); 9 10 11 Student() /第一种构造方法 12 13 14 /*第二种构造方法*/ 15 Student(String sno1,String name1, String major1,int age1) 16 sno=sno1; 17 name=name1; 18 major=major1; 19 age=age1; 20 21 22 实例对象v实例对象可以使用类的构造方法和new关键字 构造出来。语法为： 类名 对象引用=new 构造方法; v例如： Student t = new Student(); 类的成员v 1成员属性的定义 成员属性也称为成员变量，定义一个成员属性，格式为： 修饰符 类型 成员属性名=成员属性值; 例如： int a=10; int b; String s1; String s2=new String(“abc“); 其中修饰符暂不讲，详见3.8节。 v 2成员方法的定义 语法为： 修饰符 返回类型 方法名(形式参数列表) throws 异常类型列表 /方法头 执行语句块; /方法体 成员变量的初始化 成员变量类 型默认值成员变量类 型默认值 boolean false char （即空字 符） byte，short ，int 0 long 0L float 0.0F double 0.0D 引用类型 null 构造方法 v当使用new关键字创建一个类实例对象时，系 统（JVM）会自动调用该类的构造方法来完成 类实例对象的构建，从而构造方法对类定义来说 是必须的。那么我们在类中如何声明一个构造方 法呢？如下： v访问修饰符 类名(参数列表) /. 构造方法的几点说明v （1）构造方法的访问修饰符可以是public， protected或者缺省（即不用访问修饰符），但不允许 private。 v （2）构造方法的名称和类名相同，但没有返回类型。 v （3）若没有定义任何构造方法，则在编译阶段编译器 会在编译后的字节码文件中插入一个默认的构造方法， 默认的构造方法是：无参数列表，访问修饰符和类的访 问修饰符相同，方法体内为空。 v （4）构造方法本身不能递归调用。 v （5）构造方法体的最后一行语句可以是空的return语 句，即“return;”，也可以不用return语句。 v （6）可在一个类中定义多个构造方法，其区别在于参 数列表不同，这是构造方法的重载。关于重载，详见 3.5.1节。封装的Java表达与访问修饰符 v封装有两个作用：保护作用和增强对象的独立性 。保护作用是通过设置访问修饰符来实现的。 v访问修饰符有4个：public、protected、默 认访问修饰符、private。其中默认访问修饰符 就是没有修饰符，即不用public、protected 、private中的任何一个。访问修饰符用于对类 、成员属性和成员方法设置访问权限，对它们实 施保护作用。访问修饰符v（1）public可用于修饰类、成员变量和方法。 表明该成员变量和方法是共有的，能在任何情况 下被访问。Java应用程序中的main()方法必 须用public来修饰（否则能通过编译，但不能 运行），就是为了使JVM能够访问它。 v在一个源代码文件中最多只能定义一个public 类，且该类名必须和源代码文件同名。v（2）protected只能用于修饰成员属性或成员 方法，不能修饰类。用protected修饰的成员 可以被同包（package）下其他类方法访问， 也可以被不同包下的子类方法访问。 v（3）默认访问修饰符修饰的成员只能被同包下 的类方法访问。 v（4）private修饰的成员只能被同类中的方法 来访问。 v这4种访问修饰符的访问范围由大到小，或安全 保护程度由低到高依次是：public、 protected、默认访问修饰符、private。 举例v 1 class T 2 private String s=“abc“; 3 public String getS()/称作访问方法 4 return s; 5 6 7 8 class Test 9 public void func() 10 T t=new T(); 11 String s1 = t.s; /非法 12 String s2 = t.getS(); /合法 13 14 继承v继承的作用：一是提高了软件的开发速度，二是 提高了开发软件的质量。 v继承有广义和狭义之分。 广义的继承有些拿来主义的味道，因此在 Java中分为横向手法和纵向手法。横向手法 是指采用import语句来继承要使用的类或 Java接口；纵向手法是指采用extends关键 字来实现的手法。 狭义的继承就是只指纵向手法。无论是横向 手法还是纵向手法都不违背继承的两个作用 。 在面向对象编程中继承概念通常是指狭义的 。举例v 1 class Student 2 public void func() 3 System.out.println(“Student“); 4 5 6 7 class Freshman extends Student 8 public static void main(String args) 9 Freshman b=new Freshman(); 10 11 /* 能够调用 Freshman 对象的 func 方法, 12 * 说明 func 来自 Student. 13 */ 14 b.func(); 15 16 v Java不支持多重继承，单继承使Java的继承关系很简单，一个类 只能有一个父类，易于管理程序，同时一个类可以实现多个接口（ 详见3.6节），从而克服单继承的缺点。 v 继承描述的是一种is a关系，例如上例Freshman is a Student ，是一种特殊与一般的关系。 v 继承是在两个不同的类之间发生的一种关系，被继承的内容是建立 在访问权限（受访问修饰符控制）可访问的基础上的，有以下结论 。 v （1）子类的访问修饰符不小于父类的访问修饰符（private默认 protectedpublic）。 v （2）private修饰的成员不可以被继承。 v （3）默认访问修饰符修饰的成员只能被同包下的其他类继承。 v （4）构造方法不能被继承。父类+属性1 v #属性2 v -属性3+方法()子类图3.2 类的继承关系 v （5）不管父类是否是abstract的，子类可以声明为abstract的 ，同样，父类中的方法不管是否是abstract的，在子类中都可以 把该方法声明为abstract的。继承的UML表示父类+属性1 #属性2 -属性3+方法()子类图3.2 类的继承关系this与super关键字 vthis代表类实例对象自身，super代表父类实 例对象 。 v在一个类中可以定义多个构造方法，若在一个构 造方法中调用另一个构造方法时，必须使用this 。 vsuper不可以连续使用。多态的Java表达vava表达多态的方式有两种： 一是重载（overload） 二是覆盖（override）。 重载v 重载是指在同一个类中定义多个同名方法，要求他们的 参数列表不同。区分重载方法只 能通过参数列表，例如 ： v 1 class T 2 public void func() 3 System.out.println(“func()“); 4 func(10); /输出结果为 a=10 5 6 public void func(int a) 7 System.out.println(“a=“+a); 8 9 protected int func(int a, int b). 10 String func(String s). 11 重载说明v 重载方法对修饰符列表、返回类型、抛出异常类型（详 见第5章）是否相同均不作要求，区别仅仅在于参数列 表。 v 重载方法是程序的一种静态结构，即重载方法之间的关 系在编译器编译后就确定了，不会随程序代码的执行来 动态确定，这一点和覆盖不同，覆盖是程序的一种动态 结构。正是由于重载是一种静态结构，所以完全可以把 重载方法看作是各自不同的方法，这一点与不同名的方 法之间的关系没有什么区别。 v 在一个重载方法内可以直接调用另外一个重载方法，但 在一个重载的构造方法内却不能直接调用另一个重载的 构造方法，必须使用this。覆盖 v 覆盖是指在具有继承关系的两个不同类中定义同名方法 ，是建立在继承的基础上的，要求如下： v （1）pri