Java语言程序设计基础教程课件(第3章)

Java程序设计基础教程第三章类和对象第３章类和对象面向对象技术基础类的概念、定义与使用对象的生成、使用、清除static关键字this关键字final关键字Java类中的限定词包和import语句3.1面向对象技术基础3.1.1面向对象的基本概念面向对象是一种新兴的程序设计方法。其基本思想是使用对象、类、继承、封装、消息等基本概念来进行程序设计。从现实世界中客观存在的事物（即对象）出发来构造软件系统，并且在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。1．对象的基本概念对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单位。一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务组成。客观世界是由对象和对象之间的联系组成主动对象是一组属性和一组服务的封装体，其中至少有一个服务不需要接收消息就能主动执行（称作主动服务）。2．类的基本概念把众多的事物归纳、分类是人类在认识客观世界时经常采用的思维方法。类是具有相同属性和服务的一组对象的集合，它为属于该类的所有对象提供了统一的抽象描述，其内部包括属性和服务两个主要部分。类与对象的关系就如模具和铸件的关系，类的实例化结果就是对象，而对一类对象的抽象就是类。3．消息消息就是向对象发出的服务请求消息包含下述信息：提供服务的对象标识、服务标识、输入信息和回答信息。服务通常被称为方法或函数。3.1.2面向对象的基本特征1．封装性：就是把对象的属性和服务结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节含义：把对象的全部属性和全部服务结合成一个独立单位。信息隐蔽，即尽可能隐蔽对象的内部细节，对外形成一个边界，只保留有限的对外接口与外部发生联系。好处：有效的避免了外部错误对它的“交叉感染”，使软件错误能够局部化，大大减少查错和排错的难度。2．继承性特殊类的对象拥有某个一般类的部分属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。一个类若是多个一般类的特殊类，则它能从多个一般类中继承属性与服务,称为多继承。在Java语言中，称一般类为父类（superclass，超类），特殊类为子类（subclass）。Java只支持单继承3．多态性对象的多态性是指在父类中定义的属性或服务被子类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。这使得同一个属性或服务在父类及其各个子类中具有不同的语义。3.1.3面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法可分为面向对象的分析（OOA，ObjectOrientedAnalysis）面向对象的设计（OOD，ObjectOrientedDesign）面向对象的实现（OOI，ObjectOrientedImplementation）3.2类的定义与使用类是组成Java程序的基本要素，是Java中的一种重要的复合数据类型。它封装了一类对象的属性和方法，是这一类对象的原形。一个类的实现包括两个部分：类声明和类体。基本格式为：classclassname{memberfielddeclarationsmembermethoddeclarations}类声明类体3.2.2类声明Java中类声明的语法如下：[public][abstract|final]classclassName[extendssuperclassName][implementsinterfaceNameList]{……}访问修饰符类名继承于父类实现的接口列表给类命名时，最好遵守下列习惯。1）类名应该是名词，大小写可混用，但首字母应大写，如Time、People等。2）类名最好见名识义类体Java中类体定义的语法如下：classclassName{typemumberVariable;returnTypemumbermethod([paramList]){statements}}成员变量的定义成员方法的定义3.2.4成员变量和局部变量publicclassCircle{publicintr;publicdoublegetArea(){doublearea=3.14*r*r;returnarea;}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec1=newCircle();c1.r=5;System.out.println(c1.getArea());}}类体中方法体之外定义——成员变量方法体内或参数列表中定义——局部变量两者的相同之处类型上：可以是任意一种数据类型命名上：都要符合标示符命名规范两者的不同之处初始化方式不同生命周期不同使用范围不同对外部的可见性不同publicclassCircle{publicintr;publicdoublegetArea(){doublearea=3.14*r*r;returnarea;}publicstaticvoidmain(){Circlec1=newCircle();c1.r=5;System.out.println(c1.getArea());}}publicclassCircle{publicdoublegetArea(){doublearea=3.14*r*r;returnarea;}publicintr;publicstaticvoidmain(Stringa[]){Circlec1=newCircle();c1.r=5;System.out.println(c1.getArea());}}publicclassCircle{publicintr;publicdoublegetArea(intr){doublearea=3.14*r*r;returnarea;}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec1=newCircle();System.out.println(c1.getArea(5));}}this.变量名——成员变量this——表示当前对象的应用如：this.成员变量this.成员方法当局部变量和成员变量同名时，成员变量被隐藏，如何引用被隐藏的成员变量呢？publicclassCircle{privateintr;publicvoidsetR(intr){}publicdoublegetArea(){doublearea=returnarea;}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec1=newCircle();System.out.println();}}3.14*r*r;this.r=r;程序填空：求半径为5的圆的面积c1.setR(5);c1.getArea()思考题：什么时候把变量定义为局部变量？什么时候定义为成员变量？若没有第三个空的语句，输出的结果是多少？成员变量的声明方式如下：[public|protected|private][static][final]typevariableName;注意：变量可大小写混用，但首字符应小写。限制用下划线和美元符号（$），因为这个字符对内部类有特殊的含义访问控制符静态变量常量2．成员变量的分类成员变量又分为实例成员变量（简称实例变量）和类变量（也称静态变量），如果成员变量的类型前面加上关键字static，这样的成员变量称为类变量或静态变量。publicclassCircle{privateintr;publicstaticdoublePI=3.14;……}实例变量和类变量的区别不同对象的实例变量将被分配不同的内存空间，而类变量，对所有对象的这个类变量都分配给相同的内存空间，改变其中一个对象的这个类变量会影响其它对象读取的值，即同类对象共享类变量。当程序执行时,类代码被加载时,就会给类变量分配空间,而实例变量要在创建实例后才分配空间类变量通过类名可直接引用,实例变量要通过创建实例后的实例名来引用,不能通过类名直接引用Circlecl1=newCircle(3);System.out.println(cl1.r);类成员变量实例成员变量3.2.5成员方法方法的定义包括两部分内容一般格式为：[public|protected|private][static][final|abstract][native][synchronized]returnTypemethodName([paramList])[throwsexceptionList]{statements}方法声明方法体方法名应该是动词，首字母应小写1．方法声明方法声明包括方法名、返回类型和形式参数。参数的类型可以是简单数据类型，也可以是复合数据类型（又称引用数据类型）。2．方法体方法体是对方法的实现，它包括局部变量的声明以及所有合法的Java指令。方法体中声明的局部变量的作用域在该方法内部。方法声明部分有static则此方法为类方法（静态方法），无static的为实例方法实例方法和类方法的区别当类加载到内存时，实例方法不会被分配入口地址，当创建对象后，类中的实例方法才分配入口地址。所以其只能通过对象名引用，且方法定义中，既可以使用实例变量也可以使用类变量。类方法在类加载到内存时，就分配了相应的入口地址。所以其既可以通过类名直接调用，也可以通过对象名调用。在在方法定义中，只能使用类变量，不能使用实例变量。Math.max(10,7);//通过类名直接调用Strings=newString(“Hello”);Intlen=s.length();//通过实例名调用3.2.6方法重载方法重载是指在一个类中以同一个名字定义多个方法，每个方法的参数必须不同，或者是参数的个数不同，或者是参数类型不同。方法的名字与所属类型以及参数的顺序构成了方法签名（signature），在类中每个方法的签名必须是不完全一样的，这样才能使编译器准确地判断你调用的是哪个方法。注意1：方法返回值的类型不能用来区分重载的方法注意2：参数类型的区分度一定要足够，例如不能是同一简单类型的参数，如int与long。classMethodOverloading{voidreceive(inti){System.out.println(Receiveoneintdata);System.out.println(i=+i);}voidreceive(intx,inty){System.out.println(Receivetwointdatas);System.out.println(x=+x+y=+y);}}publicclassMethodOverloadingTest{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){MethodOverloadingmo=newMethodOverloading();mo.receive(1);mo.receive(2,3);}}P65例3-3】方法的参数传递对于简单数据类型来说，Java实现的是值传递，对于复合数据类型（引用型）在值传递中传递的是引用地址，方法中对引用地址所指向的数据的操作可以改变数据的值。publicclassPerson{intage=20;char[]name={‘w',‘a',‘n‘,’g’};publicvoidchange(intage,charch[]){age=22;ch[0]=‘y';}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Personwang=newPerson();wang.change(wang.age,wang.name);System.out.print(wang.age+and);Sytem.out.print(wang.name);}}输出结果？？方法的参数传递3.2.7构造方法构造方法是一个特殊的方法具有和类名相同的名称，而且不返回任何数据类型；Java中的每个类都有构造方法，用来初始化该类的一个对象；构造方法也可以重载；构造方法只能由new运算符调用，当用类创建对象时，使用构造方法。cla