第三章 Java的面向对象程序设计

目录113.1面向对象的概念3.2类3.3方法3.4对象3.5类的继承3.6类的多态3.7接口3.8包3.9UML简介课前思考22面向对象的概念在C++中类的声明语法?在C++中类的继承语法?C++中是否支持多继承?在C++中如何实现多态?在C++中是否有接口,如何实现?在C++中是否有抽象类?3.1面向对象的概念333.1.1面向过程编程与面向对象编程面向过程编程“自顶而下，逐步求精”的设计思想数据和过程作为相对独立的实体代码被组织到函数和过程中适合于中、小型项目面向对象编程对问题进行自行的分解把事物用对象描述数据和操作放置在一起构成一个整体3.1面向对象的概念443.1.2　面向对象编程的基本概念对象（Object）对象是把数据及其相关的操作封装在一起所构成的实体类（Class）：类是基于对象之上的一个抽象概念，可认为是对象的描述，是创建对象的“模板”对象实例(instance)对象实例实际上是对象的另一种名称方法（method）类的专用函数叫做方法，是对对象实例数据的操作3.1面向对象的概念553.1.3　面向对象编程的特征封装性对象的使用者只能看到对象的外部特性，而看不到内部如何实现这些功能。减少了程序各部分之间的依赖，使程序的复杂性降低，而可靠性提高继承性使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。3.1面向对象的概念663.1.3　面向对象编程的特征多态性多态性是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。通信相关性对象之间通过交互来实现复杂的行为信息接收对象接收对象中用哪个方法完成指定的动作此方法需要的参数。3.2类77一切都是对象在某种程度上，编写一个Java程序就是在定义类和创建对象Java的类分为两大部分：系统定义的类---java基础类库用户自定义的类3.2类883.2.1类的结构类的结构如下所示:类声明{类体}变量变量方法方法3.2类993.2.2类声明Java中的类声明格式:类修饰符class类名[extends父类名][implements接口名]{类体}3.2类10103.2.2类声明关键字class表明其后声明的是一个类。extends如果所声明的类是从某一父类派生而来，那么，父类的名字应写在extends之后implements如果所声明的类要实现某些接口，那么，接口的名字应写在implements之后修饰符可以有多个，用来限定类的使用方式3.2类1111例:钟表类publicclassClock{}//成员变量inthour;intminute;intsecond;//成员方法publicvoidsetTime(intnewH,intnewM,intnewS){hour=newH;minute=newM;second=news;}publicvoidshowTime(){System.out.println(hour+:+minute+:+second);}3.2类12123.2.3类修饰符public修饰符类是公有的,可以被任何对象访问或继承一个源程序中（.java文件）最多只能存在一个public类final修饰符说明该类不能被继承使用final修饰符时一定要谨慎abstract修饰符声明类为抽象类表明该类不能被实例化,但可以被继承3.2类13133.2.3类修饰符空修饰符同一个包中的对象可以使用该类注意:以上几个修饰符可以进行组合public可以与abstract或final组合使用abstract与final不可以组合使用例:publicfinalPI{…}//合法abstractfinalPI{…}//非法3.2类1414intheight;Tree(){System.out.println(“用树种种了一课树);height=0;}Tree(inti){System.out.println(“栽了一棵高度为”+i+“的树);height=i;}voidinfo(){System.out.println(“树的高度是”+height+“米);}}例例::声明共有类声明共有类publicclassTree{publicclassTree{例例::声明终结类声明终结类finalclassTree{finalclassTree{例例::声明抽象类声明抽象类abstractclassTree{abstractclassTree{例例::修饰符组合使用修饰符组合使用publicabstractclassTree{publicabstractclassTree{例例::修饰符组合使用修饰符组合使用publicfinalclassTree{publicfinalclassTree{例例::修饰符组合使用修饰符组合使用abstractfinalclassTree{abstractfinalclassTree{例例::无修饰符无修饰符classTree{classTree{3.2类15153.2.4成员变量成员变量定义定义格式:[修饰符]变量类型变量名；注意事项:类的成员变量必须放在类体中不能包含在某一个方法体内,否则成为局部变量3.2类16163.2.4成员变量修饰符访问修饰符public允许Java系统中所有的类访问private只能被其所属的类访问protected类派生的子类以及同一包中的其他类访问default可以被所归属的类、同一包中的其他类访问静态变量修饰符static静态变量将被从此类创建的所有对象共享使用类的静态变量不需要实例化该类，而可以直接使用常量修饰符final常量在程序中是不能被改变的一般在声明时初始化3.2类17173.2.4成员变量publicclassPoint{privateintx;privateinty;publicstaticintpointCount=0;publicPoint(intx,inty){this.x=x;this.y=y;pointCount++;}}3.2类18183.2.5方法方法描述对象所具有的功能或操作，反映对象的行为，是具有某种相对独立功能的程序模块。与子程序、函数等概念相当3.2类---方法1919方法的分类从方法的来源划分：类库方法用户自己定义的方法从方法的形式划分：无参方法带参方法从方法的使用方式划分：成员方法类方法3.2类---方法2020声明方法的格式格式如下：[修饰符]返回值的类型成员方法名(形式参数表)throws［异常表］{方法体}注意：方法的声明只能在类中进行3.2类---方法2121声明方法的格式格式说明修饰符[public|protected|private|default][static][final][abstract][native][synchronized]返回值的类型方法返回值的类型，可以是任意的Java数据类型当不需要返回值时，返回类型为void形式参数表简单数据类型引用类型(数组、类或接口)throws[异常表]用来抛出异常3.2类---方法2222例：publicclassCircle{staticdoublePI=3.14159265;intradius;publicdoublecircumference(){return2*PI*radius;}}3.2类---方法2323测试程序：publicclassCircumferenceTester{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec1=newCircle();c1.radius=50;Circlec2=newCircle();c2.radius=10;doublecircum1=c1.circumference();doublecircum2=c2.circumference();System.out.println(“第一个圆的周长是+circum1);System.out.println(“第二个圆的周长是+circum2);}}3.2类---方法2424在Circle类及Rectangle类中声明计算面积的方法area()publicclassCircle{staticdoublePI=3.14159265;intradius;publicdoublecircumference(){return2*PI*radius;}publicdoublearea(){　returnPI*radius*radius;　}}publicclassRectangle{doublewidth;doubleheight;publicdoublearea(){returnwidth*height;}}3.2类---方法2525创建测试类:publicclassAreaTester{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec=newCircle();c.radius=50;Rectangler=newRectangle();r.width=20;r.height=30;System.out.println(“圆的面积是+c.area());System.out.println(“矩形的面积是+r.area());}}3.2类---方法2626方法体中的局部变量局部变量是方法体内定义的变量生存期与作用域是在本方法内方法体内定义变量时，变量前不加修饰符在使用前必须明确赋值，否则编译时会出错3.2类---方法2727方法的参数和返回值---基本数据类型publicclassCircle{staticdoublePI=3.14159265;intradius;publicdoublecircumference(){return2*PI*radius;}publicdoublearea(){　returnPI*radius*radius;　}publicvoidenlarge(intfactor){radius=radius*factor;}}3.2类---方法2828测试类publicclassEnlargeTester{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Circlec1=newCircle();c1.radius=50;Circlec2=newCircle();c2.radius=10;System.out.println(Circle1的周长:+c1.circumference());System.out.println(Circle2的周长:+c2.circumference());c2.enlarge(4);System.out.println(Circle2扩大后的周长:+c2.circumference());}}3.2类---方法2929方法的参数和返回值---数组publicclassArrayex{staticString[]getArray(){//返回一个字符型数组String[]array={Helloworld!,No,Imeanit!,HELLOWORLD!!};returnarray;}staticvoidprintArray(String[]data){for(inti=0;idata.length;i++){System.out.println(data[i]);//输出数组元素}}publicstaticvoidmain(String[]args){String[]rtnArray=getArray();printArray(rtnArray);}}3.2类---方法3030类方法也称为静态方法，表示类中对象的共有行为声明时前面需加st