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2023年Java面向对象程序设计.doc
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2022-11-06
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2023年Java面向对象程序设计.doc
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第三章 Java 面向对象程序设计
3.1 了解面向对象程序设计的基本概念
3.2 掌握类的使用方法
3.3 熟悉对象的创建与使用方法
3.4 了解包的创建与使用方法
3.1 了解面向对象程序设计的基本概念
一、对象
现实世界中,对象(Object)就是客观存在的某一事物。一辆自行车,一台计算机,它们都
可以视为对象。对象普遍具有两个特性:状态(属性)和行为。比如,小鸟有名称、体重、
颜色等状态和飞行、觅食等行为;同样,自行车也有品牌、外观、重量等状态和刹车、加速、
减速等行为。
在面向对象程序设计中,对象是一组数据和相关方法的集合。程序中可通过变量向
其传递或获取数据,而通过调用其中的方法执行某些操作。在 Java 中,对象必须基于类来
创建。
类是用来描述一组具有共同状态和行为的对象的原型,是对这组对象的概括、归纳与抽象表
达。
在面向对象程序设计中,可以让具有共同特性的对象形成类,它定义了同类对象共
有的变量和方法。通过类可以生成具有特定状态和行为的实例,这便是对象。
从某种限度上讲,Java 编程就是设计类,在编程中可以采用自定义方法或继承方法
设计一个类。此外,还可在编程时运用类来创建对象,然后改变对象变量值和调用对象方法
来实现程序的某些功能。
二、类
三、封 装
封装(Encapsulation )是将代码及其解决的数据绑定在一起的一种编程机制,该机制保证
了程序和数据都不受外部干扰且不被误用。理解封装性的一个方法就是把它想成一个黑匣子,
它可以阻止在外部定义的代码随意访问内部代码和数据。对黑匣子内代码和数据的访问通过
一个适当定义的接口严格控制。
封装的目的在于使对象的设计者和使用者分开,使用者不必知道对象行为实现的细节,只需
要使用设计者提供的接口来访问对象。
封装是 OOP 设计者追求的抱负境界,它可认为开发员带来两个好处:模块化和数据
隐藏。模块化意味着对象代码的编写和维护可以独立进行,不会影响到其他模块,并且有很
好的重用性;数据隐藏则使对象有能力保护自己,它可以自行维护自身的数据和方法。因此,
封装机制提高了程序的安全性和可维护性。
四、继承
继承是面向对象程序设计中两个类之间的一种关系,是一个类可以继承另一个类(即它的父
类)的状态和行为。被继承的类称为超类或父类,继承父类的类称为子类。
一个父类可以同时拥有多个子类,这时这个父类事实上是所有子类的公共变量和方法的集合,
每一个子类从父类中继承了这些变量和方法。
然而,子类也可以不受父类提供的状态和行为的限制。子类除了具有从父类继承而来
的变量和方法外,还可以增长自己的变量和方法。子类也可以改变从父类继承来的方法,即
可以覆盖继承的方法。
继承使父类的代码得到重用,在继承父类提供的共同特性的基础上增长新的代码,从而使编
程不必一切从头开始,进而有效提高了编程效率。
五、多态
多态性可以用“一个对外接口,多个内在实现方法”来表达。也就是说,我们可以在一个类
中定义多个同名方法,程序在调用某个方法时,系统会自动根据参数类型和个数的不同调用
不同的方法,这种机制被称为方法重载。
此外,当我们运用继承由父类创建子类时,假如父类中的某些方法不适合子类,我们无法删
除它们,但可以重新定义它们,这被称为覆盖。如此一来,当我们运用子类创建对象时,假
如调用对象的某个方法,系统会一方面在子类中查找此方法。假如找到,则调用子类的方法;
否则,将向上查找,即在父类中查找此方法。这种情况被称为父类与子类之间方法的多态性。
3.2 掌握类的使用方法
下面我们结合 Java 程序的格式来具体介绍类的声明方法:
package 包名 // 声明程序所在包
import 包名.* // 导入外部包,可包含多条 import 语句,以导入多个外部包中的类
import 包名.类名
// 声明和定义类
[类修饰符] class 类名[extends 父类名称][implements 接口名称列表]{
// 声明成员变量或常量
[访问控制修饰符][static][final]<数据类型> 变量名或常量名;
…… // 定义其他成员变量或常量
// 声明和定义成员方法
[访问控制修饰符][abstract][static][final][native][synchronized]
返回类型 方法名(参数列表) [throws 异常类型列表]
{
…… // 方法体
}
…… // 定义其他方法
}
…… // 定义其他类
解释说明:
(1)在一个 Java 文档中可以包含多个类,但最多只能有一个为公
共类(即 public class,也可以没有)。
(2)假如存在 public class 的话,该类的类名必须与文档名相同。
(3)main 方法是 Java 应用程序的入口,假如文档中存在 public
class 和 main 方法,则 main 方法必须位于 public class 中。
main 方法的格式如下:
public class 类名 {
// 成员变量列表
public static void main(String[] args) {
// 局部变量声明
// 方法体
}
}
一、类声明
类声明定义了类的名字及其他属性。类声明的一般格式如下:
[类修饰符] class 类名[extends 父类名称][implements 接口名称列表]{
……
}
其中,class 关键字和类名是必需的,[]表达可选项。类名是要声明的类的名字,它
必须是一个合法的 Java 标记符,习惯上首字母要大写。
1.类修饰符
类修饰符有 public、abstract 和 final。假如没有声明这些类修饰符,Java 编译器默认该类为
friendly 类,对于这些类,只有同一包中的类可以访问。
public(公共的):带有 public 修饰符的类称为公共类,公共类可以被
任何包中的类访问。但是,要在一个类中使用其他包中的类,必须在
程序中增长 import 语句 。
abstract(抽象的):带有 abstract 修饰符的类称为抽象类,相称于类
的抽象。一个抽象类可以包含抽象方法,而抽象方法是没有方法体的
方法,所以抽象类不具有具体功能,只用于衍生出子类。因此,抽象
类不能被实例化。
final(最终的) :带有 final 修饰符的类称为最终类。不能通过扩展最
终类来创建新类。也就是说,它不能被继承,或者说它不能派生子类。
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