1、JAVA初級編程初級編程 第三章 面向對象設計1回顧Java中的數組是引用數據類型，必須由new關鍵字在堆中分配內存；使用命令行參數接收來自用戶的輸入。本章目標了解什么是面向對象面向對象的基本概念類對象封裝繼承多態如何定義類，如何創建對象成員運算符訪問控制權限：public和private構造方法this關鍵字面向對象的編程語言如今，面向對象的編程思想已經成為主流面向對象的編程語言正大行其道，最具代表性的有：C+JavaC#連數據庫也開始面向對象了，如Oracle。面向對象的編程思想OOP旨在計算機程序中旨在計算機程序中模擬現實世界中的概念模擬現實世界中的概念在計算機程序中用相似的在計算機程序

2、中用相似的實體模擬現實世界中的實體實體模擬現實世界中的實體在在OOP中，現實世界的中，現實世界的所有事物全都被視為對象所有事物全都被視為對象設計和實現設計和實現軟件系統的方法軟件系統的方法什么是面向對象？Object Oriented Programming對象對象以以為導向的為導向的程序設計程序設計面向對象就是使用對象進行程序設計，簡寫面向對象就是使用對象進行程序設計，簡寫成成OOP。面向對象的三大原則封封 裝裝繼繼 承承多多 態態萬物皆對象世界是由什么組成的？ 名勝名勝 人人 物品物品 動物動物 ，植物，植物 身邊的對象布蘭尼布蘭尼朱麗葉朱麗葉顧客顧客姓名：朱麗葉姓名：朱麗葉年齡：年齡：2

3、8體重：體重：52千克千克操作：操作：購買商品購買商品姓名：布蘭尼姓名：布蘭尼職銜：收銀員職銜：收銀員年齡：年齡：35體重：體重：60千克千克操作：操作：收款收款打印賬單打印賬單對象的特征屬性屬性對象具有的各種特征每個對象的每個屬性都擁有特定值例如：布蘭尼和朱麗葉的體重不一樣 60kg 布蘭尼布蘭尼屬性屬性 35歲歲收銀員布蘭尼收銀員布蘭尼 對象的特征方法 方法對象執行的操作 打單打單 收銀收銀 方法方法 刷卡刷卡 收銀員布蘭尼收銀員布蘭尼對象的屬性和方法 列出尼古拉斯凱奇駕駛的這輛法拉利F360 Spider的屬性和方法 列出小狗對象的屬性和方法屬性：屬性： 品牌：法拉利品牌：法拉利 型號：

4、型號：F360 Spider 顏色：黃色顏色：黃色 價格：價格：380萬元萬元方法：方法： 發動發動 停止停止 加速加速屬性：屬性： 顏色：白色顏色：白色方法：方法： 叫叫 跑跑 吃吃對象的屬性和方法 說一說教室里的對象 描述他們的屬性和方法 顏色：黑色顏色：黑色品牌：品牌：BENQ投影投影姓名：張三姓名：張三年齡：年齡：20學習學習類型：白熾燈類型：白熾燈開開關關變亮變亮變暗變暗材制材制: 木質木質支撐物品支撐物品封裝對象同時具有屬性和方法兩項特性對象的屬性和方法通常被封裝在一起，共同體現事物的特性， 二者相輔相承，不能分割誰看見過只有誰看見過只有“完好完好的零件和顏色的零件和顏色”而不而不

5、能開動的汽車？能開動的汽車？從對象抽象出“類”抽取出下列對象的屬性和方法的共同特征抽取出下列對象的屬性和方法的共同特征 顧客顧客 類顧客類轎車類 類是模子，確定對象將會擁有的類是模子，確定對象將會擁有的特征（屬性）和行為（方法）特征（屬性）和行為（方法） 類是對象的類型類是對象的類型 不同于不同于int類型：具有方法類型：具有方法 各種口味的球狀冰淇淋各種口味的球狀冰淇淋 球狀冰淇淋模子球狀冰淇淋模子抽象把相同的或相似的對象歸為一類的這個過程就是抽象，所以，抽象就是分析問題的方法；抽象的基本原則：只關心主要問題，而不關心次要問題；只關心主要矛盾，而不關心次要矛盾；只關心相同的東西，而不關心不同

6、的東西；只關心問題是什么，能夠完成什么，而不關心怎樣去完成。抽象的過程其實就是面向對象編程的核心思想。類和對象的區別類和對象有什么區別呢？類是抽象的概念，僅僅是模板，比如說：“人”對象是一個你能夠看得到、摸得著的具體實體，比如：“小布什”小布什小布什普京普京克林頓克林頓“人人”類類特征（屬性）特征（屬性）年齡年齡體重體重行為（方法）行為（方法）衣衣食食住住行行Java 是面向對象的語言 所有所有Java程序都以類程序都以類class為組織單元為組織單元 關鍵字關鍵字class定義自定義的數據類型定義自定義的數據類型 public class HelloHnstc public static v

7、oid main(String args) System.out.println(使用使用Java語言理解程序邏輯語言理解程序邏輯); Java類模板類將現實世界中的概念模擬到計算機程序中public class 類名類名 /定義屬性部分定義屬性部分 屬性屬性1的類型的類型 屬性屬性1; 屬性屬性2的類型的類型 屬性屬性2; 屬性屬性n的類型的類型 屬性屬性n; /定義方法部分定義方法部分 方法方法1; 方法方法2; 方法方法m;定義類定義一個類的步驟1、定義類名2、編寫類的屬性3、編寫類的方法類示例2-1 長沙有很多中國銀行（蔡鍔路分行，林科大分行等），你會感受到相同的環境和垃圾般的服務，用

8、類的思想輸出BOC(Bank OfChina)信息ChinaBank類類屬性：屬性：全稱全稱柜臺數目柜臺數目座位數目座位數目方法：方法：展示銀行信息展示銀行信息演示示例：創建演示示例：創建ChinaBank類框架類框架如何創建和使用對象使用對象的步驟：使用new創建類的一個對象使用對象：使用“.”進行以下操作給類的屬性賦值：對象名.屬性調用類的方法：對象名.方法名()ChinaBank center = new ChinaBank();center.BankName = “林科大支行林科大支行; /給屬性賦值給屬性賦值center.toString(); /調用類的方法，該方法中的操作將被執行

9、調用類的方法，該方法中的操作將被執行綜合案例編寫學生類，輸出學生相關信息編寫教員類，輸出教員相關信息學生類學生類屬性：屬性：姓名姓名年齡年齡參加的課程參加的課程興趣興趣方法：方法：顯示學員個人信息顯示學員個人信息教員類教員類屬性：屬性：姓名姓名專業方向專業方向教授的課程教授的課程教齡教齡方法：方法：顯示教員個人信息顯示教員個人信息演示示例：創建和使用類和對象演示示例：創建和使用類和對象面向對象（OO）的優點便于程序模擬現實世界中的實體用“類”表示實體的特征和行為隱藏細節對象的行為和屬性被封裝在類中，外界通過調用類的方法來獲得，不需關注內部細節如何實現可重用可以通過類的模板，創建多個類的對象數據

10、類型總結intdoublechar String使用使用class定義的類型定義的類型StudentTeacherNewerSchool基本數據類型基本數據類型引用數據類型引用數據類型數據類型使用區別數據類型數據類型特征特征聲明聲明使用使用基本數據類型基本數據類型沒有方法沒有方法int i= 8;i+；引用數據類型引用數據類型具有方法具有方法Student stu = new Student();stu.age+;成員運算符.在Java中，只有先實例化類的對象，才可以訪問到類中的成員（屬性和方法）；使用成員運算符（.）來訪問成員屬性或成員方法；一般語法是：對象名.成員名如：std.age =

11、18; /為成員屬性賦值 std.dining(); /調用成員方法訪問權限：public和private為了避免從類外部直接訪問類成員而造成的數據損壞，Java對類成員的訪問制定了約束；關鍵字public和private是訪問修飾符，用來說明某個成員是否可以從類外部進行訪問；public修飾的成員可以在任何地方進行訪問，不受任何約束；private修飾的成員只能夠被本類中的其它成員訪問，而不能從類的外部進行訪問。訪問權限無法從類的外部訪問私有成員；其它類的私有成員對于當前類也是隱藏的。可以從類可以從類外部訪問外部訪問類類屬性或方法屬性或方法私有私有屬性或方法屬性或方法公有公有不可從類不可從類

12、外部訪問外部訪問訪問權限示例class Student private String name; /姓名，私有的，不可以從類外部直接訪問姓名，私有的，不可以從類外部直接訪問 private int age; /年齡，私有的，不可以從類外部直接訪問年齡，私有的，不可以從類外部直接訪問 private float weight; /體重，私有的，不可以從類外部直接訪問體重，私有的，不可以從類外部直接訪問 /吃飯的方法，公有的，可以從任何地方訪問吃飯的方法，公有的，可以從任何地方訪問 public void dining() System.out.println(吃飽了吃飽了.); weight+;

13、 /dining方法是類內部成員，可以直接訪問本類私有成員方法是類內部成員，可以直接訪問本類私有成員 /走路的方法，公有的，可以從任何地方訪問走路的方法，公有的，可以從任何地方訪問 public void walk() System.out.println(走累了走累了.); weight-; /walk方法是類內部成員，可以直接訪問本類私有成員方法是類內部成員，可以直接訪問本類私有成員 public class Test public static void main(String args) Student std = new Student(); /實例化一個實例化一個Student對象

14、對象 std.age = 18; /試圖從類外部訪問私有成員，將會報出一個錯誤試圖從類外部訪問私有成員，將會報出一個錯誤 std.dining(); /允許訪問公有成員允許訪問公有成員 訪問權限（續）加上訪問修飾符有時候可能會給操作數據帶來不便，但可以在很大程度上保證數據的安全一般地，我們會將成員屬性聲明為private，而將成員方法聲明為public，但這樣做并不是絕對的有時候，類外部可能要操作到某些私有數據成員，那么就可以增加一個公有的方法，再由這個方法來操作私有數據，避免因類外部的誤操作而造成的數據損壞因為main方法要由類外部的虛擬機來調用，所以main方法必須聲明成public修改S

15、tudent類class Student /定義學生類定義學生類 private String name; /姓名，私有姓名，私有 private int age; /年齡，私有年齡，私有 private float weight; /體重，私有體重，私有 public void setName(String n) /為姓名賦值的方法，公有為姓名賦值的方法，公有 name = n; public void setAge(int a) /為年齡賦值的方法，公有為年齡賦值的方法，公有 age = a; public void setWeight(float w) /為體重賦值的方法，公有為體重賦值

16、的方法，公有 weight = w; public void display() /將所有信息打印出來的方法，公有將所有信息打印出來的方法，公有 System.out.println(姓名：姓名： + name + ,年齡：年齡： + age + ,體重：體重： + weight); public void dining() /吃飯的方法，公有，代碼略吃飯的方法，公有，代碼略 public void walk() /走路的方法，公有，代碼略走路的方法，公有，代碼略public class Test public static void main(String args) Student std

17、 = new Student(); /實例化學生類對象實例化學生類對象 std.setName(張三張三); /為姓名賦值為姓名賦值 std.setAge(18); /為年齡賦值為年齡賦值 std.setWeight(55); /為體重賦值為體重賦值 std.dining(); /調用吃飯的方法調用吃飯的方法 std.display(); /將信息打印出來將信息打印出來 對象初始化在上例中，只能逐個地為數據成員賦值，如果想在對象實例化的同時就初始化成員屬性，就使用到了構造方法；構造方法是特殊的成員方法，它與類同名，在對象實例化時由虛擬機自動調用；請注意：構造方法沒有返回值類型，也不能有返回值。

18、構造方法示例/*定義定義ConstructorDemo類，對構造方法進行測試類，對構造方法進行測試*/class ConstructorDemo /*構造方法，方法名與類名完全一致構造方法，方法名與類名完全一致 無需指定返回值類型，也不能有返回值無需指定返回值類型，也不能有返回值*/ public ConstructorDemo() System.out.println(這是構造方法這是構造方法); /*Test類，用來容納類，用來容納main方法方法一般將包含有一般將包含有main方法的類聲明為方法的類聲明為public*/public class Test /*main方法，程序入口方法，

19、程序入口*/ public static void main(String args) /*實例化實例化ConstructorDemo類的對象類的對象*/ ConstructorDemo cd = new ConstructorDemo(); 構造方法正是由于在實例化對象的同時會自動調用構造方法，所以構造方法一般用來給數據成員分配資源或初始化數據成員；構造方法的一般形式：訪問權限 類名（形參列表） 方法體 因為是由虛擬機來調用構造方法，所以構造方法一般應定義成public。為Student類添加構造方法class Student /定義學生類定義學生類 private String name;

20、 /姓名，私有姓名，私有 private int age; /年齡，私有年齡，私有 private float weight; /體重，私有體重，私有 /構造方法，根據傳遞進來的參數，為數據成員賦值構造方法，根據傳遞進來的參數，為數據成員賦值 public Student(String n, int a, float w) /分別為每個數據成員賦初始值分別為每個數據成員賦初始值 name = n; age = a; weight = w; public void setName(String n) /為姓名賦值的方法，公有，代碼略為姓名賦值的方法，公有，代碼略 public void setA

21、ge(int a) /為年齡賦值的方法，公有，代碼略為年齡賦值的方法，公有，代碼略 public void setWeight(float w) /為體重賦值的方法，公有，代碼略為體重賦值的方法，公有，代碼略 public void display() /將所有信息打印出來的方法，公有，代碼略將所有信息打印出來的方法，公有，代碼略 public void dining() /吃飯的方法，公有，代碼略吃飯的方法，公有，代碼略 public void walk() /走路的方法，公有，代碼略走路的方法，公有，代碼略public class Test public static void main(

22、String args) /利用構造方法，為數據成員指定初始值利用構造方法，為數據成員指定初始值 Student std = new Student(張三張三, 18, 55); std.display(); /將信息打印出來將信息打印出來 構造方法（續）每個對象在生成時都必須執行構造方法，而且只能執行一次；如果構造方法調用失敗，那么對象也無法創建；不可以顯式地直接調用構造方法；在沒有定義構造方法的情況下，類會自動產生一個無參數的默認構造方法，這個默認的構造方法什么都不做；一旦顯式地定義了構造方法，默認構造方法自動消失。this關鍵字既然所有的對象都共用相同的成員方法，那么在不同的對象都調用同

23、一方法時，它是怎么確定要使用哪個對象的數據成員呢？每個成員方法都有一個隱含的this引用，它總是指向調用它的對象；關鍵字this給出用于調用成員方法的對象的地址；每當調用成員方法時，編譯器會向this分配調用該方法的對象的地址；可以像使用任何引用那樣使用this。this引用示例/*this示例，代碼片段示例，代碼片段*/public class Student /定義學生類定義學生類 private String mName; /姓名姓名 private int mAge; /年齡年齡 public Student(String name, int age) /隱式調用，等同于隱式調用，等同

24、于this.mName = name; mName = name; /顯式調用，等同于顯式調用，等同于mAge = age; this.mAge = age; 小結類是具有相同屬性和行為的一組對象的集合 ,對象是類的實例封裝是隱藏對象實現細節的過程，以便不讓用戶看到實現的細節類可用Class來定義，類的變量和方法可被該類的實例訪問,圓點符號用于訪問對象的成員，構造函數在創建對象時初始化對象下一步目標理解繼承及其特點運用JAVA程序實現繼承理解多態及其特點設計運用JAVA程序實現多態掌握訪問修飾符和方法修飾符包有時候，類和類的名稱可能發生沖突；Java提供了把類名空間劃分為更容易管理的塊的機制，

25、這就是包；包允許將類組合成較小的單元，類似于文件夾；有助于避免命名沖突，分屬不同包的類即便名稱相同也不會引起誤會；能在包與包之間對于類的訪問權限提供更有力的約束。使用package關鍵字打包可以使用package關鍵字將源文件中的類打入某個包中，語法是：package 包名;該語句必須是整個源文件的第一條語句；包中還可以包含下一級子包，這與文件目錄體系非常相似。/將本源文件中的所有類打到將本源文件中的所有類打到mypkg包中包中package mypkg;class Student /定義學生類定義學生類 缺省包如果省略了package語句，類將保存在一個缺省的沒有名稱的包中；盡管缺省包很方便

26、，但對于大型的程序，它是不恰當的；請盡量為自己編寫的類定義具體的包。使用import關鍵字導入包如要使用到某個包中的類，就需要使用import關鍵字將包或類顯式地包括到程序中，有如下兩種情況：一個程序中允許有多條import語句，導入多個包或多個類。/*導入導入java包下的包下的io子包中的所有類子包中的所有類*/import java.io.*;/*導入導入mypkg包下的包下的Student類，但并不導入該包類，但并不導入該包中的其它類中的其它類*/import mypkg.Student;繼承父父 類類 子類子類 父類父類/ /子類子類是相對的是相對的Cow類Lion類Tiger類類A

27、nimals類Carnivorous類Herbivorous類Coat類繼承的特點繼承的特點具有層次結構子類繼承了父類的屬性和方法繼承的優點繼承的優點代碼的可重用性父類的屬性和方法可用于子類設計應用程序變得更加簡單可以輕松地自定義子類繼承的JAVA實現 q 編寫一個父類q 使用 extends 關鍵字，編寫子類class Car extends Vehicles /*構造方法. */ Car() /* 顯示子類 Car 的信息. */ void show() System.out.println(“從子類 Car 中輸出的信息 ); System.out.println(“交通工具的名稱 -

28、+ name); System.out.println(“交通工具的顏色 - + color); System.out.println(“座位的數量 - + seats); System.out.println(=); class Vehicles /*存儲交通工具的名稱. */ protected String name = Honda Civic; /* 存儲顏色信息.*/ protected String color = Red; /* 存儲座位信息. */ protected int seats = 5; /* 構造方法.*/ Vehicles() /* *顯示父類汽車的詳細信息 */

29、 void showDetail() System.out.println(從父類 Vehicles 中輸出的信息); System.out.println(名稱 - + name); System.out.println(顏色 - + color ); public class CarTest /* *構造方法*/ CarTest() /* * 這是 main 方法 * param args 傳遞至 main 方法的參數 */ public static void main(String args) /* 聲明一個對象*/ Car vehicle = new Car(); vehicle.s

30、how(); vehicle.showDetail(); 子類構造方法 2-1子類構造方法的名稱與類的名稱相同先調用父類構造方法，再調用子類構造方法要調用父類構造方法，使用關鍵字 super子類構造方法 2-2調用父類構造方法的語法為：super() 或 super(參數列表) ;super () 方法始終指向調用類的父類調用父類構造方法q關鍵字 super 的用法class FictionAuthor extends Author /* 存儲作者的小說類型.*/ String storytype; /* 子類構造方法. param name 傳遞至構造方法的參數 param type 傳遞至

31、構造方法的參數*/ FictionAuthor(String name, String type) super(name); storytype = type; System.out.println(“從 Fiction Author 類輸出); System.out.println(“小說類型為 + storytype); 調用父類構造方法Author(String str) name = str; System.out.println(“從 Author 類輸出); System.out.println(“姓名為 + name); 多態性 2-1多態性是指“多種形式”它使用不同的實例而執行

32、不同操作多態包括方法重寫和方法重載多態性 2-2父類子類 - 繪制和移動三角形子類 - 繪制和移動矩形 子類 - 繪制和移動五邊形ShapeDraw ()Move ()TriangleDraw () DrawTraingleMove () MoveTriangleVerticesRectangleDraw () DrawRectangleMove () MoveRectangleCornerPentagonDraw () DrawPentagonMove () MovePentagonVertices方法重載 2-1方法重載方法重載類中有多個具有相同名稱的方法方法重載方法重載類中有多個具有相同

33、名稱的方法方法具有不同的參數列表方法重載 2-2public class DisplayNumber /* 無參數可顯示/ void display() System.out.println(無參數可顯示！); /* * param num 傳遞至 display 方法的參數 * param num1 傳遞至 display 方法的參數 */ void display(int num, int num1) System.out.println(兩個整數是： + num + + num1); /* * param型的 count 由 display 方法接收 */ void display(do

34、uble count) System.out.println(在 display（double）方法內： + count) public static void main(String arg) int count = 25; DisplayNumber dispObj = new DisplayNumber(); dispObj.display(); dispObj.display(10 , 20); /* 不存在具有一個 int 型參數的方法， *int 型值自動轉化為 double 型值 */ System.out.println(“調用 display(double) 方法， + “使

35、用 int 變量: + count); dispObj.display(count); dispObj.display(25.5); 方法重寫 2-1方法重寫方法重寫子類和父類的方法具有相同的名稱和類型用子類對象調用子類中的重寫方法super.methodname() 用于調用父類中的方法方法重寫 2-2q 父類和子類中具有相同名稱和類型的方法 public static void main(String arg) Rectangle rectObj = new Rectangle(10, 15); rectObj.getPerimeter(); Rectangle sqObj= new Sq

36、uare(15); sqObj.getPerimeter(); 調用父類方法調用子類方法class Square extends Rectangle Square(int len) length = len; /* 計算周長.*/ void getPerimeter() System.out.println(“正方形的周長為 + (4 * length); class Rectangle int length; int width; Rectangle(int len , int wid) length = len; width = wid; /* 計算矩形的周長.*/ void getPer

37、imeter() System.out.println(“矩形的周長為 + (2 * (length + width); 訪問修飾符 3-1信息隱藏是 OOP 最重要的功能之一，也是使用訪問修飾符的原因信息隱藏的原因包括：對任何實現細節所作的更改不會影響使用該類的代碼防止用戶意外刪除數據此類易于使用 訪問修飾符訪問修飾符訪問修飾符訪問修飾符privateprotectedpublic默認訪問修飾符 3-2該類或非該類均該類或非該類均可訪問可訪問public只有該類可以訪只有該類可以訪問問private相同數據包中的相同數據包中的類可以訪問類可以訪問默認默認該類及其子類的該類及其子類的成員可以訪

38、問，成員可以訪問，同一個包中的類同一個包中的類也可訪問也可訪問protected訪問修飾符 3-3 訪問修飾符可訪問性位置位置private默認默認protectedpublic同一個類同一個類是是是是是是是是同一個包內的類同一個包內的類否否是是是是是是不同包內的子類不同包內的子類否否否否是是是是不同包并且不是子類不同包并且不是子類否否否否否否是是方法修飾符方法修飾符方法修飾符staticfinalabstractstatic 修飾符 3-1static修飾符修飾的方法叫靜態方法目的使該方法獨立于類的實例，使用類去訪問，而不是類實例，所以也叫類方法static 修飾符 3-2調用靜態方法的語法

39、為： classname.methodname( ); 規規 則則可以調用其他靜態方法必須訪問靜態數據不能使用 super 或 this 關鍵字static 修飾符 3-3 public static void main(String arg) /*初始化變量*/ double inch = 66; double feet = InchesToFeet.convert(inches); System.out.println(inch + “英寸為 ” + feet + “英尺。); q使用類名稱調用 static 方法public static double convert(double in

40、) return (in / inches); final 修飾符 final不能修改變量不能修改變量子類不能重寫方法子類不能重寫方法abstract 修飾符 3-1由abstract修飾的方法叫抽象方法；由abstract修飾的類叫抽象類抽象方法必須聲明在抽象類中抽象方法語法：abstract type method_name(parameter_list);聲明抽象類語法： abstract class 使用：父類中的某些抽象不包含任何邏輯，并需要在子類中重寫，子類提供這種抽象方法的實現細節abstract 修飾符 3-2抽象類可以具有指向子類對象的對象引用 abstract抽象類不能被實例化構造方法 和 static 方法不能是抽象的父類的抽象方法往往在子類中實現 abstract 修飾符 3-3 q 抽象方法不具有任何實現代碼abstract class Shape . . . . . . . . . . . protected double length;protected double width;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .abstract double area();class Square extends Shape