Java程序设计(第三课).ppt
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1、第三讲 面向对象(上)理解面向对象的概念n n面向过程 在一个结构体中定义窗口的大小,位置,颜色,背景等属性,对窗口操在一个结构体中定义窗口的大小,位置,颜色,背景等属性,对窗口操作的函数与窗口本身的定义没有任何关系,如作的函数与窗口本身的定义没有任何关系,如HideWindowHideWindow,MoveWindowMoveWindow,MinimizeWindowMinimizeWindow,这些函数都需要接受一个代表要被这些函数都需要接受一个代表要被操作的窗口参数操作的窗口参数 ,是一种谓语与宾语的关系,是一种谓语与宾语的关系 。n n面向对象 定义窗口时,除了要指定在面向过程中规定的
2、那些属性,如大小,位置,定义窗口时,除了要指定在面向过程中规定的那些属性,如大小,位置,颜色,背景等外,还要指定该窗口可能具有的动作颜色,背景等外,还要指定该窗口可能具有的动作 ,如隐藏,移动,如隐藏,移动,最小化等。这些函数被调用时,都是以某个窗口要隐藏,某个窗口要移最小化等。这些函数被调用时,都是以某个窗口要隐藏,某个窗口要移动的语法格式来使用的动的语法格式来使用的 ,这是一种主语与谓语的关系。,这是一种主语与谓语的关系。n n面向对象的三大特征 封装封装 (Encapsulation)Encapsulation)继承继承 (Inheritance)Inheritance)多态多态 (Po
3、lymorphism)Polymorphism)类与对象 类是对某一类事物的描述,是抽象的、概念上的类是对某一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义;对象是实际存在的该类事物的每个个体,定义;对象是实际存在的该类事物的每个个体,因而也称实例因而也称实例(instance)instance)。如果将对象比作汽车,那么类就是汽车的设计图纸。所以面向对象程序设计的重点是类的设计,而不是对象的设计。类的定义class Personclass Person intint age;age;void shout()void shout()System.out.System.out.printlnprintln
4、(“oh,my god!I am“+age);(“oh,my god!I am“+age);n nageage是类的属性是类的属性 ,也叫类成员变量,也叫类成员变量 。n nshoutshout是方法也叫类的成员函数。是方法也叫类的成员函数。n nshoutshout方法可以直接访问同一个类中的方法可以直接访问同一个类中的ageage变量变量 ,如果一,如果一个方法中有与成员变量同名的局部变量,该方法中对这个方法中有与成员变量同名的局部变量,该方法中对这个变量名的访问是局部变量,而不再是成员变量。个变量名的访问是局部变量,而不再是成员变量。对象的产生Person p1=new Person()
5、;执行完后的内存状态对象的产生当一个对象被创建时,会对其中各种类型的成员当一个对象被创建时,会对其中各种类型的成员变量自动进行初始化赋值。除了基本数据类型之变量自动进行初始化赋值。除了基本数据类型之外的都是变量类型都是引用类型,如上面的外的都是变量类型都是引用类型,如上面的PersonPerson及前面讲过的数组。及前面讲过的数组。对象的使用创建新的对象之后创建新的对象之后,我们就可以使用我们就可以使用“对象名对象名.对象成员对象成员”的格式,的格式,来访问对象的成员(包括属性和方法)来访问对象的成员(包括属性和方法)class class TestPersonTestPerson publi
6、c static void main(String public static void main(String argsargs)Person p1=new Person();Person p1=new Person();Person p2=new Person();Person p2=new Person();p1.age=-30;p1.age=-30;p1.shout();p1.shout();p2.shout();p2.shout();上面程序运行的内存布局如下图上面程序运行的内存布局如下图 对象的生命周期 对象的比较 n n“=”运算符与equals()方法的区别n n怎样比较两个数
7、组对象的内容是否相等 匿名对象 n n我们也可以不定义对象的句柄,而直接调用这个对象的方法。这样的对象叫做匿名对象,如:new Person().shout();n n如果对一个对象只需要进行一次方法调用,那么就可以使用匿名对象。n n我们经常将匿名对象作为实参传递给一个函数调用。实现类的封装性 n n如果外面的程序可以随意修改一个类的成员变量,会造成不可预料如果外面的程序可以随意修改一个类的成员变量,会造成不可预料的程序错误,就象一个人的身高,不能被外部随意修改,只能通过的程序错误,就象一个人的身高,不能被外部随意修改,只能通过各种摄取营养的方法去修改这个属性。各种摄取营养的方法去修改这个属
8、性。n n在定义一个类的成员(包括变量和方法)时,使用在定义一个类的成员(包括变量和方法)时,使用privateprivate关键字说关键字说明这个成员的访问权限,这个成员成了类的私有成员,只能被这个明这个成员的访问权限,这个成员成了类的私有成员,只能被这个类的其他成员方法调用,而不能被其他的类中的方法所调用。类的其他成员方法调用,而不能被其他的类中的方法所调用。实现类的封装性 n n为了实现良好的封装性,我们通常将类的成员变量声明为为了实现良好的封装性,我们通常将类的成员变量声明为privateprivate,再通过再通过publicpublic的方法来对这个变量进行访问。对一个变量的操作,
9、一的方法来对这个变量进行访问。对一个变量的操作,一般都有读取和赋值操作,我们分别定义两个方法来实现这两种操作,般都有读取和赋值操作,我们分别定义两个方法来实现这两种操作,一个是一个是getXxxgetXxx()()(XxxXxx表示要访问的成员变量的名字),用来读取这表示要访问的成员变量的名字),用来读取这个成员变量操作,另外一个是个成员变量操作,另外一个是setXxxsetXxx()()用来对这个成员变量赋值。用来对这个成员变量赋值。n n一个类通常就是一个小的模块,我们应该让模块仅仅公开必须要让一个类通常就是一个小的模块,我们应该让模块仅仅公开必须要让外界知道的内容,而隐藏其它一切内容。我
10、们在进行程序的详细设外界知道的内容,而隐藏其它一切内容。我们在进行程序的详细设计时,应尽量避免一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,模计时,应尽量避免一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,模块设计追求强内聚(许多功能尽量在类的内部独立完成,不让外面块设计追求强内聚(许多功能尽量在类的内部独立完成,不让外面干预),弱耦合(提供给外部尽量少的方法调用)。用总统指挥一干预),弱耦合(提供给外部尽量少的方法调用)。用总统指挥一支军队的例子来说明这种效果。支军队的例子来说明这种效果。类的封装所带来的优点 n n隐藏类的实现细节;n n让使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据,可以方便地加入控制逻辑
11、,限制对属性的不合理操作;n n便于修改,增强代码的可维护性;编程试验:我们在一个类中定义了一个private类型的成员变量,接着产生了这个类的两个实例对象,请问第一个对象的方法中,能否以“第二个对象.成员”的格式访问第二个对象中的那个private成员变量?构造函数的定义与作用 n n构造方法的特征构造方法的特征 它具有与类相同的名称;它具有与类相同的名称;它不含返回值;它不含返回值;它不能在方法中用它不能在方法中用returnreturn语句返回一个值语句返回一个值注意:在构造方法里不含返回值的概念是不同于注意:在构造方法里不含返回值的概念是不同于“void”void”的,在的,在定义构造
12、方法时加了定义构造方法时加了“void”void”,结果这个方法就不再被自动结果这个方法就不再被自动调用了。调用了。n n构造方法的作用:当一个类的实例对象刚产生时,这构造方法的作用:当一个类的实例对象刚产生时,这个类的构造方法就会被自动调用,我们可以在这个方个类的构造方法就会被自动调用,我们可以在这个方法中加入要完成初始化工作的代码。这就好像我们规法中加入要完成初始化工作的代码。这就好像我们规定每个定每个“人人”一出生就必须先洗澡,我们就可以在一出生就必须先洗澡,我们就可以在“人人”的构造方法中加入完成的构造方法中加入完成“洗澡洗澡”的程序代码,于的程序代码,于是每个是每个“人人”一出生就会
13、自动完成一出生就会自动完成“洗澡洗澡”,程序就,程序就不必再在每个人刚出生时一个一个地告诉他们要不必再在每个人刚出生时一个一个地告诉他们要“洗洗澡澡”了。了。构造方法的重载 n n和一般的方法重载一样,重载的构造方法具有不和一般的方法重载一样,重载的构造方法具有不同个数或不同类型的参数,编译器就可以根据这同个数或不同类型的参数,编译器就可以根据这一点判断出用一点判断出用new new 关键字产生对象时,该调用哪关键字产生对象时,该调用哪个构造方法了。产生对象的格式是:个构造方法了。产生对象的格式是:new new 类名类名(参数列表参数列表);n n重载构造方法可以完成不同初始化的操作,重载构
14、造方法可以完成不同初始化的操作,如:如:p3=new Person(“Tom”,18);p3=new Person(“Tom”,18);语句,会做这样几件语句,会做这样几件事:创建指定类的新实例对象,在堆内存中为实事:创建指定类的新实例对象,在堆内存中为实例对象分配内存空间,并调用指定类的构造方法,例对象分配内存空间,并调用指定类的构造方法,最后将实例对象的首地址赋值给引用变量最后将实例对象的首地址赋值给引用变量p3p3。p3=new Person(“Tom”,18)的内存状态变化过程分析构造方法的一些细节 n n在在javajava每个类里都至少有一个构造方法,如果程序员每个类里都至少有一个
15、构造方法,如果程序员没有在一个类里定义构造方法,系统会自动为这个类没有在一个类里定义构造方法,系统会自动为这个类产生一个默认的构造方法,这个默认构造方法没有参产生一个默认的构造方法,这个默认构造方法没有参数,在其方法体中也没有任何代码,即什么也不做。数,在其方法体中也没有任何代码,即什么也不做。n n由于系统提供的默认构造方法往往不能满足编程者的由于系统提供的默认构造方法往往不能满足编程者的需求,我们可以自己定义类的构造方法,来满足我们需求,我们可以自己定义类的构造方法,来满足我们的需要,一旦编程者为该类定义了构造方法,系统就的需要,一旦编程者为该类定义了构造方法,系统就不再提供默认的构造方法
16、了。不再提供默认的构造方法了。n n声明构造方法,如无特殊需要,应使用声明构造方法,如无特殊需要,应使用publicpublic关键字,关键字,在我们前面例子中,可以使用在我们前面例子中,可以使用privateprivate访问修饰符吗?访问修饰符吗?特殊变量thisn nthis变量代表对象本身变量代表对象本身n n当类中有两个同名变量,一个属于类当类中有两个同名变量,一个属于类(类的成员变量),而另一个属于某个(类的成员变量),而另一个属于某个特定的方法(方法中的局部变量),使特定的方法(方法中的局部变量),使用用this区分成员变量和局部变量。区分成员变量和局部变量。n n使用使用thi
17、s简化构造函数的调用。简化构造函数的调用。特殊变量thisn n关于实例方法和实例数据成员的进一步说明关于实例方法和实例数据成员的进一步说明关于实例方法和实例数据成员的进一步说明关于实例方法和实例数据成员的进一步说明 一个类所有的实例(对象)调用的成员方法一个类所有的实例(对象)调用的成员方法在内存中只有一份拷贝,尽管在内存中可能有在内存中只有一份拷贝,尽管在内存中可能有多个对象,而数据成员在类的每个对象所在内多个对象,而数据成员在类的每个对象所在内存中都存在着一份拷贝。存中都存在着一份拷贝。thisthis变量允许相同的变量允许相同的实例方法为不同的对象工作。实例方法为不同的对象工作。每当调
18、用一个实每当调用一个实每当调用一个实每当调用一个实例方法时,例方法时,例方法时,例方法时,thisthis变量将被设置成引用该实例方变量将被设置成引用该实例方变量将被设置成引用该实例方变量将被设置成引用该实例方法的特定的类对象。方法的代码接着会与法的特定的类对象。方法的代码接着会与法的特定的类对象。方法的代码接着会与法的特定的类对象。方法的代码接着会与thisthis所代表的对象的特定数据建立关联。所代表的对象的特定数据建立关联。所代表的对象的特定数据建立关联。所代表的对象的特定数据建立关联。This应用案例分析n n如果如果func2func2方法被调用方法被调用 ,一定是事先已经有了一个存
19、在的对象,一定是事先已经有了一个存在的对象,func2func2被作为那个对象的方法被使用。被作为那个对象的方法被使用。n n在在func2func2内部能引用别的对象内部能引用别的对象 ,同样也能引用,同样也能引用func2func2所属的那个对所属的那个对象。象。n n在在func2func2中,自己所属的那个对象的引用名称是什么呢?中,自己所属的那个对象的引用名称是什么呢?thisthis关键关键字在字在javajava程序里的作用和它的词义很接近,它在函数内部就是这程序里的作用和它的词义很接近,它在函数内部就是这个函数所属的对象的引用变量。个函数所属的对象的引用变量。this引用句柄的
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