绪论面向对象程序设计Java.ppt

《绪论面向对象程序设计Java.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《绪论面向对象程序设计Java.ppt（41页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、清华大学出版社编著者 叶乃文 喻国宝主讲老师：刘坤良主讲老师：刘坤良主要教材主要教材 1.1.面向对象程序设计面向对象程序设计 叶乃文 喻国宝 清华大学出版社 2.2.JavaJava语言导学语言导学 Mary Campione 著 冯朝晖 译 机械工业出版社参考书参考书 1.1.JavaJava程序设计教程程序设计教程 Julia Case Bradl著 徐强 译 电子工业出版社 2.2.面向对象的理论与面向对象的理论与C+C+实践实践 王燕 清华大学出版社面向对象程序设计面向对象程序设计我国软件业目前最缺我国软件业目前最缺JAVA人才人才IDC的数据显示，目前我国对软件人才的需求已达20万

2、，并且以每年20%左右的速度增长。在未来5年内，合格软件人才的需求将远大于供给。2005年，我国软件人才的缺口已达42.5万，其中尤以JAVA人才最为缺乏。根据IDC的统计数字，在所有软件开发类人才的需求中，对JAVA工程师的需求达到全部需求量的60%70%。同时，JAVA工程师的薪水相对较高。通常来说，具有35年开发经验的工程师，拥有年薪10万元是很正常的一个薪酬水平。JAVA开发人员招聘需求大开发人员招聘需求大目前招聘市场中，一些软件开发和信息服务公司对JAVA人才需求很大。其中设置的岗位有测试工程师、JAVA开发工程师、高级程序员、系统架构工程师等。银河人才网高级人力资源管理师文雅丽介绍

3、说，对于初级JAVA开发人员则一般要求为，一年以上的相关项目经验，计算机相关专业，本科学历，掌握热门技术等。中级JAVA开发人员的要求则是更多体现在几年的工作实战之后，具有3年以上的大型项目开发经验。高级JAVA开发人员除了要求具有3到5年的项目研发经验外，还要具备团队管理经验，较高的综合素质及外语的听说能力。从薪酬情况来看，JAVA人才薪资从20008000元不等。而一些知名国际公司的薪资最高可达1.8万元左右。根据企业的不同规模及不同性质，支付能力差异明显，而JAVA人才前景一片看好。程序设计方法的提出背景程序设计方法的提出背景回首计算机的发展历程，人们发现计算机软件的发展速回首计算机的发

4、展历程，人们发现计算机软件的发展速度始终滞后于计算机硬件的发展，它已经成为制约计算度始终滞后于计算机硬件的发展，它已经成为制约计算机产业整体发展的瓶颈。究其原因可能有很多方面，但机产业整体发展的瓶颈。究其原因可能有很多方面，但下面两点不容忽视。下面两点不容忽视。l 软件产业的个体化软件产业的个体化l 受限于程序设计语言受限于程序设计语言程序设计方法两种发展最成熟、应用最广泛的程序设计方两种发展最成熟、应用最广泛的程序设计方法：法：结构化程序设计方法结构化程序设计方法（从系统的功能入（从系统的功能入手手，可重用性、稳定性不高），可重用性、稳定性不高）面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法（数据

5、为中心而（数据为中心而不是以服务（功能）为中心来描述系统不是以服务（功能）为中心来描述系统，可，可重用性高，稳定性强）重用性高，稳定性强）程序设计方法程序设计方法:指导程序设计工作的思想方法,包括程序设计原理程序设计原理和所遵循的原则所遵循的原则,帮助设计者从不同的角度描述问题域。1.1.2 结构化程序设计方法结构化程序设计方法n自顶向下、逐步求精的开发方法自顶向下、逐步求精的开发方法n 模块化的组织方式模块化的组织方式n 结构化的语句结构结构化的语句结构自顶向下、逐步求精将编写程序看成是一个逐步演化的将编写程序看成是一个逐步演化的过程。所谓自顶向下是指将分析问过程。所谓自顶向下是指将分析问题

6、的过程划分成若干个层次，每一题的过程划分成若干个层次，每一个新的层次都是上一个层次的细化，个新的层次都是上一个层次的细化，即步步深入，逐层细分。即步步深入，逐层细分。模块化将整个系统分解成若干个模块，每个将整个系统分解成若干个模块，每个模块实现特定的功能，最终的系统将模块实现特定的功能，最终的系统将由这些模块组装而成。模块之间通过由这些模块组装而成。模块之间通过接口传递信息，力求模块具有良好的接口传递信息，力求模块具有良好的独立性。独立性。语句结构化ABTAB顺序结构顺序结构分支结构分支结构YNATYNATYNwhile 循环结构循环结构do 循环结构循环结构结构化程序设计的特点程序设计数据结

7、构算法程序设计数据结构算法程序内容过程过程调用程序内容过程过程调用MM1M2M3M4MnM31M32M33分解过程组装过程组装过程其基本过程：分解和组装其基本过程：分解和组装1.2面向对象程序设计方法1.2.1 面向对象程序设计的产生背景：面向对象程序设计的产生背景：结构化程序设计结构化程序设计面向对象程序设面向对象程序设计计1.审视问题域的视角审视问题域的视角操作操作客体客体2.抽象级别抽象级别过程抽象（低）过程抽象（低）数据抽象（高）数据抽象（高）3.封装体封装体功能模块功能模块类类/对象对象4.可重用性可重用性模块模块构件构件面向对象程序设计方法对象对象（object）现实世界中的一个实

8、现实世界中的一个实体体我们可以把生活所在的真实世界（我们可以把生活所在的真实世界（Real World）当作是由许多大小不同的）当作是由许多大小不同的对象对象所组所组成的。对象可以是有生命的个体，比如一成的。对象可以是有生命的个体，比如一个人或一只鸟。个人或一只鸟。面向对象程序设计方法对象也可以是无生对象也可以是无生命的个体，比如一命的个体，比如一辆汽车或一台计算辆汽车或一台计算机机。对象也可以是一件对象也可以是一件抽象的事物，如天抽象的事物，如天气或鼠标所产生的气或鼠标所产生的事件。事件。面向对象程序设计方法对象的特征对象的特征对象有两个特征：对象有两个特征：属性属性和和行为行为。例如：一个

9、人有他的身高或体重等属性，并有他的例如：一个人有他的身高或体重等属性，并有他的行为行为如唱歌、打球、骑摩托车、开汽车。一只如唱歌、打球、骑摩托车、开汽车。一只狗有它的颜色作状态，也有它的行为，如吠叫或跳狗有它的颜色作状态，也有它的行为，如吠叫或跳跃跃。而在程序设计中，而在程序设计中，软件对象软件对象的概念由真实世界对象的概念由真实世界对象而来。而来。软件对象软件对象将将状态状态保存在保存在变量变量（variables）或称）或称数据字段数据字段（data field）里。而行为则借助）里。而行为则借助方法方法（methods）为工具来实现）为工具来实现。数据数据字段字段（状态）（状态）data

10、 field 1data field nmethod 1method n方法（行为）方法（行为）对象具有下面对象具有下面5 5个基本特性个基本特性(1616)：n自治性，指对象具有一定的独立操作能力；自治性，指对象具有一定的独立操作能力；n封闭性，指对象具有信息隐蔽的能力；封闭性，指对象具有信息隐蔽的能力；n通信性，指对象具有与其他对象通信的能力；通信性，指对象具有与其他对象通信的能力；n被动性，指对象的状态转换需由外界刺激引发；被动性，指对象的状态转换需由外界刺激引发；n暂存性，指对象的动态创建与消亡。暂存性，指对象的动态创建与消亡。面向对象程序设计方法在真实世界里，有许多同在真实世界里，有

11、许多同“种类种类”的对象。的对象。而这些同而这些同“种类种类”的对象可被归类为一个的对象可被归类为一个“类类”。例如我们可将世界上所有的汽车归类。例如我们可将世界上所有的汽车归类为汽车类，所有的动物归为动物类为汽车类，所有的动物归为动物类。动物类汽车类类类是一组具有相同属性特征的对象的抽象是一组具有相同属性特征的对象的抽象描述描述(抽象的概念抽象的概念)。面向对象程序设计方法类具有层次关系类具有层次关系类之间存在的三种关系：泛化、关联、聚合类之间存在的三种关系：泛化、关联、聚合面向对象程序设计方法汽车类class)实例instance)NEW你的车类与对象的关系类与对象的关系类是对象的抽象类是

12、对象的抽象对象是类的实例对象是类的实例面向对象程序设计方法学生类：学生类：类对象的属性：类对象的属性：学号学号 专业专业 性别性别 身高身高 体重体重类对象的功能：类对象的功能：回答学号回答学号 回答专业回答专业 回答性别回答性别 回答身高回答身高 回答体重回答体重 体重变化体重变化 修理电器修理电器 开车开车 自身所承受的操作自身所承受的操作施加于其他对象的操作施加于其他对象的操作学生对象：学生对象：属性：属性：学号：学号：0410430129 专业：电气专业：电气 性别：男性别：男 身高：身高：175cm 体重体重:65kg对象的功能：对象的功能：回答学号回答学号 回答专业回答专业 回答性

13、别回答性别 回答身高回答身高 回答体重回答体重 体重变化体重变化 修理电器修理电器 开车开车 赋具体值赋具体值对对 象象类的实类的实例例cl class Studentint No;/学号学号String name;/姓名姓名Date birth;/出生年月日出生年月日float score;/学习成绩学习成绩 static float salary=80;/每月补贴每月补贴Student()Student(int No,String str,Date date,score)this.No=No;name=new String(str);birth=new Date(date);this.sc

14、ore=score;int getNo()return No;void setScore(float num)score=num;String getName()return name;static void addSalary()salary+=50;0310430240张平张平1985年年8月月8日日98赋具体值赋具体值对对 象象Date date=new Date(1985,8,8);Student stu=new Student(0310430240,“张平张平”,date,98);类的实类的实例例面向对象程序设计方法是指用面向对象程序设计方法是指用面向对象的方面向对象的方法指导程序设

15、计的整个过程法指导程序设计的整个过程，所谓面向对象，所谓面向对象是指以是指以对象对象为中心，分析、设计及构造应用为中心，分析、设计及构造应用程序的机制。程序的机制。面向对象程序设计方法面向对象程序设计具有的特征l所有待处理的内容都表示成对象；所有待处理的内容都表示成对象；l对象间依靠相互发送消息或响应消息实现通信；对象间依靠相互发送消息或响应消息实现通信；l每个对象都有自己的惟一标识，以便区别属于同每个对象都有自己的惟一标识，以便区别属于同一个类的不同对象；一个类的不同对象；l对象一定属于某个类，我们又将这个对象称为所对象一定属于某个类，我们又将这个对象称为所属类的一个实例；属类的一个实例；l

16、类是将具有共同属性的对象进行抽象的结果，它类是将具有共同属性的对象进行抽象的结果，它可以具有层次关系，即一个类既可以通过继承其可以具有层次关系，即一个类既可以通过继承其他类而来，也可以被其他类继承。他类而来，也可以被其他类继承。为什么需要面向对象方法?现实世界是由客体（现实世界是由客体（现实世界是由客体（现实世界是由客体（客观存在的对象实体及主客观存在的对象实体及主客观存在的对象实体及主客观存在的对象实体及主观抽象的概念观抽象的概念观抽象的概念观抽象的概念）组成的。）组成的。）组成的。）组成的。面向对象程序设计方法追求软件系统对现实系面向对象程序设计方法追求软件系统对现实系面向对象程序设计方法

17、追求软件系统对现实系面向对象程序设计方法追求软件系统对现实系统的统的统的统的直接模拟直接模拟直接模拟直接模拟 ，尽量实现将现实世界中的事物，尽量实现将现实世界中的事物，尽量实现将现实世界中的事物，尽量实现将现实世界中的事物直接直接直接直接映射映射映射映射到软件系统的解空间中。到软件系统的解空间中。到软件系统的解空间中。到软件系统的解空间中。面向对象设计方法的四个核心概念一、抽象一、抽象 所谓所谓抽象抽象是指从许多事物中，舍弃个别的、非是指从许多事物中，舍弃个别的、非本质的属性，抽取出共同的、本质的属性。本质的属性，抽取出共同的、本质的属性。抽象包括抽象包括过程抽象过程抽象和和数据抽象数据抽象所

18、谓所谓过程抽象过程抽象是指是指功能抽象功能抽象，即舍弃个别的功，即舍弃个别的功能，抽取共同拥有的功能，能，抽取共同拥有的功能，数据抽象数据抽象是一种更高级别的抽象方法，是一种更高级别的抽象方法，它将现实世界中存在的它将现实世界中存在的客体客体作为抽象单元，作为抽象单元，其抽象内容既包括客体的其抽象内容既包括客体的属性特征属性特征，也包括，也包括行为特征行为特征，它是面向对象程序设计所采用的，它是面向对象程序设计所采用的核心方法。模块化和信息隐蔽是数据抽象过核心方法。模块化和信息隐蔽是数据抽象过程的两个主要概念。程的两个主要概念。面向对象设计方法的四个核心概念 将对象的属性和行为分别用将对象的属

19、性和行为分别用数据结构数据结构和和方方法法描述，并将它们绑定在一起形成一个可供访描述，并将它们绑定在一起形成一个可供访问的基本逻辑单元。（通过问的基本逻辑单元。（通过访问属性访问属性限制对限制对对对象属性象属性的操作）的操作）二、封装二、封装属性属性行为行为1行为行为2行为行为3行为行为4行为行为5行为行为6行为行为8行为行为7面向对象设计方法的四个核心概念 指一个类的定义可以基于另外一个已经存指一个类的定义可以基于另外一个已经存在的类，即子类基于父类，从而实现父类代码在的类，即子类基于父类，从而实现父类代码的重用。的重用。三、三、继承继承 子子 类类继承部分继承部分个性部分个性部分父父 类类

20、共性部分共性部分汽车类轿车巴士计程车面向对象设计方法的四个核心概念四、四、多态性多态性 不同的类对象收到同一个消息可以产生不同的类对象收到同一个消息可以产生完全不同的响应效果，这种现象叫做多态。完全不同的响应效果，这种现象叫做多态。哺乳动物狗猫鸭子Sound()消息消息多态性多态性依托于依托于继承性继承性消息消息消息是一个对象要求另一个对象实施某项消息是一个对象要求另一个对象实施某项操作的请求。在一条消息中，需要包含消操作的请求。在一条消息中，需要包含消息的息的接收者接收者和要求和要求接收者接收者执行哪项操作的执行哪项操作的请求请求，而并没有说明应该怎样做，具体的，而并没有说明应该怎样做，具体

21、的操作过程由接收者自行决定。操作过程由接收者自行决定。消息传递是对象之间相互联系的惟一途径。消息传递是对象之间相互联系的惟一途径。发送者发送消息，接收者通过调用相应的发送者发送消息，接收者通过调用相应的方法响应消息，这个过程被不断地重复，方法响应消息，这个过程被不断地重复，使得应用程序在人的有效控制下运转起来，使得应用程序在人的有效控制下运转起来，最终得到相应的结果。可以说，最终得到相应的结果。可以说，消息是驱消息是驱动面向对象程序运转的源泉动面向对象程序运转的源泉。data field 1data field nmethod nmethod 1对象A对象B消息面向对象的4个特性p 抽象性抽象

22、性p 封装性封装性p 继承性继承性p 多态性多态性面向对象程序设计面向对象程序设计面向对象程序设计方法是指用面向对象的面向对象程序设计方法是指用面向对象的方法指导程序设计的整个过程，所谓面向方法指导程序设计的整个过程，所谓面向对象是指以对象为中心，分析、设计及构对象是指以对象为中心，分析、设计及构造应用程序的机制。造应用程序的机制。面向对象程序设计的优点(12)1 1能够实现对现实世界客体的自然描述能够实现对现实世界客体的自然描述2 2可控制程序的复杂性可控制程序的复杂性(属性和行为的绑定属性和行为的绑定)3 3可增强程序的模块性可增强程序的模块性4 4可提高程序的重用性可提高程序的重用性5

23、5可改善程序的可维护性可改善程序的可维护性6 6可适应新型的硬件环境（可适应新型的硬件环境（对象消息机制与对象消息机制与分布式、并行处理、多机系统、网络等硬件分布式、并行处理、多机系统、网络等硬件环境吻合环境吻合）面向对象程序设计语言所谓面向对象程序设计语言所谓面向对象程序设计语言OOPL（Object-Oriented Programming Language）是是指提供描述面向对象方法所涉及到的指提供描述面向对象方法所涉及到的类、类、对象、继承和多态对象、继承和多态等基本概念的程序设计等基本概念的程序设计语言。语言。几种有代表性的OOPLnSimula67，支持单继承、一定含义上的多支持单

24、继承、一定含义上的多态和部分动态联编。态和部分动态联编。nSmalltalk，支持单继承、多态和动态联编。支持单继承、多态和动态联编。nEiffel，支持多继承、多态和动态联编。支持多继承、多态和动态联编。nC+，支持多继承、多态和部分动态联编。支持多继承、多态和部分动态联编。nJava，提供了类机制，以及有效的接口模提供了类机制，以及有效的接口模型。支持单继承、多态和动态联编。型。支持单继承、多态和动态联编。nC+，十分流行的面向对象程序设计语言，是十分流行的面向对象程序设计语言，是C语言的扩充，保持了语言的扩充，保持了C语言的紧凑、高效、易于移语言的紧凑、高效、易于移植的优点。植的优点。n

25、Java语言，是一个新一代的高级的（语言，是一个新一代的高级的（high-level）、）、通用目的（通用目的（general-purpose）、）、面向对象（面向对象（objec-oriented）的程序语言。具有较强的安全健壮性。的程序语言。具有较强的安全健壮性。为用户提供了一个良好的程序设计环境为用户提供了一个良好的程序设计环境.最有代表性的OOPL其语法与其语法与C或或C+类似，但在组织结构上却相当的类似，但在组织结构上却相当的不同。它是一个完全面向对象的程序语言，程序不同。它是一个完全面向对象的程序语言，程序的基本处理单位：的基本处理单位：类（类（class）及）及API的组织，均以

26、的组织，均以对象的观点来处理及架构起来的。对象的观点来处理及架构起来的。Java语言将语言将面面向对象、平台无关性、稳定性与安全性、多线程向对象、平台无关性、稳定性与安全性、多线程等特性集于一身，等特性集于一身，Java提供了自动回收废弃空间、提供了自动回收废弃空间、异常处理等功能，一切对内存空间的访问必须功异常处理等功能，一切对内存空间的访问必须功过对象实例进行，能有效地阻止部分故障，具有过对象实例进行，能有效地阻止部分故障，具有较强的安全健壮性。为用户提供了一个良好的程较强的安全健壮性。为用户提供了一个良好的程序设计环境，特别适用于因特网的应用开发。序设计环境，特别适用于因特网的应用开发。Java语言结结 束束谢谢 谢谢 大大 家家