第五章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與開發(fā)(一)

第五章

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與開發(fā)(一)本章目標(biāo)理解封裝掌握構(gòu)造方法掌握繼承掌握super關(guān)鍵字理解多態(tài)為什么需要封裝編寫一個(gè)類，代表教員，要求：具有屬性：姓名、年齡具有行為：自我介紹教員的最小年齡要求：24歲

publicclassTeacher1{publicStringname;//教員姓名publicintage;//年齡/***返回自我介紹的內(nèi)容*/publicStringintroduction(){return"大家好！我是"+name+"，我今年"+age+"歲";}}為什么需要封裝編寫一個(gè)測試類，要求：實(shí)例化一個(gè)教員對(duì)象，并對(duì)其初始化在控制臺(tái)輸出該教員的自我介紹publicclassTeacher1Test{publicstaticvoidmain(String[]args){Teacher1teacher=newTeacher1();="李芳";teacher.age=10;System.out.println(roduction());}}要滿足教員的最小年齡要求，可以通過對(duì)屬性的封裝來實(shí)現(xiàn)大家好！我是李芳，我今年10歲什么是封裝publicclassTeacher2{privateStringname;//教員姓名//返回教員姓名publicStringgetName(){

returnname;}//設(shè)定教員姓名publicvoidsetName(Stringname){

=name;}}

封裝,就是隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)將屬性私有化，提供公有方法訪問私有屬性通過這些公有方法訪問私有屬性Teacher2teacher=newTeacher2();teacher.setName("李芳");StringtName=teacher.getName();通過setter、getter方法訪問name屬性this代表當(dāng)前類的實(shí)例如何實(shí)現(xiàn)封裝封裝的實(shí)現(xiàn)：1、修改屬性的可見性來限制對(duì)屬性的訪問2、為每個(gè)屬性創(chuàng)建一對(duì)賦值(setter)方法和取值(getter)方法，用于對(duì)這些屬性的訪問3、在setter和getter方法中，加入對(duì)屬性的存取限制publicclassTeacher3{privateStringname;//教員姓名privateintage;//年齡publicintgetAge(){ returnage;}publicvoidsetAge(intage){if(age<22){System.out.println("錯(cuò)誤！最小年齡應(yīng)為22歲！");this.age=22;//如果不符合年齡要求，則賦予默認(rèn)值}else{this.age=age;}}//此處省略對(duì)name屬性的setter、getter方法}123為什么需要構(gòu)造方法教員類Teacher4，要求：具有屬性：姓名、年齡、學(xué)歷、職位具有行為：自我介紹publicclassTeacher4{privateStringname;//姓名privateintage;//年齡privateStringeducation;//學(xué)歷privateStringposition;//職位publicStringintroduction(){return"大家好！我是"+name+"，我今年"+age+"歲，學(xué)歷"

+education+"，目前職位是"+position;}publicStringgetName(){ returnname;}publicvoidsetName(StringmyName){ name=myName;}//以下是其他屬性的setter、getter方法，此處省略}為什么需要構(gòu)造方法編寫一個(gè)測試類，要求：實(shí)例化一個(gè)教員對(duì)象，并對(duì)其初始化在控制臺(tái)輸出該教員的自我介紹publicclassTeacher4Test{publicstaticvoidmain(String[]args){Teacher4teacher=newTeacher4();teacher.setName("李芳");teacher.setAge(23);teacher.setEducation("本科");System.out.println(roduction());}}要簡化對(duì)象初始化的代碼，可以通過構(gòu)造方法來解決大家好！我是李芳,我今年25歲，學(xué)歷本科，目前職位是nullTeacher4中有太多的屬性及對(duì)應(yīng)的setter方法，在初始化時(shí)，很容易就忘記了，有沒有可能簡化對(duì)象初始化的代碼？什么是構(gòu)造方法構(gòu)造方法負(fù)責(zé)對(duì)象成員的初始化工作，為實(shí)例變量賦予合適的初始值構(gòu)造方法必須滿足以下語法規(guī)則：

1、構(gòu)造方法是一個(gè)特殊的方法2、方法名與類名相同3、沒有返回類型publicclassTeacher5{privateStringname;//教員姓名//構(gòu)造方法publicTeacher5(){name="無名氏";}}publicclassTeacher5Test{publicstaticvoidmain(String[]args){ Teacher5teacher=newTeacher5();}}使用new關(guān)鍵字調(diào)用構(gòu)造方法調(diào)用構(gòu)造方法當(dāng)一個(gè)類中沒有顯示的定義構(gòu)造方法時(shí)，類中存在一個(gè)默認(rèn)的無參的構(gòu)造方法publicTeacher5(){}帶參數(shù)的構(gòu)造方法通過帶參數(shù)的構(gòu)造方法，顯式地為實(shí)例變量賦予初始值publicclassTeacher6{privateStringname;//教員姓名privateintage;//年齡privateStringeducation;//學(xué)歷privateStringposition;//職位//帶參數(shù)的構(gòu)造方法publicTeacher6(StringpName,intpAge, StringpEducation,StringpPosition){name=pName;age=pAge;//可以增加對(duì)age等屬性的存取限制條件education=pEducation;position=pPosition;}publicStringintroduction(){return"大家好！我是"+name+"，我今年"+age+"歲，學(xué)歷"+education+"，目前職位是"+position;}}帶參數(shù)的構(gòu)造方法通過調(diào)用帶參數(shù)的構(gòu)造方法，簡化對(duì)象初始化的代碼publicclassTeacher6Test{publicstaticvoidmain(String[]args){Teacher6teacher=newTeacher6("李芳",23,"本科","咨詢師");System.out.println(roduction());}}創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，一并完成了對(duì)象成員的初始化工作大家好！我是李芳,我今年23歲，學(xué)歷本科，目前職位是咨詢師當(dāng)在類中顯示的定義了構(gòu)造方法后默認(rèn)的無參數(shù)的構(gòu)造方法自動(dòng)消失生活中的方法重載類方法方法參數(shù)方法實(shí)現(xiàn)司機(jī)轎車巴士火車駕駛啟動(dòng)、行駛、……等待乘客上車、啟動(dòng)、行駛、到站停車、……正點(diǎn)發(fā)車、行駛、到站停車、……如果用代碼實(shí)現(xiàn)，我們需要三個(gè)方法，這些方法的方法名稱相同，參數(shù)類型不同方法重載的代碼示例方法重載并不陌生java.io.PrintStream類的println方法能夠打印數(shù)據(jù)并換行，根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，有多種實(shí)現(xiàn)方式publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inti=0;charc='z';Stringstr="hello";System.out.println(i);System.out.println(c);System.out.println(str);}}PrintStreamprintln(int)println(char)println(String)……方法名相同，參數(shù)類型不同調(diào)用不同的println方法方法重載方法重載的代碼示例java.lang.Math類的max()方法能夠從兩個(gè)數(shù)字中取出最大值，它有多種實(shí)現(xiàn)方式運(yùn)行時(shí)，Java虛擬機(jī)先判斷給定參數(shù)的類型，然后決定到底執(zhí)行哪個(gè)max()方法Mathmax(inta,intb)max(floata,floatb)max(longa,longb)max(doublea,doubleb)publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Math.max(1,2);Math.max(1.0F,2.0F);Math.max(1.0,2);}}方法重載構(gòu)造方法重載構(gòu)造方法重載是方法重載的典型示例publicclassTeacher7{privateStringname;//教員姓名privateStringschool=“西安加中”;//所在學(xué)校publicTeacher7(Stringname){ =name;//設(shè)定教員姓名}publicTeacher7(Stringname,Stringschool){=name;//設(shè)定教員姓名this.school=school;//設(shè)定教員的所在學(xué)校}publicStringintroduction(){ return"大家好！我是"+school+"的"+name;}}構(gòu)造方法重載構(gòu)造方法重載通過調(diào)用不同的構(gòu)造方法來表達(dá)對(duì)象的多種初始化行為例如：默認(rèn)情況下，教師來自西安，初始化時(shí)，只需提供教員姓名有時(shí)，需要提供所在學(xué)校名稱及教員姓名publicclassTeacher7Test{publicstaticvoidmain(String[]args){ Teacher7teacher1=newTeacher7("李芳");System.out.println(roduction());Teacher7teacher2=newTeacher7("張欣",

“成都加中");System.out.println(roduction());}}大家好！我是西安加中的李芳大家好！我是成都加中的張欣給定如下Java代碼，請(qǐng)指出代碼中的錯(cuò)誤，并解釋原因publicclassSample{privateintx;publicSample(){ x=1;}publicSample(inti){ x=i;}publicintSample(inti){x=i;returnx++;}privateSample(inti,Strings){}publicSample(Strings,inti){}privateSampla(inti){ x=i++;}privatevoidSampla(inti){ x=i++;}}小結(jié)無參構(gòu)造方法帶參構(gòu)造方法不是構(gòu)造方法帶參構(gòu)造方法帶參構(gòu)造方法名稱與類名不相同不是構(gòu)造方法生活中的繼承生活中，繼承的例子隨處可見動(dòng)物食草動(dòng)物食肉動(dòng)物誰是父類？誰是子類？能說出繼承的特點(diǎn)嗎？繼承需要符合的關(guān)系：is-a，父類更通用、子類更具體生活中的繼承子類具有父類的一般特性（包括屬性和行為），以及自身特殊的特性巴士是汽車嗎？卡車是汽車嗎？出租車是汽車嗎？最大載客數(shù)量報(bào)站引擎數(shù)量外觀顏色剎車加速汽車最大載重量卸貨所屬公司最大載客數(shù)量打發(fā)票屬性行為請(qǐng)問：出租車包含哪些屬性和行為呢？為什么需要繼承開發(fā)教員類，其中教員分為Java教員以及.NET教員，各自的要求如下：Java教員屬性：姓名、所屬學(xué)校方法：授課（步驟：打開Eclipse、實(shí)施理論課授課）、自我介紹.NET教員屬性：姓名、所屬學(xué)校方法：授課（步驟：打開Visualstudio2005、實(shí)施理論課授課）、自我介紹請(qǐng)問：以下這個(gè)解決方案中存在著什么問題？為什么需要繼承publicclassDotNetTeacher{privateStringname;//教員姓名privateStringschool;//所在學(xué)校publicAccpDotNetTeacher(StringmyName,StringmySchool){name=myName;school=mySchool;}publicvoidgiveLession(){System.out.println("啟動(dòng)

VisualStudio2005");System.out.println("知識(shí)點(diǎn)講解");System.out.println("總結(jié)提問");}publicvoidintroduction(){ System.out.println("大家好！我是" +school+"的"+name+".");}}publicclassJavaTeacher{privateStringname;//教員姓名privateStringschool;//所在學(xué)校publicAccpJavaTeacher(StringmyName,StringmySchool){name=myName;school=mySchool;}publicvoidgiveLession(){System.out.println("啟動(dòng)

Eclipse");System.out.println("知識(shí)點(diǎn)講解");System.out.println("總結(jié)提問");}publicvoidintroduction(){ System.out.println("大家好！我是" +school+"的"+name+".");}}代碼存在重復(fù)，違背了“writeonce,onlyonce”的原則為什么需要繼承如何改進(jìn)？有沒有可能建立繼承關(guān)系，讓子類自動(dòng)繼承父類的屬性和方法？Java教員是教員嗎？.NET教員是教員嗎？publicclassTeacher{privateStringname;//教員姓名privateStringschool;//所在學(xué)校publicAccpTeacher(StringmyName,StringmySchool){name=myName;school=mySchool;}publicvoidgiveLesson(){System.out.println("知識(shí)點(diǎn)講解");System.out.println("總結(jié)提問");}publicvoidintroduction(){ System.out.println("大家好！我是“

+school+"的"+name+"。");}}現(xiàn)在，所有子類中相同的代碼都抽取到父類中了屬

性行

為姓名所在學(xué)校授課自我介紹教員Java教員.NET教員為什么需要繼承publicclassJavaTeacher2extendsTeacher{publicJavaTeacher2(StringmyName,StringmySchool){super(myName,mySchool);}publicvoidgiveLesson(){System.out.println("啟動(dòng)Eclipse");super.giveLesson();}}publicclassDotNetTeacher2extendsTeacher{publicDotNetTeacher2(StringmyName,StringmySchool){super(myName,mySchool);}publicvoidgiveLesson(){System.out.println("啟動(dòng)VisualStudio.NET");super.giveLesson();}}使用繼承，可以有效實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用子類自動(dòng)繼承父類的屬性和方法，子類中不再存在重復(fù)代碼繼承的特點(diǎn)繼承的特點(diǎn)具有層次結(jié)構(gòu)子類繼承了父類的屬性和方法繼承的優(yōu)點(diǎn)繼承的優(yōu)點(diǎn)代碼的可重用性父類的屬性和方法可用于子類設(shè)計(jì)應(yīng)用程序變得更加簡單可以輕松地自定義子類如何實(shí)現(xiàn)繼承在Java語言中，用extends關(guān)鍵字來表示一個(gè)類繼承了另一個(gè)類，例如：publicclassJavaTeacher2extendsTeacher{//其余代碼省略}在父類中只定義一些通用的屬性與方法，例如：publicclassTeacher{privateStringname;//教員姓名privateStringschool;//所在中心publicTeacher(StringmyName,StringmySchool){//初始化屬性值}publicvoidgiveLesson(){//授課方法的具體實(shí)現(xiàn)}publicvoidintroduction(){//自我介紹方法的具體實(shí)現(xiàn)

}}如何實(shí)現(xiàn)繼承子類自動(dòng)繼承父類的屬性和方法，子類中可以定義特定的屬性和方法publicclassTeacher{privateStringname;//教員姓名privateStringschool;//所在中心publicTeacher(StringmyName,StringmySchool){//初始化屬性值}publicvoidgiveLesson(){ //授課方法的具體實(shí)現(xiàn)}publicvoidintroduction(){ //自我介紹方法的具體實(shí)現(xiàn)

}}publicclassJavaTeacher2extendsAccpTeacher{publicJavaTeacher2(StringmyName,StringmySchool){super(myName,mySchool);}publicvoidgiveLesson(){System.out.println("啟動(dòng)Eclipse");super.giveLesson();}}由于giveLesson()方法與父類的實(shí)現(xiàn)有所不同，因此重寫了該方法方法重寫：子類和父類的方法具有相同的名稱、參數(shù)列表、返回類型和訪問修飾符父類中的屬性和方法可以被子類繼承publicclassJavaTeacher2extendsTeacher{publicJavaTeacher2(StringmyName,StringmySchool){super(myName,mySchool);}}如何實(shí)現(xiàn)繼承子類的構(gòu)造方法中，通過super關(guān)鍵字調(diào)用父類的構(gòu)造方法方法重寫后，通過super關(guān)鍵字調(diào)用父類的方法publicclassJavaTeacher2extendsTeacher{publicvoidgiveLesson(){System.out.println("啟動(dòng)Eclipse");super.giveLesson();}}通過調(diào)用父類的構(gòu)造方法，完成對(duì)屬性值的初始化一切類的“祖先”——Object在Java中，所有的Java類都直接或間接地繼承了java.lang.Object類publicclassMyObject{//…}publicclassMyObectextendsObject{

//…}在Eclipse中調(diào)用MyObject對(duì)象的成員，會(huì)自動(dòng)彈出繼承自O(shè)bject的所有方法小結(jié)請(qǐng)編碼實(shí)現(xiàn)動(dòng)物世界的繼承關(guān)系：動(dòng)物（Animal）具有行為：吃（eat）、睡覺（sleep）動(dòng)物包括：兔子（Rabbit），老虎（Tiger）這些動(dòng)物吃的行為各不相同（兔子吃草，老虎吃肉）；但睡覺的行為是一致的請(qǐng)通過繼承實(shí)現(xiàn)以上需求，并編寫測試類AnimalTest進(jìn)行測試完整代碼實(shí)現(xiàn)為什么需要多態(tài)在教員類的基礎(chǔ)上，開發(fā)一個(gè)類代表總部，負(fù)責(zé)對(duì)各教員進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估內(nèi)容包括：

1、教員的自我介紹

2、教員的授課為什么需要多態(tài)publicclassHQ1{publicvoidjudge(JavaTeacher2t){roduction();t.giveLesson();}publicvoidjudge(DotNetTeacher2t){roduction();t.giveLesson();}publicstaticvoidmain(String[]args){HQ1hq=newHQ1();hq.judge(newJavaTeacher2(“李明”,“西安加中“));hq.judge(newDotNetTeacher2(“張明”,“無錫加中“));}}第一種解決方案大家好！我是西安加中的李明.啟動(dòng)Eclipse知識(shí)點(diǎn)講解總結(jié)提問大家好！我是無錫加中的張明.啟動(dòng)VisualStudio2005知識(shí)點(diǎn)講解總結(jié)提問控制臺(tái)輸出為什么需要多態(tài)現(xiàn)在，升級(jí)教員類，增加一種新類型：DBTeacher，該類型的教員專門負(fù)責(zé)教授數(shù)據(jù)庫，要求如下：屬性：姓名、所屬學(xué)校方法：授課（啟動(dòng)SqlServer、實(shí)施理論課授課）、自我介紹同時(shí)，總部也負(fù)責(zé)對(duì)這類教員進(jìn)行評(píng)估為什么需要多態(tài)如果在第一種解決方案的基礎(chǔ)上去解決，我們需要如下兩個(gè)步驟：建立DBTeacher類修改總部類，增加方法：judge(DBTeachert)每增加一種新的教員類型，都要修改總部類，增加相應(yīng)的judge(評(píng)估)方法，代碼的可擴(kuò)展性及可維護(hù)性極差能找到這個(gè)解決方案的弊端嗎？完整代碼實(shí)現(xiàn)總部類完整代碼實(shí)現(xiàn)為什么需要多態(tài)第二種解決方案——使用多態(tài)publicclassHQ3{publicvoidjudge(Teachert){roduction();t.giveLesson();}publicstaticvoidmain(String[]args){HQ3hq=newHQ3();hq.judge(newJavaTeacher2("李明","北京中心“)); hq.judge(newDotNetTeacher2("張明","天津中心")); hq.judge(newDBTeacher(“李嵐","北京中心“));}}可以接收子類類型根據(jù)實(shí)際創(chuàng)建的對(duì)象類型調(diào)用相應(yīng)方法大家好！我是北京中心的李明.啟動(dòng)Eclipse知識(shí)點(diǎn)講解總結(jié)提問大家好！我是天津中心的張明.啟動(dòng)VisualStudio2005知識(shí)點(diǎn)講解總結(jié)提問大家好！我是北京中心的李嵐.啟動(dòng)SqlServer知識(shí)點(diǎn)講解總結(jié)提問控制臺(tái)輸出使用多態(tài)之后，當(dāng)需要增加新的子類類型時(shí)，無需更改總部類，程序的可擴(kuò)展性及可維護(hù)性增強(qiáng)什么是多態(tài)簡單來說，多態(tài)是具有表現(xiàn)多種形態(tài)的能力的特征同一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口，使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作彩色打印機(jī)打印機(jī)黑白打印機(jī)打印效果：彩色打印效果：黑白打印打印publicclassTeacher{publicvoidgiveLesson(){

System.out.println("知識(shí)點(diǎn)講解");System.out.println("總結(jié)提問");

}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){

HQ3hq=newHQ3();hq.judge(newDBTeacher());}}3如何實(shí)現(xiàn)多態(tài)1、子類重寫父類的方法2、編寫方法時(shí)，調(diào)用父類定義的方法3、運(yùn)行時(shí)，根據(jù)實(shí)際創(chuàng)建的對(duì)象類型動(dòng)態(tài)決定使用哪個(gè)方法publicclassDBTeacherextendsAccpTeacher{publicvoidgiveLesson(){