第4章 Java面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ).ppt

1、1,第4章 Java面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ),2,教學(xué)內(nèi)容,3,教學(xué)內(nèi)容,4,教學(xué)目標(biāo),了解并熟悉面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?掌握什么是類，以及如何定義類。 掌握構(gòu)造方法的定義、作用，以及如何實(shí)現(xiàn)類的構(gòu)造方法。 掌握如何創(chuàng)建類對(duì)象、如何使用類對(duì)象。 掌握靜態(tài)成員和實(shí)例成員的使用方法，以及二者之間的區(qū)別。 掌握類成員的訪問(wèn)權(quán)限的設(shè)置方法，以及使用的原則。,5,教學(xué)重點(diǎn),本章首先介紹面向?qū)ο蟮囊恍┗靖拍?，讓讀者初步了解面向?qū)ο蠡靖拍?接著詳細(xì)講解在Java中類的含義、如何定義類、如何由類定義對(duì)象以及二者的關(guān)系 然后講解對(duì)象的使用方法、靜態(tài)成員、實(shí)例成員、成員權(quán)限的設(shè)置等內(nèi)容。 本章將通過(guò)一個(gè)實(shí)例涵蓋本章的各

2、個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓讀者由淺入深、由少到多、逐步深入與擴(kuò)充 最終形成一個(gè)完整的案例，幫助讀者理解和運(yùn)用本章知識(shí)點(diǎn)。,6,類和對(duì)象 ： 類是一類對(duì)象的抽象或原形，它定義了該類對(duì)象的共同的屬性和方法。 真實(shí)世界中每個(gè)看得見(jiàn)的東西都是對(duì)象 用戶可以使用類的定義來(lái)生成該類的對(duì)象，生成的對(duì)象將可以使用該類的所以組件。 屬性與方法： (1)屬性成員(field)域：是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)的變量。成員域也稱類的數(shù)據(jù)成員（data member）。“屬性”是對(duì)象的靜態(tài)描述。 (2)方法(method)：定義了用戶可以進(jìn)行的操作，也決定了利用類的對(duì)象可以做的事情。 “方法”則是對(duì)象的動(dòng)態(tài)描述，或解釋為操作對(duì)象的方式 。,4.1

3、面向?qū)ο蟮幕靖拍?7,例如： 如何描述“銀行賬戶”這個(gè)對(duì)象呢？ 將它分為屬性與方法兩個(gè)方面考慮，與“銀行賬戶”對(duì)象相關(guān)的靜態(tài)屬性主要有銀行賬號(hào)、戶名、密碼、賬戶余額等 而與“銀行賬戶”相關(guān)的動(dòng)態(tài)方法有存款、取款、查詢余額、更改密碼等。 事實(shí)上對(duì)象本來(lái)就應(yīng)該只是一個(gè)抽象的輪廓，因?yàn)楸仨氁绬?wèn)題的不同來(lái)描述不同的對(duì)象，而不是詳細(xì)地將一個(gè)對(duì)象描述出來(lái)。,4.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?8,用來(lái)描述繼承最簡(jiǎn)單的一句話就是“保留、修改與新增”。 在繼承關(guān)系下，原來(lái)的對(duì)象稱作父類對(duì)象，而新對(duì)象稱作子類對(duì)象，父類和子類之間具有“相同種類”的關(guān)系。,對(duì)象的繼承,9,一是當(dāng)用戶在創(chuàng)造新對(duì)象時(shí)，應(yīng)該以繼承現(xiàn)有對(duì)象為前

4、提，而不是絞盡腦汁再去創(chuàng)造另一個(gè)全新的對(duì)象； 另一方面是應(yīng)該盡量以現(xiàn)成的對(duì)象來(lái)建構(gòu)程序 例如 假使定義了一個(gè)“人”對(duì)象，那么當(dāng)定義“導(dǎo)游”對(duì)象時(shí)應(yīng)該以繼承“人”對(duì)象為出發(fā)點(diǎn)，然后進(jìn)一步去做“保留、修改和新增”的工作，就可在所有需要導(dǎo)游對(duì)象的程序中重復(fù)使用 最佳例子，就是Java所提供的各種API，這些API中的類間可相互繼承，并不斷派生新增功能,對(duì)象的重用,10,就是將對(duì)象的屬性和方法作適當(dāng)程度的“包裝”，只留下操作的接口 封裝也可以說(shuō)成是一種“信息隱藏”(information hiding)。 封裝的最大好處就是會(huì)使對(duì)象容易使用，用戶無(wú)須去關(guān)心其內(nèi)部的細(xì)節(jié)。 例如，“錄音機(jī)”是一個(gè)對(duì)象，無(wú)

5、論其內(nèi)部構(gòu)造有多復(fù)雜，用戶總是由各種“錄音鍵”、“播放鍵”、“停止鍵”等按鍵來(lái)操作錄音機(jī)。,對(duì)象的封裝,11,是指在一般類中定義的屬性或服務(wù)被特殊類繼承之后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。 這使得同一個(gè)屬性或服務(wù)在一般類及其各個(gè)特殊類中具有不同的語(yǔ)義。 例如： “幾何圖形”的“繪圖”方法，“橢圓”和“多邊形”都是“幾何圖形”的子類，但其“繪圖”方法功能不同。,對(duì)象的多態(tài)性,12,Java中使用類的語(yǔ)法： 存取修飾詞 class 類名稱 extends 單一父類 implements 接口1, 接口2 /屬性; /方法; 用戶在指定“類名稱”時(shí)必須遵守Java的命名規(guī)則。 另外，在J

6、ava語(yǔ)言中，英文字母大小寫(xiě)視為不同。,4. 2 類的定義,13,屬性成員是具有某種數(shù)據(jù)類型的變量或常量 。 定義屬性成員的語(yǔ)法如下： 訪問(wèn)權(quán)限修飾符 final static 數(shù)據(jù)類型 名稱； 最簡(jiǎn)單的屬性成員定義如下： 數(shù)據(jù)類型 名稱； 屬性成員的數(shù)據(jù)類型可分為原始數(shù)據(jù)類型和派生數(shù)據(jù)類型兩大類。,屬性成員的定義,14,【例4-1】定義“銀行賬戶”類，主要包括姓名、賬號(hào)、密碼及賬戶余額四個(gè)屬性成員。 class Cust / Cust類 / 定義屬性成員 String name; / 字符串 int ID; / 整型變量 String PWD; / 字符串 int money; / 整型變量

7、 ,屬性成員的定義,15,【例4-2】修改上例定義的“銀行賬戶”類，聲明四個(gè)屬性成員時(shí)直接為屬性變量賦值。 class Cust / Cust類 / 聲明變量并指定變量值 String name = 張三; / 字符串 int ID = 001; / 整型變量 /聲明常數(shù)，并指定常數(shù)值 / 將串123456指定給字符串變量PWD final String PWD = 123456; / 將常數(shù)50000指定給整型變量money final int money = 50000;,屬性成員的定義,16,方法成員，是數(shù)行程序代碼的集合，用來(lái)操作類中的屬性成員。其包括方法頭和方法體兩個(gè)部分。 定義方法

8、成員的語(yǔ)法如下： 訪問(wèn)權(quán)限修飾符 final static abstract 返回值數(shù)據(jù)類型 名稱(參數(shù)列表)throws異常類 /方法主體 ,方法成員的定義,17,例如在前述的“銀行賬戶”類中，需要進(jìn)行取錢和存錢，可以定義方法如下： int getMoney(int deposit) return money= money - deposit; void saveMoney(int deposit) money = money + deposit; ,方法成員的定義,18,方法成員，是數(shù)行程序代碼的集合，用來(lái)操作類中的屬性成員。其包括方法頭和方法體兩個(gè)部分。 定義方法成員的語(yǔ)法如下： 訪問(wèn)權(quán)

9、限修飾符 final static abstract 返回值數(shù)據(jù)類型 名稱(參數(shù)列表)throws異常類 /方法主體 ,方法成員的定義,19,1.案例描述 建立一個(gè)銀行賬戶類，要求能夠存放用戶的賬號(hào)、姓名、密碼和賬戶余額等個(gè)人信息，并包含存款、取款、查詢余額和修改賬戶密碼等操作 2.案例分析 本案例創(chuàng)建一個(gè)銀行賬戶類即可，屬性成員包含四項(xiàng)： 密碼和賬戶姓名可以定義為String類型 賬號(hào)和賬戶余額可以定義為int類型 方法成員，即各項(xiàng)操作，只需通過(guò)參數(shù)的傳遞，修改類中相應(yīng)的屬性成員即可,4.3 案例分析：定義銀行賬戶類,20,3.案例實(shí)現(xiàn) 見(jiàn)Cust1 .java 4.歸納與提高 本例中，應(yīng)掌

10、握類的定義的形式和方法。 在定義類時(shí)，根據(jù)屬性成員的實(shí)際含義選用恰當(dāng)?shù)念愋?，并提供需要的方法成員，即操作。 注意 類中定義的屬性成員在本類中都可見(jiàn)，要區(qū)別其與形參的不同。 形參的作用域是其所定義的方法體內(nèi) 而類的屬性成員的作用域是整個(gè)類的范圍。,4.3 案例分析：定義銀行賬戶類,21,可以把類看成一個(gè)數(shù)據(jù)類型，這種數(shù)據(jù)類型就是對(duì)象類型。 對(duì)象類型和基本數(shù)據(jù)類型有著本質(zhì)上的區(qū)別 聲明對(duì)象變量之后，必須用運(yùn)算符new創(chuàng)建對(duì)象實(shí)體之后，才能使用對(duì)象。 new關(guān)鍵字的作用有以下幾點(diǎn)： （1）為對(duì)象分配內(nèi)存空間。 （2）調(diào)用類的構(gòu)造方法。 （3）為對(duì)象返回一個(gè)引用。,4.4 對(duì)象的定義和引用,22,構(gòu)造

11、方法必須以類名作為方法的名稱，且不返回任何值 也就是說(shuō)構(gòu)造方法是名稱為類名的特殊方法。 【例4-3】定義“銀行賬戶”類的構(gòu)造方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)銀行賬戶屬性變量的賦值操作。 Cust(String newName, int newID, String newPWD, int newMoney) name = newName; ID = newID; PWD = newPWD; money = newMoney; ,構(gòu)造方法,23,在Java類中，最少要有一個(gè)構(gòu)造方法。 類的構(gòu)造方法可以顯式定義，也可以隱式定義。 系統(tǒng)使用默認(rèn)的構(gòu)造方法來(lái)初始化對(duì)象時(shí)，將類中的變量自動(dòng)初始化為該類型的默認(rèn)值。 整型初始化

12、為0 浮點(diǎn)型初始化為0.0 字符型初始化為u0000 邏輯型初始化為false 類對(duì)象初始化為null等,構(gòu)造方法,24,構(gòu)造方法是一個(gè)特殊的方法，其具有以下特點(diǎn)： （1）構(gòu)造方法的方法名稱必須與類名相同。 （2）構(gòu)造方法沒(méi)有返回類型，也不能定義為void。 （3）構(gòu)造方法的主要作用是完成對(duì)象的初始化工作，它能夠把定義對(duì)象時(shí)的參數(shù)傳給對(duì)象的域。 （4）構(gòu)造方法不能由編程人員調(diào)用，而由系統(tǒng)調(diào)用。 （5）一個(gè)類可以定義多個(gè)構(gòu)造方法，即構(gòu)造方法可以重載。但如果沒(méi)有定義構(gòu)造方法，則編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)插入一個(gè)無(wú)參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造方法，這個(gè)默認(rèn)構(gòu)造方法沒(méi)有任何代碼。,構(gòu)造方法,25,為了在程序中使用對(duì)象，首先要聲

13、明和創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，然后給它發(fā)送消息，即調(diào)用它的方法。 例如： Cust myCust; Cust = new Cust(Tom,100,12345,10000); 等效于 Cust myCust = new Cust(Tom,100,12345,10000);,對(duì)象的創(chuàng)建,26,對(duì)象的創(chuàng)建,Cust myCust;,myCust = new Cust(Tom,100,12345,10000);,0 x0012ff70,myCust,27,類、引用和對(duì)象之間的關(guān)系如圖4-3所示。,對(duì)象的創(chuàng)建,28,在類的作用域中，一個(gè)類中聲明的成員變量和方法可由類中的所有方法訪問(wèn)，并可用它的名稱進(jìn)行引用。 在類

14、的作用域外部，類中聲明的成員變量和方法的存取必須通過(guò)該類或該類的對(duì)象和點(diǎn)操作符（稱為類成員存取操作符）來(lái)存取 在類的外部調(diào)用成員變量和成員方法的語(yǔ)法分別為： 對(duì)象名.成員變量名； 對(duì)象名.方法名(形參列表)； 例如： Cust myCust = new Cust(Tom,100,11111,10000); myCust.setMoney(5000);,對(duì)象的使用,29,Java提供了資源回收機(jī)制，自動(dòng)銷毀無(wú)用的對(duì)象，收回其所占用的空間。 如果需要主動(dòng)釋放對(duì)象，或在釋放對(duì)象時(shí)需要執(zhí)行特定的操作，在類中可以定義finalize()方法 finalize()方法沒(méi)有參數(shù)，也沒(méi)有返回值。一個(gè)類只能有一

15、個(gè)finalize()方法，其基本的形式如下： protected void finalize() 方法體； ,對(duì)象的銷毀,30,主方法，包含主方法的類稱為主類，主類是程序執(zhí)行的入口點(diǎn)。在一個(gè).java文件中，可以定義多個(gè)類，但只能有一個(gè)主類。 【例4-4】定義一個(gè)WelcomeDemo類，并輸出“歡迎來(lái)到Java的世界”。 class WelcomeDemo / 主方法 public static void main(String args) System.out.println(歡迎來(lái)到Java的世界.); ,main( )方法,31,【例4-5】定義一個(gè)ArgsDemo類，并可將向mai

16、n()方法傳遞的數(shù)據(jù)值依次輸出。 public class ArgsDemo public static void main(String args) for (int i=0; iargs.length; i+) System.out.print(argsi); 在命令提示符下 javac ArgsDemo.java java ArgsDemo a b c 輸出結(jié)果：abc,main( )方法,32,1.案例描述 建立一個(gè)銀行賬戶類，要求能夠存放用戶的賬號(hào)、姓名、密碼和賬戶余額等個(gè)人信息，并包含存款、取款、查詢余額和修改賬戶密碼等操作，并用此類創(chuàng)建對(duì)象，對(duì)象的賬號(hào)為100，姓名為Tom，密碼

17、為11111，賬戶余額為10000。 2.案例分析 建立銀行賬戶類Cust之后，通過(guò)new操作符調(diào)用類的構(gòu)造方法，將各項(xiàng)屬性成員信息傳給對(duì)象，并在主函數(shù)中調(diào)用類的方法成員。 3.案例實(shí)現(xiàn) 見(jiàn)Cust2.java,4.5 案例分析：銀行賬戶對(duì)象的創(chuàng)建,33,Java的類中可以包含兩種成員，實(shí)例成員和靜態(tài)成員。 一般在類里定義的成員是每個(gè)由此類產(chǎn)生的對(duì)象都擁有的，因此可以稱之為實(shí)例成員或?qū)ο蟪蓡T. 如果需要讓類的所有對(duì)象在類的范圍內(nèi)共享某個(gè)成員，而這個(gè)成員不屬于任何由此類產(chǎn)生的對(duì)象，它是屬于整個(gè)類的，這種成員稱之為靜態(tài)成員或類成員。,4.6 靜態(tài)成員與實(shí)例成員,34,用static 修飾符的屬性成

18、員為靜態(tài)屬性。 一個(gè)靜態(tài)屬性只標(biāo)識(shí)一個(gè)存儲(chǔ)位置。無(wú)論創(chuàng)建了多少個(gè)類實(shí)例，靜態(tài)屬性永遠(yuǎn)都在同一個(gè)存儲(chǔ)位置存放其值，靜態(tài)屬性是被共享的,靜態(tài)屬性與實(shí)例屬性,35,例如 class Cust static String bankName=建設(shè)銀行; int selfNum=0; static int allNum=0; Cust(String newName,int newID,String newPWD,int newmoney) allNum+; selfNum=allNum; ,靜態(tài)屬性與實(shí)例屬性,36,靜態(tài)方法是不向調(diào)用它的對(duì)象施加操作的方法。 使用“類名.方法名”來(lái)調(diào)用靜態(tài)方法 在以下兩種

19、情況下使用靜態(tài)方法： （1）該方法不需要訪問(wèn)對(duì)象的狀態(tài)，其所需的參數(shù)都通過(guò)顯示參數(shù)提供（如Math.pow方法）。 （2）該方法只需要訪問(wèn)類的靜態(tài)屬性。,靜態(tài)方法與實(shí)例方法,37,類的成員或者是靜態(tài)成員，或者是實(shí)例成員。 一般說(shuō)來(lái)，將靜態(tài)成員看作屬于類，將實(shí)例成員看作屬于對(duì)象（類的實(shí)例）。 1靜態(tài)成員的特征 （1）當(dāng)在 E.M 形式的成員訪問(wèn)中引用靜態(tài)成員時(shí)，E 必須是成員 M 的類型。 （2）一個(gè)靜態(tài)屬性只標(biāo)識(shí)一個(gè)存儲(chǔ)位置。無(wú)論創(chuàng)建了多少個(gè)類的實(shí)例，永遠(yuǎn)都只有靜態(tài)屬性的一個(gè)副本。 （3）靜態(tài)方法不在某個(gè)特定實(shí)例上操作，在這樣的方法中引用 this 是錯(cuò)誤的。,靜態(tài)成員與實(shí)例成員的特征,38,

20、2實(shí)例成員的特征 （1）當(dāng)在 E.M 形式的成員訪問(wèn)中引用實(shí)例成員時(shí)，E 是成員 M 的類型的實(shí)例。 （2）類的每個(gè)實(shí)例分別包含一組該類的所有實(shí)例字段。 類的每個(gè)實(shí)例都為每個(gè)實(shí)例字段建立一個(gè)副本。也就是說(shuō)類的每個(gè)實(shí)例的實(shí)例字段的存儲(chǔ)位置是不相同的。 （3）實(shí)例方法在類的給定實(shí)例上操作，此實(shí)例可以作為 this訪問(wèn)。 靜態(tài)成員與實(shí)例成員歸納如下： （1）靜態(tài)方法可以訪問(wèn)靜態(tài)成員變量，不可以訪問(wèn)實(shí)例成員變量。 （2）實(shí)例方法可以訪問(wèn)靜態(tài)成員變量，可以訪問(wèn)實(shí)例成員變量。,靜態(tài)成員與實(shí)例成員的特征,【例4-6】靜態(tài)方法與實(shí)例方法的區(qū)別。 public class StaticDemo static d

21、ouble pi=3.14; /靜態(tài)變量,類變量 double pix=3.14; /實(shí)例變量,對(duì)象變量 double getArea() /實(shí)例方法 /類變量,實(shí)例方法能用類變量 return pi*3*3; static double getArea1() return pi*3*3; /類方法能用類變量 double getArea2() /實(shí)例方法能用實(shí)例變量 return pix*3*3; /static double getArea3() /return pix*3*3; /類方法不能用實(shí)例變量 / ,【例4-7】靜態(tài)成員的加法運(yùn)算。 class HasStatic private

22、 static int x = 100; public static void main(String args) HasStatic hs1 = new HasStatic(); HasStatic hs2 = new HasStatic(); hs1.x+; hs2.x+; hs1.x+; System.out.println(x=+x); 程序運(yùn)行結(jié)果如下： X=103,41,（1）this調(diào)用本類中的屬性，也就是類中的成員變量。 this.成員變量名 （2）this調(diào)用本類中的其他方法。 this.成員方法名（參數(shù)表） 其中，成員方法名前的this可以省略。 （3）this調(diào)用本類中的

23、其它構(gòu)造方法。 this（參數(shù)表） （4）返回對(duì)象的值 可以使用return this，來(lái)返回某個(gè)類的引用。,關(guān)鍵字this的使用,42,成員方法的重載 每一成員方法都有其簽名，方法的簽名由方法的名稱以及它的形參的數(shù)量、每個(gè)形參的類型組成。具體說(shuō)來(lái)，方法簽名不包含返回類型。 在類中如果聲明有多個(gè)同名的方法但它們的簽名不同，則稱為方法的重載。 構(gòu)造方法的重載 類定義中含有兩個(gè)以上其參數(shù)個(gè)數(shù)或類型不同的實(shí)例構(gòu)造方法時(shí)，稱為構(gòu)造方法重載。 產(chǎn)生對(duì)象的格式是如下： new 類名(參數(shù)列表)；,4.7 方法的重載,43,例如重載Cust類的構(gòu)造方法如下： Cust() name = ; ID = 0;

24、PWD = ; money = 0; Cust(String newName,int newID,String newPWD,int newmoney) name = newName; ID = newID; PWD = newPWD; money = newmoney; ,4.7 方法的重載,44,在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，可以根據(jù)需要用不同的方式創(chuàng)建對(duì)象，對(duì)對(duì)象完成不同的初始化操作 例如執(zhí)行如下的兩條語(yǔ)句： Cust st1 = new Cust(Tom,100,11111,10000); Cust st2 = new Cust();,4.7 方法的重載,45,1.案例描述 建立一個(gè)銀行賬戶類，要求能

25、夠存放用戶的賬號(hào)、姓名、密碼、賬戶余額、賬號(hào)的流水號(hào)等個(gè)人信息，以及所在銀行名稱、總賬戶數(shù)等公共信息，功能方面要包含存款、取款、查詢余額、修改賬戶密碼等操作，要求采用不同的構(gòu)造方法來(lái)構(gòu)造實(shí)例對(duì)象。 2.案例分析 分別創(chuàng)建類的屬性成員和方法成員，實(shí)現(xiàn)賬戶的各項(xiàng)操作。 3.案例實(shí)現(xiàn) 見(jiàn)Cust3.java,4.8 案例分析：銀行賬戶類構(gòu)造方法的重載,46,類的封裝 類的封裝性的含義是將數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作組合起來(lái)構(gòu)成類，類是一個(gè)不可分割的獨(dú)立單位。類中既要提供與外部聯(lián)系的接口，同時(shí)又要盡可能隱藏類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 訪問(wèn)控制 Java為類中的成員變量和成員方法設(shè)置了四種訪問(wèn)權(quán)限，為類本身設(shè)置了兩種訪問(wèn)權(quán)限。 public（公有）、protected（保護(hù)）、缺省和private（私有） 聲明一個(gè)類，可以使用的權(quán)限修飾符只有public和缺省兩種，不能使用protected或private。,4.9 類的封裝和訪問(wèn)控制,47,（1）public 被public修飾的成員變量和成員方法可在所有類中被訪問(wèn) （2）protected 被protected修飾的成員變量和成員方法可在聲明它們的類、該類的子類、位于同一個(gè)包中的類