第4章 抽象、封装与类
第4章 结构化设计方法
第4章结构化设计方法4.1 当你“编写”程序时你设计软件吗？软件设计和编码有什么不同吗？在“编写”程序时并没有设计软件。
软件设计包括概要设计和详细设计，编码是将详细设计中的过程描述转换成用程序设计语言来描述。
4.2 举出3个数据抽象的例子和可以用来操作这些数据抽象的过程抽象的一个例子。
抽象是忽略事物的细节，获取其本质特征的过程。
抽象是一种重要的机制，使人们能够对复杂系统能够很好地理解、交流和推理。
在软件领域，可以将抽象分为两类，即数据抽象和过程抽象。
在传统的结构化程序设计语言中，就提供了这两种抽象机制。
(1) 数据抽象：在所有的结构化程序设计语言中，用户都可以自定义抽象数据类型。
如定义抽象数据类型Student（学生）、Course（课程）、ClassScoreList（班级成绩单）。
(2) 过程抽象：过程抽象也称为是基于方法的抽象。
过程抽象使我们关心处理过程的名字和它能做什么，而无需知道如何完成所有实现细节。
如求班级总平均分average(ClassScoreList)就是一个过程抽象。
在面向对象的程序设计语言中，抽象与封装的概念密切相关，数据抽象和相关的过程抽象被封装在类中，不同类中相似的过程抽象（方法）又可以进一步抽象，放在接口中。
封装是保证事物有明确内外界限的机制。
内部是受保护的，与外部事物相隔离。
4.3 应在什么时候把模块设计实现为单块集成软件？如何实现？性能是实现单块集成软件的唯一理由吗？由于模块之间的调用降低了系统的运行速度，可能会导致满足不了用户的性能要求，这时就需要将软件设计为单块集成软件。
但是在设计时，最好按照模块化的原则进行设计，只是没有显式的模块定义而已。
这样的程序也具有模块化的优点。
性能是实现单块集成软件的唯一理由。
4.4 是否存在一种情况：复杂问题需要较少的工作去解决？这样的情况对模块化观点有什么影响？通过对复杂的问题进行合理分解，分解为若干个相对简单及独立的子问题，就可以用较少的工作去解决。
《C++程序设计》习题解答
《C++程序设计》习题解答第1章C++概述1．填空题（1）在面向对象程序设计中，对象是由___________、___________和___________封装在一起构成的实体。
（2）在面向对象程序设计中，类是具有________________和___________的对象的集合，它是对一类对象的抽象描述。
（3）面向对象程序设计最突出的特点就是___________、___________和___________。
（4）C++语言包含头文件的格式有两种，即_______________和__________________。
（5）C++源程序要经过________、_________、________和_________四个环节，才能在屏幕上显示结果。
（6）每个C++程序都从________函数开始执行。
（7）每个函数体都以________开始，以________结束。
（8）C++程序中的每条语句以________结束。
（9）C++程序的头文件和源程序的扩展名分别为__________和_________，目标程序的扩展名为__________，可执行程序的扩展名为__________。
（10）在C++程序中使用基本输入/输出语句需包含的头文件是________________，应放在程序的________________。
（11）在C++程序中注释语句有_______________和______________两种格式。
（12）C++程序的续行符为_________。
（13）如果从键盘输入语句给变量X，则输入函数的形式为_____________；如果再将变量X的值显示在屏幕上，其输出函数的形式为_____________。
（14）C++程序中的“endl”在输出语句中起___________作用。
参考答案：（1）对象名，一组属性数据，一组操作（2）相同属性数据，操作（3）封装性，继承性，多态性（4）#include<文件名.扩展名>，#include"文件名.扩展名"（5）编辑，编译，连接，运行（6）主函数（7）{、}（8）分号；（9）.h，.cpp，.obj，.exe（10）#include<iostream.h>，开始部分（11）/* */，//（12）\（13）cin>>X、cout<<X（14）换行并清空流2．选择题（1）面向对象程序设计把数据和（）封装在一起。
类的封装的理解
类的封装性的理解类作为面向对象程序设计方法的主要特征，它有异于面向过程程序设计方法。
不仅仅表现在它更接近于人类的思维，而在于它具有安全性、可重用性等特点，而类的安全性就是由类的封装性所作用的。
1.类与主函数的封装对于一个类，它有三种类型，即public、private、protected。
这三种类型共同组成一个类。
总的来说，类是一个封闭的整体，是对某一事物的共性的抽象的描述，它不能被直接运用。
也因为这个特点，类具有了安全性。
通过类的public 类型，它作为一个外部接口，无论是对于主函数中或是派生类，它将整个类与外界联系起来。
所以在主函数中要想调用类中的成员函数函数（除私有和保护）就必须要定义一个此类的对象，然后利用对象对类中的公有的函数成员或公有的数据成员进行调用。
2.类与类之间的封装和隐藏类的封装性在类的派生和继承中主要表现在它的继承方式。
即public、private、protected继承。
对于public继承，其基类除构造函数和析构函数外，其他的成员或数据函数均被继承，类型仍是原来的不变；对于private继承方式，基类无论是什么类型，在派生类中他们都变为私有；而对于protected继承，其基类的成员类型也不变。
但应注意无论是哪种继承方式，其基类中的私有变量是无法继承的。
在一般情况下，private和protected类型没有什么差别，然而在继承时，protected能将上一级为protected类型的数据成员保留下来，克服了privat 里的数据成员不能被继承的缺点。
当然，对于继承和派生，如果是对于多个派生类继承一个基类，而另一个派生类又继承上层的类（如图），则就引出了虚基类，使得从不同的路径继承过来的同名函数在内存中只有一个拷贝，解决了函数的二意性问题。
但对于函数的隐藏性（如图2），在类的概念中又引出了虚函数和纯虚函数的概念，以此来解决不同类中同名函数的的输出问题。
而虚函数和纯虚函数的区别主要是表达方式上的差异，纯虚函数是没有又函数体的，而虚函数是需要函数体的，也就因为这样，我们仅把拥有纯虚函数的类叫做抽象类，它是一类自身无法实例化，只有通过继承和派生才能实现事例化。
PHP程序设计习题答案
第1章PHP开篇习题一、填空题1.Apache的httpd服务程序使用的是【80 】端口。
2.在进行软件开发时有两种基本架构，B/S架构和【C/S】架构。
3.URL的英文全称是【】，中文名称为【统一资源定位符】。
Uniform Resource Locator4.【HTTP 】协议是计算机硬件与软件之间数据交换的格式。
5.【HTTP】表示传输数据所使用的协议，【WWW】表示要请求的服务器主机名。
二、判断题1.使用PHP写好的程序，在Linux和Windows平台上都可以运行。
(√)2.PHP可以支持MySQL数据库，但不支持其它的数据库。
(×)3.PHP有很多流行的MVC框架，这些框架可以使PHP的开发更加快捷。
(√)4.Zend Studio是PHP中常用的IDE（集成开发环境）。
(√)5.进行PHP程序开发时，可以借助软件和工具来提高效率。
(√)三、选择题1.下列选项中，不是URL地址中所包含的信息是（D ）。
A.主机名B.端口号C.网络协议D.软件版本2.PHP是一种（A）的编程语言。
A.解释型B.编译型C. 两者都是D. 两者都不是3.PHP是个网站开发中非常流行的脚本语言，其流行的原因不包含（C ）。
A.易学B.易用C.易调试D.易扩展4.PHP与Linux、Apache和MySQL一起共同组成了一个强大的Web应用程序平台，下列选项中为该平台简称的是（B ）。
A. WAMPB. LAMPC. LNMPD. WNMP5.在下列选项中，哪些不属于PHP的突出特点（B ）。
A开源免费 B.开发成本高C.跨平台性D.支持多种数据库四、简答题1.请简要说明PHP的突出特点是什么？1.开源免费2跨平台性3.面向对象.快捷性5.支持多种数据库4.第2章基本语法习题一、填空题1.任何一个程序文件的php代码的开始和结束都要使用【<?php 】和“?>”进行标记。
2.PHP中，多行注释以【/* 】开始，以【*/ 】结束。
第四章Java面向对象特性课件
对象的基本概念
面向对象程序语言三个关键特点： 封装 ( Encapsulation ) 多态 ( Polymorphism ) 继承 ( Inheritance )
1
第4章 Java面向对象特性
抽象数据类型
基本数据类型和聚集类型的变量与一些操作 （如+, -）之间不需特殊的联系。 在面向对象语言中，在数据类型的声明与操作
数据隐藏与封装举例
class Date{
private int day, month, year;
void setDate( int a, int b, int c){
day = a;
month = b;
year = c ;
}
}
…
Date d1;
d1=new Date( ); d1.setDate(30,9,2001);
4
第4章 Java面向对象特性
对象生命周期
创建对象 使用对象 清除不用的对象
5
第4章 Java面向对象特性
创建对象
创建对象的三个步骤： 声明 （Declaration ） 实例化（Instantiation） 初始化（Initialization）
例： Point origin_one ; origin_one = new Point(23, 94); Rectangle rect_one = new Rectangle(origin_one, 100, 200); Rectangle rect_two = new Rectangle(50, 100);
public void changeObjValue( PassTest ref){
ref.ptValue = 99.0f; }
chap1Java与面向对象程序设计
2. 面向对象的设计 形成OOD模型 • 在OOA模型基础上引入界面管理、任务管理和
数据管理三部分内容。
• 界面管理负责整个系统的人机界面的设计
• 任务管理负责处理并行操作之类的系统资源管 理功能的工作
• 数据管理负责设计系统与数据库的接口。 3. 面向对象的实现 • 选择一种合适的编程语言 • 实现各个类 • 集成 • 维护
对象的操作1 对象的操作2
打开
关闭
对象的操作n
对象的状态 静态属性 （变量）
颜色大小开 启
对象的操作3 换台
对象的操作
……
方法一方面把对象内部的变量包裹封 装保护起来，一方面与外部交互
• 对象的标志，一般是指对象名，用于区别同一类 的各个对象
• 由于对象是类的实例化，因此在程序中通常是先 定义类即定义同类对象的公共属性包括变量和方 法，然后再用对象名创建类的实例对象
现实世界
计算机世界 对象
映射
实体
抽象 实例化
抽象 概念世界
类
抽象数据向对象技术的核心概念之一。如上图所示， 对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机 中的映射和体现。对象拥有各自的静态属性和相关 的操作。比如，现实世界中的电视机是一个实体， 有品牌、尺寸、颜色、开关、控制器等。
，最终形成一个广泛联系的可理解扩充维护更接近 问题本来面目的动态对象模型系统
• 对象：是现实世界的实体或概念在计算机中 的抽象表示。用来模拟组成或影响现实世界 问题的一个或一组因素。(下一节详细介绍)
• 面向对象程序设计的优点：
1. 对数据的封装提高了程序的可复用和可维护性 封 2. 由于封装，保护私有数据
第三阶段 面向对象的实现
进行具体的编程、 模块连接及测试
类的封装的定义
类的封装的定义
一、类的封装
类的封装，是一种将一组相关的变量和函数封装成一个独立的数据类型的技术，以提高程序的可维护性、可重用性。
类的封装，可以将一组相关的变量和函数封装在一个独立的自定义数据类型内，这种独立的数据类型称为类，类是一种抽象，它可以把相关的信息和数据封装起来，便于维护和使用，从而提高程序的可维护性和可重用性。
二、类的封装特性
（1）数据封装
类的封装最大的优点之一是将数据和它们的操作封装在一个结构里面，使得数据操作更加简单、快捷。
（2）访问控制
类可以通过类的修饰符来控制访问权限，使得部分数据和函数只能被类本身所调用，这样可以保证自己的资源不被滥用。
（3）抽象
类能够把复杂的具体事物抽象成一个独立的实体，以便让程序进行更有效的管理。
（4）继承
类具有继承的能力，可以将相关的操作封装放到基类中，而子类只需要根据需要进行相应的改进和扩展，这样可以减少代码的冗余，提高程序的可复用性。
java程序设计 第四章 内容提纲汇总
注意：①创建对象的意思是在内存中按类的格式开辟
一个空间。这个空间既有属性空间，又有方法空间。 ②同类的不同对象占用不同的内存空间 创建变量与创建对象示意图
第4章 面向对象编程
2、对象初始化的说明 （1）系统如何对变量初始化 一个变量若在声明后没有赋值而直接使用该变量， 则会出错
同样，用new创建一个对象时，系统会为对象中 的变量进行初始化。系统不但会为对象中的变量分配 内存，同时还为它们设置相应的初值 byte、short、int、long类型变量设初值为0 Float类型变量设初值为0.0f Double类型变量设初值为0.0 Char类型变量设初值为‘\u0000’ Boolean为false; 引用类型初值为null
第4章 面向对象编程
B、修饰方法—公共方法： 公共方法是类的对外接口，它允许其它类或程序 调用 C、修饰域—公共域(公共属性、公共变量)：
用public修饰变量，会造成安全性和数据的封装
性下降
第4章 面向对象编程
2）、私有访问控制符：private 用private修饰的属性和方法只能被自身类访问 和修改。它不能被其它类(包括该类的子类)访问和修 改 说明： ①享有最高级别的保护，是类的私有成员 ②其它类若想获得和修改私有成员时，要通过 类的方法
◆封装是抽象的具体体现,它利用操作方法把数据 封装到类中;形成以数据为核心，以方法为外壳的类。
◆继承是一个类继承父类的所有非私有的属性和方 法，它可以提高代码的重用性。 ◆对象是类的实例化的结果，是类的具体化，利用 对象的引用可以使用类的属性和方法完成任务。
第4章 面向对象编程
§4.3 成员变量与封装
态,解决问题)
第4章 面向对象编程
面向对象的方法解决问题的基本过程 对象 实 例 ③ 化 类 实体
面向对象程序设计第四章
4.1 抽象与封装
封装就是将数据的表现方式和对数据的操作细节隐藏 起来，用户可以通过接口对数据进行操作，而不必要 知道数据是如何表示的，怎么对数据操作的这些细节 封装是面向对象的基本特征之一 变速箱变速、汽车驱动、汽车转向等原理都被封装在 汽车内部了，提供给驾驶员的只是一个接口。驾驶员 只需要踩下油门、转动方向盘就可以上路了 我们不必要知道录音机、MP3播放器、电视机遥控器 等内部细节，只需要知道按下哪个键可以播放、停止 即可
类成员包括成员函数和数据成员两类。 包含可执行代码的成员统称为该类的成员函数。 类的成员函数包括：方法、属性、事件、索引 器、运算符和构造函数。 类的数据成员包含类要处理的数据，可以是常 量和字段。
4.3 对象
4.3.1 创建对象 使用new运算符，可以创建对象，即类的实例。对象 是一个引用类型的变量。 对象的创建形式： 类名 对象名 = new 类名(参数); Goods cloth = new Goods(10); 使用new运算符创建对象，并调用类的构造函数完成 对象的初始化工作。也可以分两步创建对象： Goods cloth ; cloth = new Goods(10);
protected
internal protected internal
定义保护成员。成员可以从定义它的类内部，以及派 生类访问
定义内部成员。成员只能从当前程序集中访问 定义内部保护成员。成员在当前程序集、定义它的类 内部和派生类访问
4.7.1 使用传统的读写方法进行封装
在程序中，可以使用传统的读写方法封装私有 数据。通常先定义私有字段，然后定义一个读 私有字段的方法和一个修改字段的方法。如果 想访问类中封装的私有数据，只能通过读写方 法完成，这样可以保证类中封装数据的完整性
面向对象编程技术第四章
说明：
3.保护类型与private类似，其差别表现在继承与派生时对派 生类的影响不同，在第七章介绍。
下页 例子
•面向对象编程技术第四章
class circle {
public: circle::circle(int r)
{ radius=r;
}
构造函数，后面介绍
int area()
1. 成员函数分类 (1)构造函数与析构函数
2.不能在定义时初始化赋值
(2)其他成员函数
定义成员时并不分配存储空间， 如 int hour=0
2. 在类中说明原形，在类外给 出函数体实现，并在函数名前 使用类名加以限定。也可以直 接在类中给出函数体
允许声明重载函数和带缺省形
参值的函数
建议定 义在类
•面向对象编程技术第四章
}
•面向对象编程技术第四章
时钟类的成员（数据成员与函数成员声明）
class Clock
{private:
数据成员
int Hour, Minute, Second;
public:
void SetTime(int NewH, int NewM, int
NewS); void ShowTime（ ） ;
{
return (int)3.14*radius*radius;
ERROR! 不允
} void circle_prt()
许访问私数 据！如何解决？
{
cout<<"the private radius is:"<<radius<<endl;
} private:
int radius;
《面向对象程序设计》知识点
《面向对象程序设计》知识点《面向对象程序设计》是计算机科学中的重要概念，它是一种软件开发方法，将软件模型作为一个系统的集合来设计、分析和实现。
本文将重点介绍面向对象程序设计中的关键知识点，包括面向对象的基本概念、类与对象、继承与多态、封装和抽象等内容，以便读者全面了解和掌握面向对象程序设计的核心概念和方法。
一、面向对象的基本概念1. 面向对象编程的起源：面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）起源于20世纪60年代，是一种基于对象的软件开发范式，它将数据和操作数据的方法组合到一个对象中，以及通过对象之间的交互来完成程序的设计。
2. 面向对象的特征：面向对象的程序设计具有封装、继承和多态的特征。
封装指的是将数据和处理数据的方法封装在对象中，继承指的是子类可以继承父类的属性和方法，多态指的是同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。
3. 面向对象的优势：面向对象的程序设计具有代码复用性高、可维护性强、扩展性好、可靠性高等优势，可以提高程序的设计效率和质量。
二、类与对象1. 类的定义：类是一种抽象数据类型，用来描述具有相同属性和行为的对象的集合。
类用来创建对象的模板，包含数据成员和成员函数。
2. 对象的创建：对象是类的一个实例，是具体的数据和行为的封装体。
通过类实例化，可以创建多个对象来表示真实世界的实体。
3. 类的成员：类包含数据成员和成员函数。
数据成员表示对象的属性，成员函数表示对象的行为，可以进行数据的操作和处理。
三、继承与多态1. 继承：继承是指一个新类从现有类中派生出来，并且拥有现有类的属性和行为。
继承可以实现代码的复用，并且可以建立类之间的关系。
2. 多态：多态是指同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。
多态通过虚函数和动态绑定实现，可以使程序具有更好的灵活性和扩展性。
四、封装和抽象1. 封装：封装是指将数据和数据的操作封装在类的内部，外部无法直接访问和修改类的数据。
Java程序员认证考试题
●第一章Java入门●第二章数据类型和运算符●第三章流程控制与数组●第四章封装●第五章继承●第六章抽象类与接口●第七章多态●第八章异常●第九章多线程机制●第十章输入输出流●第十一章使用泛型和集合框架●第十二章基于Swing的图形用户界面(GUI)设计●第十三章Java事件驱动编程第一章练习题（Java入门）1．下列哪项不是JDK所包含的内容？（选一项）A．Java编程语言B．工具及工具的APIC．Java EE扩展APID．Java平台虚拟机2．下列关于JDK、JRE和JVM的描述。
哪项正确？A．JDK中包含了JRE，JVM中包含了JREB．JRE中包含了JDK，JDK中包含了JVMC．JRE中包含了JDK，JVM中包含了JRED．JDK中包含了JRE，JRE中包含了JVM3．下列哪个工具可以编译java源文件？A．javacB．jdbC．javadocD．junit4．JDK工具javadoc的作用是哪项？A．生成Java文档B．编译Java源文件C．执行Java类文件D．测试Java代码5．以下哪些包是Java标准库中常用的包？（选三项）A．java．langB．javax．servlet .httpC．j ava. ioD．java．sql6．使用JDK工具生成的Java文档的文件格式是？A．XML格式B．自定义格式c．二进制格式D．HTML格式7．以下关于JVM的叙述，哪项正确？（选两项）A．JVM运行于操作系统之上，它依赖于操作系统B．JVM运行于操作系统之上，它与操作系统无关C．JVM支持Java程序运行，它能够直接运行Java字节码文件D．JVM支持Java程序运行，它能够直接运行Java源代码文件8．以下关于支持Java运行平台的叙述，哪项错误？A．Java可在Solaris平台上运行B．Java可在Windows平台上运行C．Java语言与平台无关。
Java程序的运行结果依赖于操作系统D．Java语言与平台无关。
第四章 面向对象(上)
4.3 类的域（属性）与方法（操作）
Java中类包括域和方法两部分
域：即属性也称数据成员，是事特物静态特征 的抽象，可以是基本数据类型的数据或数组， 也可以是某一个类的对象
方法：即操作也称成员方法，是事物动态特征 的抽象，用于处理该类的数据
类的基本定义格式如下：
[修饰符] class 类名 [extends 父类] [implements 接口名] { 成员变量基本数据类型或某个类的对象 成员方法函数 }
类与对象
对象是对客观事物的抽象 类是对对象的抽象，在语言中是一种抽象的数 据类型。 它们的关系是，对象是类的实例，类是对象的 模板。
对象引用
类类型变量称为引用变量，它们并不直接保留 对象，只是保留对象的地址，而不是拥有对象 本身，通过引用变量即可以得到一个对象。 所有对象总是且只能通过内存引用访问，这种 方式称为间接寻址。
第四章 类与对象（上）
主要内容
4.1 面向对象技术 4.2 抽象、 类、对象及引用 4.3 类的域与方法 4.4 对象 4.5 构造方法 4.6 类成员属性和方法的非访问修饰符 4.7 包（Package）
4.1 面向对象技术
4.1.1 面向过程与面向对象的比较 面向过程程序设计方法
过程化程序设计先确定算法，再确定数据结构 程序=算法+数据结构 缺点
类成员方法
[修饰符] 返回值类型 方法名(参数列表)
[throws 例外名1，例外名2，…] { 局部变量声明；
语句序列；
}
类成员方法
局部变量
局部变量在某一个语句（如for语句）或代码块 （如方法体）中声明，作用域是声明该变量的 语句或代码块 局部变量使用前必须初始化
实用教程习题集第4章
实⽤教程习题集第4章第4章类的封装性、继承性、多态性及接⼝⼀、判断题1. 如果类A和类B在同⼀个包中，则除了私有成员外，类A可以访问类B中所有的成员。
（）2. 接⼝中的成员变量全部为常量，⽅法为抽象⽅法。
（）3. 抽象类可以有构造⽅法，所以能直接⽤来⽣成实例。
（）4. Java的类不允许嵌套定义。
（）5. 包含抽象⽅法的类⼀定是抽象类，但有abstract修饰的类不⼀定包含抽象⽅法（）6. 泛型只能⽤于类的定义中，不能⽤于接⼝的定义中。
（）7. ⽤final修饰的类不能被继承。
（）8. 接⼝⽆构造器，不能有实例，也不能定义常量。
（）9. ⼀个具体类实现接⼝时，必须要实现接⼝中的所有⽅法。
（）10. 类具有封装性，但可以通过类的公共接⼝访问类中的数据。
（）11. ⼦类能继承或覆盖(重写)⽗类的⽅法，但不能重载⽗类的⽅法。
（）12. ⽤final修饰的⽅法不能被⼦类覆盖(重写)。
（）13. abstract是抽象修饰符，可以⽤来修饰类、属性和⽅法。
（）14. ⽗类的静态⽅法不能被⼦类覆盖为⾮静态的⽅法，反之亦然。
（）15. ⼦类实例化时，⼦类的构造⽅法⼀定会先调⽤⽗类的构造⽅法。
（）16. ⽤final修饰的⽅法不能被覆盖(重写)，也不能有重载的⽅法。
（）17. 接⼝也可以继承接⼝，且可以继承多个接⼝，体现了多重继承性。
（）18. 假设类B继承类A，类C继承类B，则在类C中可⽤super访问类A的⽅法。
（）19. 类和接⼝都可以继承另外⼀个类。
（）20. 抽象类中不能包含final修饰的⽅法。
（）⼆、选择题1. Java实现动态多态性是通过（）实现的。
A. 重载B. 覆盖C. 接⼝D. 抽象类2. 下列哪⼀种描述是正确的?（）A. 动态多态性只针对静态成员⽅法B. 动态多态性只针对⾮静态成员⽅法C. 动态多态性只针对静态成员域A. 重载⽅法的参数形式(类型、参数个数或参数顺序)必须不同B. 重载⽅法的参数名称必须不同C. 重载⽅法的返回值类型必须不同D. 重载⽅法的修饰词必须不同4. 接⼝的所有成员⽅法都具有（）修饰的特性。
简述面向对象程序设计四个基本特征及其含义。
简述面向对象程序设计四个基本特征及其含义。
面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种以对象为基本单位的编程范式。
它的核心思想是通过将真实世界中的事物抽象为对象，并通过对象之间的交互来完成任务。
面向对象程序设计有四个基本特征，分别是封装、继承、多态和抽象。
下面将对这四个基本特征及其含义进行简述。
一、封装（Encapsulation）封装是面向对象程序设计的基石，它指的是将数据和对数据的操作封装在一个单独的单位中。
在面向对象的世界中，这个单位就是对象。
通过封装，对象对外部世界隐藏了其内部的细节，只暴露出一些特定的接口供外部访问。
这样可以更好地实现了数据的安全性和灵活性，同时也提高了代码的可维护性和重用性。
二、继承（Inheritance）继承是面向对象程序设计的重要特征，它允许我们定义一个新的类（称为子类或派生类），从已经存在的类（称为父类或基类）中继承其属性和方法。
通过继承，子类可以获得父类的属性和方法，并且可以在此基础上进行扩展或修改。
继承提供了代码的重用性，使得我们可以更加高效地组织和管理代码。
三、多态（Polymorphism）多态是面向对象程序设计的核心特征之一，它允许我们使用统一的接口来处理不同类型的对象。
多态性使得我们可以在运行时根据实际情况选择不同的方法实现，从而实现了灵活性和可扩展性。
通过多态，我们可以编写出更加通用和可复用的代码，同时减少了代码的重复性。
四、抽象（Abstraction）抽象是面向对象程序设计的关键特征之一，它指的是将事物的共性特征提取出来形成一个抽象的概念，而忽略其具体的细节。
通过抽象，我们可以定义出一个通用的类或者接口，作为其他类的模板。
抽象使得我们可以关注对象的本质和功能，而不关心其具体的实现细节。
通过抽象，我们可以更好地设计和组织代码，提高代码的可读性和可维护性。
综上所述，面向对象程序设计的四个基本特征——封装、继承、多态和抽象，为我们提供了一种更加灵活、可扩展和易于维护的编程范式。
第四讲 抽象、封装与类
Java Program Design &Object Oriented Methodology
第四讲 抽象、封装与类 主讲教师： 王海峰 临沂大学信息学院网络教研室
gadfly7@
1
回顾上讲 • • • • Java基本数据类型 变量、常量、表达式 各种运算，优先级 程序流程控制
调节亮度
……;} }
Copyright © 2006 ， Wang Hai feng, All rights reserved
13
4.2 Java 的类
import java.awt.Graphics; /**
* This class is used to draw a box .
* * @author hf_wang */ class Box { double width,height,depth; double volume( ) { return width*height*depth;
private修饰符表示该成员变量只能被该类本身访问，任何其他类都不能访 问该成员变量。 不加任何访问权限限定的成员变量属于默认访问权限。默认访问权限表示 该成员变量只能被该类本身和同一个包的类访问（friendly）。 protected修饰符表示该成员变量除可以被该类本身和同一个包的类访问外， 还可以被它的子类（包括同一个包中的子类和不同包中的子类）访问。 public修饰符表示该成员变量可以被所有类访问
Copyright © 2006 ， Wang Hai feng, All rights reserved 28
16
成员变量设计： • 确定变量的数据类型：
– 运动员类的心率？Int\ float; – 银行帐号的利率？Int\ float;
java第4章抽象、封装与类
用 new 为对象分配内存空间的 同时，对对象进行初始化。初始化 工作由类的构造方法进行，根据需 要可以调用缺省构造方法或者重载 的构造方法。 当系统为对象分配存储空间时， 每个对象都拥有自己独立的内存空 间，其中包括对象自己的属性数据 和方法代码。
访问对象
访问对象主要是指直接或间接 访问对象的成员（数据和方法）。
class Person { String name; int no; RQ birth = new RQ( ); void setp(String s, int n, int y1, int m1, int d1) { name = s; no = n; birth.setRQ(y1, m1, d1); } void showp() { System.out.println("name="+name+" no="+no); birth.showRQ( ); } public static void main(String a[ ]) { Person p = new Person( ); p.setp("zhong", 12, 1982, 6, 13 ); p.showp( ); } }
程序运行结果为： a=5 m=0 x=5 m=5 x=3 a=5
构造方法中，除了含有用于初始化数 据成员的赋值语句外，也可以含有其它语 句。如：
Student(int no, String name, char c, String str) { if (no > 0 ) sno = no; else System.exit(0); sname = name; sex = c; addr = str; }
其中：第一行称为类头 其中：第一行称为类头 内的为类体 { }内的为类体 类定义用关键字class标识 类定义用关键字class标识
JAVA 04 类和对象
class TicketMachine { TicketMachine (int ticketCost) { ... } ... }
Constructor
构造函数 (cont’d)
JButton btnOK = new JButton(“确定");
缺省构造函数
如果一个类没有定义构造函数，则编译程序会帮我们 自动创建一个缺省构造函数 一旦我们定义了一个构造函数，就不会帮我们自动再 生成一个
Tomato
s
Storage of Objects
For C，efficiency is the most important, so programmer can make decision by their own. For Java, all objects should be constructed in runtime and be stored in heap
第4章 类和对象
对象
数据抽象与数据封装
• 用类和对象来支持抽象数据和信息屏蔽的一种方法。
在计算机中处理的任何事物均可称为对象。
• 对象是对事物属性（数据）和行为（函数）的封装
Objects in the Dance Studio Program
Dance Studio window Band
类&对象
A class is a piece of the program’s source code that describes a particular type of objects. OO programmers write class definitions. An object is called an instance of a class. A program can create and use more than one object (instance) of the same class.
C++面向对象程序设计课后答案(谭浩强)
C++面向对象程序设计课后答案(1-4章)第一章：面向对象程序设计概述[1_1]什么是面向对象程序设计？面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型。
这种范型的主要特征是：程序=对象+消息。
面向对象程序的基本元素是对象，面向对象程序的主要结构特点是：第一：程序一般由类的定义和类的使用两部分组成，在主程序中定义各对象并规定它们之间传递消息的规律。
第二：程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的，对象接受到消息后，启动有关方法完成相应的操作。
面向对象程序设计方法模拟人类习惯的解题方法，代表了计算机程序设计新颖的思维方式。
这种方法的提出是软件开发方法的一场革命，是目前解决软件开发面临困难的最有希望、最有前途的方法之一。
[1_2]什么是类？什么是对象？对象与类的关系是什么？在面向对象程序设计中，对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。
对象可以认为是：数据+操作在面向对象程序设计中，类就是具有相同的数据和相同的操作的一组对象的集合，也就是说，类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述。
类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。
类是多个对象进行综合抽象的结果，一个对象是类的一个实例。
在面向对象程序设计中，总是先声明类，再由类生成对象。
类是建立对象的“摸板”，按照这个摸板所建立的一个个具体的对象，就是类的实际例子，通常称为实例。
[1_3]现实世界中的对象有哪些特征？请举例说明。
对象是现实世界中的一个实体，其具有以下一些特征：（1）每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象。
（2）需要用属性来描述它的某些特性。
（3）有一组操作，每一个操作决定了对象的一种行为。
（4）对象的操作可以分为两类：一类是自身所承受的操作，一类是施加于其他对象的操作。
例如：雇员刘名是一个对象对象名：刘名对象的属性：年龄：36 生日：1966.10.1 工资：2000 部门：人事部对象的操作：吃饭开车[1_4]什么是消息？消息具有什么性质？在面向对象程序设计中，一个对象向另一个对象发出的请求被称为“消息”。
1.什么是抽象？什么是类？什么是对象？什么是封装、继承和多态？
什么是抽象?什么是类?什么是对象?什么是封装、继承和多态? 对象与类对象：在现实生活中，任何事物都是对象。
它可以是一个有形的具体存在的事物（一张桌子，一个学生，一辆汽车）；它也可以是一个无形的，抽象的事物（一次演出，一场球赛，一次出差）。
对象既可以很简单，也可以很复杂，复杂的对象可以由若干简单的对象构成。
对象一般可以表示为：属性+行为，一个对象往往是由一组属性和一组行为构成的。
在面向对象程序设计中，对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。
在C++中每个对象都是由数据和操作代码（通常用函数来实现）两部分组成的。
类：在现实世界中，“类”是一组具有相同属性和行为的对象的抽象。
类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。
类是对多个对象进行综合抽象的结果，对象又是类的个体实物，一个对象是类的一个实例。
在面向对象程序设计中，“类”就是具有相同的数据和相同的操作（函数）的一组对象的集合，也就是说，类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述抽象将抽象是将有关事物的共性归纳、集中的过程。
抽象是对复杂世界的简单表示，抽象并不打算了解全部的问题，而只强调感兴趣的信息，忽略了与主题无关的信息。
例如：在设计一个成绩管理程序的过程中，只关心学生的姓名、学号、成绩等，而对他的身高体重等信息就可以忽略。
而在学生健康信息管理系统中，身高、体重等信息必须抽象出来，而成绩则可以忽略。
抽象是通过特定的实例抽取共同性质后形成概念的过程。
面向对象程序设计中的抽象包括两个方面：数据抽象和代码抽象（或称为行为抽象）。
前者描述某类对象的属性或状态，也就是此类对象区别于彼类对象的特征物理量；后者描述了某类对象的公共行为特征或具有的公共功能。
封装在完成抽像后，通过某种语法形式，将数据(即属性)和用以操作的算法(即方法)捆绑在一起，在形式上写成一个整体，即为”类“，这个过程叫做封装。
通过封装可以将对象的一部分属性和方法隐藏起来，让这一部分的属性和方法对外不可见，而留下来的另一部分属性和方法对外可见，作为对对象进行的操作接口。
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面向对象的软件开发方法
计算机世界 现实世界
映射
对象 实 例 化
实体 抽 象
抽象
计算机逻辑的实现
类
抽象数据类 概念世界
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class Car {
现实生活中的实体
可以将现实生活中的实体 经过抽象，映射为程序中 的对象。对象在程序中是 通过一种抽象数据类型来 描述的，这种抽象数据类 型称为类（class）。
属性
方法
对象A 公有数据 私有数据
对象B
数据
方法
方法
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在面向对象的程序设计中，抽象数据类型是用“类” 这种面向对象工具可理解和操纵的结构来代表的，每 个类里都封装了相关的数据和操作。在实际的开发过 程中，类多用来构建系统内部的模块，由于封装特性 把类内的数据保护得很严密，模块与模块间仅通过严 格控制的界面进行交互，使它们之间耦合和交叉大大 减少，从而降低了开发过程的复杂性，提高了效率和 质量，减少了可能的错误，同时也保证了程序中数据 的完整性和安全性。
2. java.io包
java.io包是Java语言的标准输入/输出类库，包含了 实现Java程序与操作系统、用户界面以及其他Java程 序做数据交换所使用的类，如基本输入/输出流、文件 输入/输出流、过滤输入/输出流、管道输入/输出流、 随机输入/输出流等。凡是需要完成与操作系统有关的 较底层的输入输出操作的Java程序，都要用到java.io 包。
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休息北京邮电大学2 Nhomakorabea过程抽象将整个系统的功能划分为若干部分，强调功 能完成的过程和步骤。面向过程的软件开发方法采用 的就是这种抽象方法。使用过程抽象有利于控制、降 低整个程序的复杂度，但是这种方法本身自由度较大， 难于规范化和标准化，操作起来有一定难度，在质量 上不易保证。 数据抽象是与过程抽象不同的抽象方法，它把系统中 需要处理的数据和这些数据上的操作结合在一起，根 据功能、性质、作用等因素抽象成不同的抽象数据类 型。每个抽象数据类型既包含了数据，也包含了针对 这些数据的授权操作，是相对于过程抽象更为严格、 也更为合理的抽象方法。
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系统类的使用：
使用系统类的前提条件是这个系统类应该是用户程序 可见的类。为此用户程序需要用import语句引入它所 用到的系统类或系统类所在的包。例如使用图形用户 界面的程序，应该用语句： import java.awt.*; import java.awt.event.*; 引入java.awt包和java.awt.event包。类库包中的程 序都是字节码形式的程序，利用import语句将一个包 引入到程序里，就相当于在编译过程中将该包中所有 系统类的字节码加入到用户的Java程序中，这样用户 Java程序就可以使用这些系统类及其中的各种功能。
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类定义的格式 [public] [abstract | final] class 类名 [extends 父类 名] [implements 接口名表] … …类头 { 域； 方法； … …类体 }
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例 4-1
1： class PhoneCard 2： { 3： long cardNumber; 4： private int password; 5： double balance; 6： String connectNumber; 7： boolean connected; 8： 9： boolean performConnection(long cn, int pw) 10： { 11： if(cn == cardNumber && pw == password ) 12： { 13： connected=true; 14： return true; 15： } 16： else 17： {
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面向对象技术的这种封装特性还有另一个重要意义， 就是使抽象数据类型，即类或模块的可重用性大为提 高。封装使得抽象数据类型对内成为一个结构完整、 可自我管理、自我平衡、高度集中的整体；对外则是 一个功能明确、接口单一、可在各种合适的环境下都 能独立工作的有机的单元。这样的有机单元特别有利 于构建、开发大型标准化的应用软件系统，可以大幅 度地提高生产效率，缩短开发周期和降低各种费用。
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3. java.util包
java.util包包括了Java语言中的一些低级的实用工具， 如处理时间的Date类，处理变长数组的Vector类，实 现栈和杂凑表的Stack类和HashTable类等，使用它们 开发者可以更方便快捷地编程。
4. java.awt包
java.awt包是Java语言用来构建图形用户界面(GUI)的 类库，它包括了许多界面元素和资源，主要在三个方 面提供界面设计支持：低级绘图操作，如Graphics类 等；图形界面组件和布局管理，如Checkbox类、 Container类、LayoutManager接口等；以及界面用户 交互控制和事件响应，如Event类。利用java.awt包， 开发人员可以很方便地编写出美观、方便、标准化的 应用程序界面。
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封装是一种数据隐藏技术，用户只能看到封装界面 上的信息，对象内部对用户是不可见的。 封装把对象的所有组成部分（包括数据和方法）组 合在一起，定义了程序如何引用对象的数据；封装 实际上使用方法将类的数据隐藏起来，控制用户对 类的数据（域、属性）修改和访问的权限。 被封装的对象之间是通过传递消息来进行联系的。 一个消息由三部分组成: 消息
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7. java.applet包
Java.applet包是用来实现运行于Internet浏览器中的 Java Applet的工具类库，它仅包含少量几个接口和一 个非常有用的类：java.applet.Applet。
8. 包
包是Java语言用来实现网络功能的类库。由 于Java语言还在不停地发展和扩充，它的功能，尤其 是网络功能，也在不断地扩充。目前已经实现的Java 网络功能主要有：底层的网络通信，如实现套接字通 信的Socket类、ServerSocket类；编写用户自己的 Telnet、FTP、邮件服务等实现网上通信的类；用于访 问Internet上资源和进行CGI网关调用的类，如URL等。 利用包中的类，开发者可以编写自己的具有 网络功能的程序。
第4章 抽象、封装与类
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 抽象与封装 Java 的类 类的修饰符 域 方法 访问控制符
4.1 抽象与封装 一、抽象
抽象是科学研究中经常使用的一种方法，即去除掉被研 究对象中与主旨无关的次要部分，或是暂时不予考虑的 部分，而仅仅抽取出与研究工作有关的实质性的内容加 以考察。在计算机技术的软件开发方法中所使用的抽象 有两类：一类是过程抽象，另一类是数据抽象。
消息的接受对象 接收对象要采取的方法 方法需要的参数
对象A
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对象B
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为什么要使用类？
采用简单数据类型表示现实世界中概念的局存在很
大的限性。例如：采用int型数据表示一个日期概念， 需要使用3个变量： int day, month, year; 并且在使用中必须时刻注意三者的联系和约束关系 同时在使用日期概念时要同时对三个对象进行访问
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1. ng包
ng包是Java语言的核心类库，包含了运行Java 程序必不可少的系统类，如基本数据类型、基本数学 函数、字符串处理、线程、异常处理类等。每个Java 程序运行时，系统都会自动地引入ng包，所以 这个包的加载是缺省的。
String carNumber; String color; int doorNumber; …… void brake() {…} void speedUp() {…} void slowDown() {…} }
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二、封装
面向对象方法的封装特性 是一个与其抽象特性密切 相关的特性。具体地，封 装就是指利用抽象数据类 型将数据和基于数据的操 作封装在一起，数据被保 护在抽象数据类型的内部， 系统的其他部分只有通过 包裹在数据外面的被授权 的操作，才能够与这个抽 象数据类型交流和交互。
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这些系统定义好的类根据实现的功能不同，可以划分 成不同的集合。每个集合是一个包，合称为类库。 Java的类库是系统提供的已实现的标准类的集合，是 Java编程的API(application program interface)，它可以 帮助开发者方便、快捷地开发Java程序。 Java的类库大部分是由它的发明者SUN公司提供的。这 些类库称为基础类库(JFC)，也有少量则是由其他软件 开发商以商品形式提供的。 根据功能的不同，Java的类库被划分为若干个不同的 包，每个包中都有若干个具有特定功能和相互关系的 类和接口。下面列出了一些经常使用的包。
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使用类库中系统定义好的类有三种方式：
继承系统类，在用户程序里创建系统类的子类，例 如 每 个 Java Applet 的 主 类 都 是 java.applet 包 中 的 Applet类的子类；
创建系统类的对象，例如图形界面的程序中要接受 用户的输入时，就可以创建一个系统类TextField类的 对象来完成这个任务； 直接使用系统类，例如在字符界面向系统标准输出 输出字符串时使用的方法System.out.println( )，就 是系统类System的静态属性out的方法。