第3章：面向对象编程基础

3.2 Java的类和对象
(2) 成员变量
成员变量定义的一般形式如下： [修饰字] 类型 变量名； 其中，修饰字可以空缺，修饰字用于对成员变量限制其访问权限，成员 的访问权限有４种：private、protected、public 和友好的（后面详细 介绍）。 变量的类型可以是任何数据类型，变量的名字是一个标识符。Java 中成 员变量的名字可以与类的方法的名字相同。 成员变量对类内定义的方法都有效。类的方法也可定义变量，这种变量 称为局部变量，局部变量只在定义它的方法中有效。
3.1 面向对象的基本概念
3. 消息（方法调用的信息）
对象之间的交互通过相互发送消息（Message ）实现。 当对象Ａ希望对象Ｂ执行Ｂ的一个方法时，用 对象Ａ发送消息给对象Ｂ来实现。 消息发送时，如果还需要其他参数，消息可带 参数一起发送。
3.1 面向对象的基本概念
4. 类（对象的类属/类别）
程序设计中利用抽象，在面向过程阶段，系统按函数和 模块进行设计。 在面向对象阶段，利用抽象按类设计。类是目前支持抽 象的最好工具。
3.1 面向对象的基本概念
2. 对象: (万物皆为对象)
对象有状态（属性）、行为（操作）和名称（ 对象名） 对象的名称用于程序引用对象，对象的成员变 量，用于存储对象的状态信息，对象的方法用 于描述对象的行为
练习题
【真题练习】参照以下Java代码，以下四个叙述中最确 切的是（ ）
class A{ int x; static int y; void fac(String s){ Syatem. out. println(＂字符串:＂+s); } } A．x、y和s都是成员变量 B．x是实例变量、y是类变量、s是局部变量 C．x和y是实例变量、s是参数 D．x、y和s都是实例变量
子类自然地继承其父类的不是 private 的成员变量作为自己的成员变量，并且自然地 继承父类中不是 private的方法作为自己的方法

子类中声明的方法跟超类中的方法名字、参数的个数和类型完全相同，超类的方 法在子类中就被隐藏。当子类对象调用该方法时，自然调用子类的方法。超类方 法在子类中隐藏称为重写或置换【其他教材上叫做“覆盖”】
高等教育自学考试
Java语言程序设计(一)
主讲教师： 刘波
liubocq@
海天培训学校
第三章
面向对象编程基础
学习重难点及要求
重点：Java 语言的类、对象、继承、接口以及
Java 小应用程序基础
难点：继承、多态性、接口
要求：重点。考试分值约占15%
学习内容
3.1 面向对象的基本概念
public:设置没有限制的访问权限，其他类的方法都能访问。 private：设置最强限制的访问权限，其他类的方法都不能访问。 protected:只限于子类和同一包中的类的方法能访问。 <default>：(无修饰，友好的)只允许同一包中类的方法访问。
3.2 Java的类和对象
5. 访问权限
把同一类对象的所有共同的属性和行为放在一 起描述。这种声明对象共有属性和行为的机制 称为类。 类概括了同类对象的共有性质：数据和方法。
类的每个对象（即类的实例）都有自己的标识 ，但它们具有相同的一组属性和提供相同的一 组方法。
3.1 面向对象的基本概念
5. 继承
继承（Inheritance）就是在已有类基础上，扩充属性，或扩 充与改写其某些方法，生成新的类，这个方式称为继承。 继承定义的类称为子类，被继承的类称为超类（父类）。子类 自动含有父类具有的属性和方法。 超类声明定义共同的特性，子类继承超类的共有特性，还可增 加某些特殊性，并可扩充和修正部分行为。 继承具有传递性。 继承的最大好处是对象能按层次划分，并在子类中，与父类相 同的属性和方法可以不再重复声明。继承体现了面向对象方法 与现实世界中人们的抽象思维方式保持一致。


(4) 使ห้องสมุดไป่ตู้对象
程序使用对象包括：
为对象设置状态 获取对象的状态 改变对象的状态 应用对象的某种方法。

前三种需要访问对象的成员变量，最后一种要调用对象的方法。 程序通过操作符“.”对某对象的成员变量进行访问 和方法调用。 一般形式为：
对象名.成员变量 对象名.方法（[参数表]）
3.2 Java的类和对象
6. 继承
Java语言不支持多重继承，限定一个类只能有一个超类。 在子类声明中加入extends子句来指定超类。格式如下： class 子类名 extends 超类名 { 类体 }
3.2 Java的类和对象
6. 继承
子类对父类的继承性，Java语言作以下规定：
3.2 Java的类和对象
类被声明后，就可用类创建对象，被创建的对象称为类的实 例。程序使用对象需依次经历４个步骤：声明对象、创建对 象、使用对象和撤销对象。 2. 对象
(1) 声明对象
由于类是一种引用类型（参见节后面叙述的对象的内存模型），声明对象只是命 名一个变量，这个变量能引用类的对象。由于对象还没有创建，所以也暂不要为 对象分配内存。 声明对象的一般形式为： 类名 对象名；
多态性
开车
3.2 Java的类和对象
类是一种类型，类封装对象的属性和方法，是同一类对象的模板。Java 程序的 主要部分是描述类。


1. 类
(1) 类的声明【类的内部由属性（即：成员变量）和方法构成】

关键字class引导一个类的声明，类名是一个标识符。类体给出类的成员变量定义和方法定 义，类体中不能有独立的执行代码，所有的执行代码只能出现在方法中。


其他：程序可通过调用方法finialize()显式通知系统，请求系统撤销对象【但不 意味着系统会立即撤销对象】 。
3.2 Java的类和对象
5. 访问权限 访问权限实现访问控制。在类的成员中引入权限控制，保护 类的成员不在非期望的情况下被引用。 在类声明中，除了类中方法总能访问类的成员变量外，Java 语言为其他类的方法访问本类成员变量和方法，提供以下 4 种访问权限：

3.2 Java的类和对象


(3) 方法
方法给出对象的行为，方法声明的一般形式如下：
返回值类型
方法体 ｝
方法名（类型 参数名，．．．，类型 参数名）｛


如果方法无返回值，就用 void 关键字。方法可以有0-N个参数，用逗号分隔，参数类型 可以是任何数据类型。
如果某方法中的参数名或局部变量的名与类的成员变量的名相同，则成员变量在这个方法 内暂时被隐藏。如果成员变量在方法内被隐藏，又在方法中要引用成员变量，必须使用 this。this表示调用该方法的当前对象。 在 Java 程序中，类的方法可以重载。方法重载是指在一个类中定义多个相同名字的方法 ，但这些方法或者参数个数不同或者顺序参数的类型不同。编译器将根据方法调用时的参 数个数和参数类型及顺序确定调用的是哪一个方法。（注意：重载与多态不同）

3.2 Java的类和对象
(2) 创建对象
创建对象就是为对象分配内存，为对象分配内存也称为类的实例化。 一般形式为： new 构造方法([参数表])
其中参数被构造方法用于给对象设置初值。
对象声明与创建也可一起完成，一般格式为： 类名 对象名 ＝ new 构造方法（[参数表]）
继承
年龄 吃饭
人
年龄 吃饭
现代人
学历
开车
年龄
吃饭
现代女孩
学历
开车
购物
3.1 面向对象的基本概念
6. 多态性
多态性是指不同对象对同样的方法有不同的实现。类型 适应性多态性要求自动按对象的实际类型正确调用它的 方法。 联编是将发送给对象的消息与含执行该消息方法的对象 连接起来。 当联编在编译和连接阶段实现时，称为静态联编；当联 编推迟至运行时间实现时，称为动态联编。 动态联编是面向对象语言必须具有的一种能力，是实现 上述多态性的技术基础。
3.2 Java的类和对象
6. 继承


（1）多态性：
子类对象也是超类对象，凡超类对象可以应用的地方，子类对象也适用。如果超类现代人 有开车的方法，那么对于子类小孩、现代女郎、圣诞老人的开车指令交给他们的超类（现 代人）来处理，也一样适用。 但有一个问题：超类把小孩、现代女郎、圣诞老人统一看做了现代人，调用现代人的开车 指令，则无法在编译时推断出由小孩、现代女郎、圣诞老人那种类型的对象来处理。因此 ，Java采用了一种延迟装载技术：编译时暂不绑定调用哪个对象的方法，必须在运行时才 绑定调用方法的技术，也称为动态联编。动态联编支撑了Java语言的多态性。 有人也将调用重载方法作为多态性之一。重载能由调用时提供的参数个数和参数的类型顺 序，在编译时就能确定被调用的方法，这种多态性不需要动态联编技术的支持。
3.2 Java的类和对象


3. 实例变量和类变量（类的静态属性） 类的成员变量又分为实例变量和类变量。在定义成员变量时，用关键字 static 修饰的是类变量，定义时未用static 修饰的是实例变量。
区别：
每个对象都有自己的实例变量；类变量是类的所有对象共享成员变量，一个类变量 在类中只有一个，它属于整个类，而不属于类的某个对象。 引用类变量途径有两条，或通过类，或通过对象，格式为：类名.类变量名 或 对 象名.类变量名；实例变量只能通过：对象名.实例变量名。 不同对象的实例变量将被分配不同的内存空间，改变类的某一个对象的实例变量的 值不会影响其他对象的实例变量。类变量的内存只有一处，让类的所有对象共享， 从类的任一对象改变类变量，类的其他对象都能发现这个改变。

3.2 Java的类和对象
(4) 构造方法
构造方法是一种特殊的方法，这种方法的名与它的类名相同，并且不返回结果， 也不写上void 关键字。 构造方法的作用是创建类的对象，并给对象初始化。 构造方法是公共方法，但程序不能显式调用构造方法。程序运行时，当有对象要 创建时，由系统自动调用构造方法。 如果类的声明没有定义构造方法，系统就增补一个没有参数的默认构造方法
3.2 Java的类和对象
4. 实例方法和类方法（类的静态方法） 如同类的成员变量有实例变量和类变量两种一样，类的方法也有两种：实例方法 和类方法。在方法定义时，冠以修饰字 static 的方法称为类方法，没有冠以 static 修饰字的方法是实例方法。
注意【调用时，实例方法约束少，类方法有局限】： 类中的实例方法可以互相调用，并可调用类方法。类方法也能相互调用，但不能直 接调用实例方法，除非类方法引入局部对象，然后通过局部对象调用实例方法。 另外，类方法能直接引用类变量，不能引用实例变量。实例方法可引用实例变量， 也可引用类变量。 【例外】实例方法必须通过对象调用，不能通过类名调用。类方法除了可以通过实 例对象调用之外，还可以通过类名调用。
3.2 Java的类和对象
(3) 对象的内存模型
Java 语言将类型分成基本类型和引用类型两种。 第２章介绍的整型、浮点型、字符型等是基本类型，程序引用这种类型 的变量，采用直接访问形式。
在 Java 语言中，数组类型和类是引用类型。程序访问引用类型的变量 采用间接访问方式。
3.2 Java的类和对象
3.2 Java的类和对象 3.3 接口 3.4 基本类 3.5 Java小应用程序基础
3.1 面向对象的基本概念
程序设计语言发展经历了面向机器、面向过 程和面向对象３个阶段：
面向机器的语言编写程序（如汇编） ，编程模式是： 程序＝数据 ＋指令
面向过程阶段是使用高级程序设计语言编程（如 FORTRAN、 PASCAL、C、COBOL 等），编程模式是： 程序＝数据结构＋算 法。特点是：结构化控制结构和模块化设计。缺点是：不适宜应用 于图形用户界面、事件驱动编程，难以开发超大规模的应用程序。
面向对象编程语言有Smalltalk、C++、Java 等，编程模式为： 程 序＝对象＋消息 。最大优点在于重用。
3.1 面向对象的基本概念
1. 抽象: (关注概念，忽略细节)
抽象（abstraction）是程序设计中最经常使用的技术之 一，因为抽象是有效控制程序复杂性的重要手段。
在设计初始阶段，采用自顶向下的设计方法，暂时不关 心具体细节，首先设计出抽象的算法；随后，抽象的算 法步骤逐步被具体的实现替换。