面向对象程序设计理论篇共21页
面向对象程序设计
1.1 面向对象程序设计概述
•在程序的实施过程中，由于大型系统必须由 多人合作完成，各人或各小组完成程序中的 一个或几个模块，如何划分任务、估计和分 配资源、掌握每个程序员的进度等就构成了 进行大型系统设计时管理的复杂性，另外， 即使每个人或小组所设计的模块都无可挑剔， 但将这些模块整合在一起时未必不会出现问 题，因此如何权衡模块内聚度和模块间的耦 合度，也是编程人员必须面对的问题之一。
1.1 面向对象程序设计概述
简单的说，通过使用面向对象的方法可以把 一组看似相互之间毫无联系的对象有效地集成在 一起，这些对象都包含代表各自特征的数据以及 对数据的操作即对象的行为。通过面向对象方法， 可以把与该对象相关的数据和操作封装在一个相 对独立的实体中，该实体有自己的功能和特征， 它也可以采用某种机制与外界交互。
1.1 面向对象程序设计概述
面向对象设计方法追求的是现实问题空 间与软件系统解空间的近似和直接模拟。它 希望用户用最小的力气，最大限度地利用软 件系统进行求解。
在具体学习OOP之前，请先注意一下两 点：
记忆的特征或数据，这些特征或数据能反映对象的基本性质。 找出对象和类中存在的各种整体－部分结构和一般－特殊结构，并进一步确定这些结构组合而成的多重结构。
的处理这些系统状态以及中间状态、组织高 这种环境最主要的特征就是以对象作为程序的主要单位，它将数据及对这些数据的操作功能以及与其他对象的通信的能力都封装在了
面向对象程序设计(JAVA)课件
String类提供了比较两个字符串的方法，如 equals()和compareTo()。
3
字符串转换
String类还提供了将其他数据类型转换为字符串 的方法，如Integer.toString()和 Double.toString()。
ArrayList类
动态数组
ArrayList类是一个动态数组，可以根据需要自动增长 和缩小。
Java的主要特性
面向对象
平台无关
自动内存管理
多线程支持
Java是一种纯粹的面向对象 编程语言，支持类和对象的 概念，以及继承、多态等面
向对象特性。
Java通过字节码实现跨平台 运行，只要安装了Java运行 时环境（JRE）或Java开发工 具包（JDK），就可以在任何 支持Java的平台上运行Java
01
常用方法
HashMap类提供了用于插入、删除和 查找键值对的方法，如put()、remove() 和get()。
02
03
遍历与清空
HashMap类还提供了用于遍历和清空 容器的方法，如iterator()和clear()。
Date类
日期时间表示
Date类用于表示特定的 时间点，包括年、月、 日、时、分、秒等信息。
异常的处理方式
01
抛出异常
当程序出现异常时，会抛出异常对象，传递给调用者。
02
捕获异常
在代码中通过try-catch语句块来捕获和处理异常。当try块中的代码出
现异常时，控制流会立即跳转到相应的catch块中执行处理逻辑。
03
声明抛出异常ຫໍສະໝຸດ 在方法签名中通过throws关键字声明该方法可能会抛出的异常，要求
面向对象程序设计的理念和原则
面向对象程序设计的理念和原则一、导言面向对象程序设计(OOP)是软件开发过程中的一种常见的编程范式，从它的名字就可以看出，它更关注对象而不是过程。
本文将深入探讨面向对象程序设计的理念和原则，帮助读者更好地理解该范式。
二、什么是面向对象程序设计？面向对象程序设计是一种编程思想，其核心理念是将问题看作“对象”，对象可以是现实世界的事物，也可以是一个数据结构，还可以是一个函数等。
对于一种对象，它具有属性和方法，属性是该对象的状态特征，而方法则是该对象所能执行的操作。
封装、继承和多态是面向对象程序设计的基本特征，我们将在下面的章节中进行详细讲解。
三、封装封装是面向对象程序设计的重要特征之一，其核心理念是将数据和方法封装到一个独立的对象中，从而保证数据的隐私性和安全性。
封装使得对象之间的交互更加安全和简单，因为外部用户只需要使用对象提供的公共接口（也就是方法）即可完成访问和修改，而无需了解对象内部的具体实现细节。
封装可以有效地维护代码的可扩展性和可维护性，减少代码的耦合度。
四、继承继承是面向对象程序设计的另一个重要特征，其核心理念是在已有的类的基础上，通过继承可以创建新类，新类可以继承父类的属性和方法，同时可以添加新的属性和方法，从而使得代码的可重用性更加高效。
在继承中，父类称为基类或超类，而子类称为派生类。
继承可以有效地减少代码的冗余性，提高代码的复用度。
五、多态多态是面向对象程序设计的第三个重要特征，其核心理念是相同的消息可以引起不同对象的不同行为，也就是不同的对象可以对同一项操作做出不同的响应。
多态十分灵活，可以极大地简化程序设计的过程，提高代码的灵活性和可扩展性。
它还可以实现代码的动态绑定和运行时的类型检查，从而使得代码更加健壮和可靠。
六、面向对象程序设计的原则除了上面的三个特征之外，面向对象程序设计还有一些重要的原则，它们可以有效地减少程序设计中的错误和缺陷，提高代码的质量和可读性。
下面我们就来介绍其中几个常见的原则：1.单一职责原则（SRP）单一职责原则是指一个类只负责一种功能，也就是每个类都应该只有一个引起它变化的原因。
面向对象程序设计完整版
Object- Oriented ProgrammingC++主讲成长生东华大学计算机科学与技术学院第一章概述§1.1 面向对象程序设计的基本思想C++是基于C语言发展的, 又冲破C语言局限的面向对象的程序设计语言。
它与Java语言都作为当前计算机科学的主流语言, 越来越受到用户的欢迎。
要弄清楚什么是面向对象的程序设计, 首先了解和回顾传统的( Pascal( 或C) ) 结构化程序设计方法及其设计思想、程序结构及特点。
SP(Structure Programming)是60年代诞生的针对当时爆发的所谓”软件危机”, 为此发展形成了现代软件工程学的基础。
SP的总的设计思想是:.自顶向下、层次化.逐步求精、精细化程序结构是按功能划分基本模块的树型结构, 使模块间的关系尽可能简单独立。
因此SP的程序的基本特点是:.按层次组织模块( 战略上划分战役).每一模块只有一个入口, 一个出口.代码和数据分离( 程序＝数据结构＋算法)归纳得到: SP把数据和过程( 代码、函数) 分离为相互独立的实体, 用数据代表问题空间中的客体借以表示实际问题中的信息; 程序代码则用来处理加工这些数据。
程序员在编程时, 必须时刻考虑所要处理的数据结构和类型。
对不同的数据格式即使要作同样的处理计算, 或者要对相同的数据格式作不同的处理都必须编写不同的程序( 如两个整型数和两个浮点数相加) 。
这样的编程方法, 即传统的SP方法设计出来的程序或系统其可重用的成分很少。
其次把数据和代码作为不同的分离实体时, 总存在着用错误的数据调用正确的程序模块, 或用正确的数据调用错误的程序模块的危险, 从而使数据与程序始终保持兼容, 已成为程序员的一个沉重的负担。
在开发一个大型软件课题中, 当工程进入到后期若用户改变了方案要求, 很容易使技术人员的前期工作受到摧毁性的打击, 使其前功尽弃。
为克服以上的弊端或者该SP方法难以控制处理的矛盾而产生了面向对象程序设计方法, 即Object －Oriented Programming――OOP。
《面向对象程序设计》
面向对象程序设计在数字银行系 统中被广泛应用，通过对象的设 计和关联，实现了用户账户管理、 交易记录等功能。
面向对象程序设计的发展历程
1
1967
Simula语言的出现，在编程领域首次提出了类和对象的概念。
2
1983
Smalltalk语言的发布，成为第一个完全基于面向对象的编程语言。
3
1990s
Java、C++等语言的兴起，面向对象程序设计进入了广泛应用的阶段。
封装和信息隐藏
封装将数据和对其操作的方法 封装在一个对象中，隐藏内部 实现细节，只暴露必要的接口。
继承和多态
继承允许从已有类派生出新类， 多态允许同一操作在不同对象 上的用性
通过继承和组合等机制，实 现了代码的复用，减少了重 复编写代码的工作量。
模块化和可维护性
通过将系统划分为相互独立 的对象，实现了模块化开发， 提高了代码的可读性和可维 护性。
面向对象程序设计
面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种程序 设计范式，它以对象作为程序的基本单元，通过定义类、继承、封装等机制， 实现代码的重用和模块化。
面向对象程序设计的定义
面向对象程序设计是一种程序设计方法，它以对象为中心，通过封装、继承和多态等特性，将系统划分为相互 独立的对象进行设计和开发。
面向对象程序设计的未来趋势
未来，面向对象程序设计将继续发展，更加注重可复用性、可维护性和可扩 展性，融入更多先进的技术和编程模式。
面向对象的基本特征
1 封装性
通过将数据和对其操作的方法封装在一个对象中，实现了信息隐藏和模块化。
2 继承性
使用继承机制，从已有的类中派生出新类，实现了代码的复用和扩展。
面向对象的程序设计
第六章面向对象的程序设计6.1 面向对象程序设计概述1. 基本概念面向对象的程序设计是经过对类、子类和对象等的设计来体现的类是面向对象程序设计技术的核心。
类: 定义了对象特征以及对象外观和行为的模板。
类的特征:封装性: 隐藏了类中对象的内部数据或操作细节, 只看到外表信继承性:任何类都能够从其它已有的类中派生, 新类保持了父类中的行为和属性, 但增加了新的功能。
体现了面向对象设计方法的共享机制。
多态性: 相同的操作可作用于多种类型的对象上, 并获得不同的抽象性: 提取一个类或对象与众不同的特征, 而不对该类或对象的所有信息进行处理。
基类:系统本身提供的类称为基类。
基类包括容器类和控件类。
容器类是其它对象的集合, 如表格、选项按钮组; 控件类是单一的对象, 不包含其它对象, 如命令按钮、文本框。
子类:以其它类定义为起点, 对某一对象所建立的新类。
新类将继承任何对父类所做的修改。
类库:存储类的文件, 每一个以可视方式设计的类都存储在一个类库中。
类库文件的扩展名为.VCX 。
对象: 是类的一个实例, 包括了数据和过程。
具有所在类所定义的全部属性和方法。
VFP有两种对象：容器对象和控件对象。
属性: 控件、字段或数据库对象的特性。
事件：由对象识别的一个动作。
方法：与对象相联系的由程序执行的一个处理过程, 即处理事件的一组代码用户不能够为对象创立新的事件, 但能够创立新的方法程序。
2. Visual FoxPro 基类从下述Visual FoxPro 基类中, 能够派生子类或创立对象。
容器命令组控件微调标签表单命令按钮复选框OLE 容器控制线条表单集选项组列表框OLE 绑定型控制分隔符#表格选项按钮#文本框自定义形状标头#页框组合框工具栏图象列#页面#编辑框计时器注: # 这些类是父容器的集成部分, 在类设计器中不能子类化基类事件的最小集合事件说明Init 当对象创立时激活。
Destroy 当对象从内存中释放时激活。
面向对象程序设计介绍课件
封装：将数据和方法封装在一个对象中，降低耦合度
02
继承：通过继承实现代码重用，提高开发效率
03
多态：允许一个接口有多种实现，提高程序的灵活性和可扩展性
04
2
面向对象程序设计的基本要素
类和对象
类：具有相同属性和方法的一组对象的抽象
对象：类的实例，具有类的属性和方法
封装：将对象的属性和方法封装在一个类中，隐藏内部实现细节
02
设计模式的应用可以帮助开发人员解决一些常见的设计问题，例如：创建型模式、结构型模式和行为型模式。
04
设计模式的应用可以帮助开发人员更好地理解和应用面向对象程序设计的原则和思想，从而提高软件开发的水平和技能。
敏捷软件开发方法
敏捷软件开发方法是一种以人为核心、迭代、增量的软件开发方法。
常见的敏捷软件开发方法包括Scrum、极限编程（XP）和看板（Kanban）等。
封装和抽象的目的：提高代码的可维护性、可重用性和可扩展性
封装和抽象的实现：通过类和接口来实现封装和抽象，将数据和方法封装在类中，通过接口定义抽象行为
封装和抽象的应用：在面向对象程序设计中，封装和抽象是实现模块化、分层和组件化的基础，有助于降低复杂性和提高代码的可维护性。
3
面向对象程序设计的实践案例
抽象：将复杂的问题分解成简单的对象和交互，便于理解和处理
面向对象的三大特征
封装：将数据和行为封装在一个对象中，隐藏内部实现细节，只对外提供接口
继承：一个对象可以继承另一个对象的属性和行为，实现代码重用和扩展
多态：一个对象可以表现出多种形态，根据不同的情况做出不同的反应
面向对象的编程优势
模块化：将程序划分为多个模块，便于管理和维护
面向对象程序设计理论与方法
面向对象程序设计理论与方法一、概述面向对象程序设计是一种基于对象的程序设计方法。
它强调对象的概念，在软件设计中起着核心作用。
本文将介绍面向对象程序设计理论与方法。
二、面向对象程序设计的基本特征面向对象程序设计具有以下基本特征：1.封装性：将数据和方法组合成对象，以保护数据和方法不被误用，提高了程序的安全性和可读性。
2.继承性：通过继承机制，实现代码的重用，减少了代码重复，同时提高了程序的可维护性和可扩展性。
3.多态性：同一方法可以对不同类型的对象执行不同的操作，提高了程序的灵活性和可移植性。
三、面向对象程序设计的设计模式1.单例模式：保证一个类只有一个实例，并提供对该实例的唯一访问点。
2.工厂模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
3.装饰者模式：动态地将责任附加到对象上。
4.观察者模式：定义一种一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。
四、面向对象程序设计的实践经验1.尽量使用抽象类和接口等面向对象编程的特性，增强软件的灵活性和可扩展性。
2.在面向对象编程中，应遵守“开闭原则”，即对扩展开放，对修改关闭，从而保证软件的稳定性和可维护性。
3.在进行面向对象程序设计时，要注重设计文档的撰写和维护，便于团队成员之间的交流和合作。
五、面向对象程序设计的优缺点面向对象程序设计具有以下优点：1.支持代码的重用，提高了生产效率。
2.具有良好的可扩展性和可维护性，提高了软件的可靠性。
3.提供了丰富的设计模式，为程序员提供了一系列可用的模板和思路，可以减少错误和不必要的代码。
同时，面向对象程序设计也有缺点：1.面向对象程序设计的代码量较大，对程序的运行效率有一定影响。
2.对于初学者而言，面向对象程序设计的学习曲线较陡，需要较长的学习时间和经验积累。
六、总结本文主要介绍了面向对象程序设计理论与方法，包括其基本特征、设计模式、实践经验、优缺点等方面。
虽然面向对象编程有着优点和缺点，但是在当前的软件开发领域中，面向对象编程已经成为主流的编程思想，其应用范围和意义正日益扩大和深刻。
面向对象程序设计的基础理论与方法
面向对象程序设计的基础理论与方法随着信息技术的高速发展和社会的不断进步，计算机程序成为我们生活中不可或缺的一部分。
而面向对象程序设计正是当今计算机领域中的一种非常重要的程序设计方法。
本文将从面向对象程序设计的基础理论、方法和实践角度出发，阐述面向对象程序设计的重要性以及基础理论与方法。
一、面向对象程序设计的重要性面向对象程序设计是一种思想和方法，它以对象为中心，以抽象、封装、继承和多态等概念为核心，进行软件开发技术的研究和应用。
它既是设计面向对象软件的基础，也是创建可重用、可维护、可扩展和高效率软件的关键。
具体来说，面向对象程序设计有以下几方面的重要性：1. 提高软件的可重用性面向对象程序设计强调组件化和模块化设计，通过封装和继承机制实现了代码的重用。
这种设计思想是面向过程程序设计所缺少的。
面向对象程序设计的软件结构是一个由多个类组成的体系结构，每个类都代表了一个独立的实体或概念。
这种结构可使软件的某些部分在开发过程中被设计成独立功能和模块，以便被不同的应用程序所共用。
2. 提高软件的可维护性面向对象程序设计使软件的编写更容易，也使软件的维护更加方便。
由于面向对象程序设计的抽象性和封装性，代码逻辑更清晰，更易于被理解和修改。
当软件被修改时，只需修改或替换一个类或修改一个继承层次中的一个父类，就可以很容易地改变软件的行为，这种改变不会影响到软件其它部分的功能。
这些特性使得软件的升级、扩展和维护更加容易。
3. 提高软件的可扩展性面向对象程序设计通过多态、抽象和继承等机制，使得软件的代码结构更加灵活，扩展性更好。
这么形成的软件系统能够很好地支持新的需求或需求的变更。
同时，通过这些机制，开发人员能够有效地管理和维护软件的系统架构，使得软件的扩展性以及适应性更加强大。
4. 提高软件的可靠性面向对象程序设计采用封装和继承等机制保证了代码的安全性。
由于数据和方法都被封装在类中，并且不公开，只有类的方法才能够访问。
面向对象程序设计基本原理
面向对象程序设计基本原理面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种软件开发方法和编程范式，其基本原理是以对象为基本单元，通过封装、继承和多态等机制来模拟现实世界的事物和它们之间的关系。
本文将介绍面向对象程序设计的基本原理和相关概念。
一、封装（Encapsulation）封装是指将数据和操作数据的方法捆绑在一起，形成一个独立的代码单元。
对象的内部实现细节对外界是隐藏的，只提供公共接口供其他对象使用。
封装提供了信息隐藏的机制，提高了代码的可维护性和可重用性。
通过定义类和对象，可以将相关的属性和方法封装到类中，对外界提供统一的访问接口。
二、继承（Inheritance）继承是指一个类可以从另一个类继承属性和方法，从而在不重复编写相同代码的情况下扩展和重用代码。
继承形成了类之间的层次关系，通过继承可以实现类的分类和多态性。
子类可以继承父类的属性和方法，同时可以进行特定的定制和扩展。
继承实现了代码的继承、重用和扩展，提高了代码的可维护性和效率。
三、多态（Polymorphism）多态是指同一个方法可以适用于不同的对象，实现了统一接口在不同情况下的不同实现效果。
多态通过继承和接口实现，可以使程序更加灵活和可扩展。
多态提供了代码的灵活性和可扩展性，简化了代码的编写和维护。
四、类和对象（Class and Object）类是对象的抽象，描述了一类对象具有的共同属性和方法。
对象是类的实例化，通过类创建了一个具体的实例。
类和对象是面向对象程序设计的核心概念，通过定义类和创建对象，可以实现对现实世界的事物进行建模和操作。
五、消息传递（Message Passing）消息传递是指对象之间的相互交流，通过发送消息来请求或执行某个对象的方法。
在面向对象程序设计中，对象之间通过消息传递来完成各种操作。
通过消息传递，对象之间的耦合性降低，系统变得更加灵活和可扩展。
六、抽象和接口（Abstraction and Interface）抽象是指忽略对象的具体实现细节，而关注对象的共同属性和行为。
面向对象程序设计概述
a
7
对象的属性与方法
3
面向对象程序设计中的对象是现实世界对象 的模型化，它同样具有状态和行为。
– 对象的状态用属性来维护， – 对象的行为用方法来实现。
因此可以简单地讲，对象是面向对象的程序 设计模式，它由描述状态的属性（变量）和 用来实现对象行为的方法（代码）组成。
决的问题 。 – 而算法则研究如何快捷、高效地组织解决问题的具
体过程。
面向过程——面向机器
a
3
程序设计方法
3
面向对象的程序设计
– 面向对象问题求解关心的不仅仅是孤立的单个过 程，而是孕育所有这些过程的母体系统
– 它能够用计算机逻辑来模拟、描述系统本身，包 括系统的组成，系统的各种可能状态，以及系统 中可能产生的各种过程与过程引起的系统状态切 换。
a
23
抽象
3
在软件开发方法中使用的抽象有两类：过程 抽象和数据抽象
– 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
– 数据抽象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 型包含了数据，也包含了针对这些数据的授权操 作。面向对象的软件开发采用数据抽象的方法来 构建程序的类、对象和方法。
交通工具 父类/超类 （superclass）
车 船 飞机
汽车 Java仅支持
火车 单重继承，
子类 （subclass）
但可通过 接口实现 多重继承
a
32
OOP的主要特点
3
多态（polymorphism）
面向对象的程序设计原理与技术
面向对象的程序设计原理与技术
30
面向对象建模
员工
姓名 地址 身份证号码 工资
1+
为之工作 职务
公司
名字 电话号码 主要产品 地址 雇用 解雇
部门名
工人
参加
1+
项目
1+
项目名 预算 优先级
经理
管理
0,1
部门
主持
生产
1+
产品
1+
产品名 成本 重量
一 面向家 对象公 的程序司 设计的 原理对 与技术象模型
面向对象的程序设计原理与技术
40
表示组合关系的图形符号
整体
1,m
部分1
0,n
部分2
上部：整体对象 下部：部分对象 标值：该端对象的数量（省略为1） 三角形：组合关系的方向（从三角形顶角引出的线指向 整体对象，从三角形面向底对象边的程中序设点计原画理与出技术的线连到部分对象41 ）
表示组合关系的图形符号
二元关联的5个要素： •连线：连线端点所在的位置表明，这是 对象（而不是类）之间的映射关系。
教师
1+
书
面向对象的程序设计原理与技术
44
表示类间关系的图形符号
（2）有确定的接口（用于接受用户发送的消息）
（3）受保护的内部实现
封装的好处就是实现了信息隐藏，把对象的 实现细节对外界隐藏起来了，提高安全性。
在C++中，通过定面向义对象类的程序来设计实原理现与技封术 装。
24
基本概念
• 继承（Inheritance）
指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重 复定义它们。是子类自动地共享基类中定义的 数据和方法的机制。 例：家族关系
面向对象程序设计理论篇
面
性
向 对
◆ 3 . 3 多态性
象
◆ 3.3.3 抽象类的概
程 序
念 抽象类的作用在于将许多有关的类组织在一起，
设
提供一个公共的基类，而那些被它组织在一起的
计
具体的类由它派生出来。它刻画了公有行为的特
》
征，并通过继承机制传送给它的派生类。
抽象类只描述与这类对象有关的协议和协议消息
的部分实现，完整的实现留给它的派生类来具体
面
向 对
◆ 3 . 2 继承性
象 程
◆ 3.2.1 单继承与多继承
序
设
A
A
B
C
计
》
B
C
D
E
DE
F
《
第三章：面向对象系统的特性
面
向 对
◆ 3 . 2 继承性
象 程
◆ 3.2.1 面向对象系统的继承性
序
继承机制的优点：
设
计
• 清晰体现类层次结构
》
• 代码共享以减少冗余
• 减少接口和界面，容易维护
• 代码传播的有效手段
《
第三章：面向对象系统的特性
面
向 对
◆ 3 . 2 继承性
象 程
◆ 3.2.1 继承与委托的关系
序
相似性：节省代码
设 计 》
派生类通过继承共享了基类的代码 委托是一个对象通过其他对象完成操作
区别：性质不同 继承是静态关系 委托既可以静态定义也可以动态定义
《
第三章：面向对象系统的特性
• 是构造、建立和扩充新类的有效手段
《
第三章：面向对象系统的特性
面
向 对