第3章 面向对象程序设计(上)(2)
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改变对象的属性，一般记为set方法 返回对象的属性，一般记为get方法
方法定义格式如下:
访问控制修饰 符
[public | protected | private ] [static] [final | abstract] [native] [synchronized] <方法的返回类型> <方法名>([参数列表]) [throws <异常列表>]
范例3-2 MediaAppExam.java
任务2---方法定义（续）
成员方法(Member Method)又称为功能接 口(Function Interface)，简称为方法 (Method)，是类对象与外界的接口，包含 了理解和操纵对象状态的代码，反应了对 象的行为特征，特别是对属性进行操作的 特征。成员方法对成员变量的操作主要体 现在以下两个方面:
类定义示例
【例】建立一个公共的最终类—日期类，其声明格式如下： public final class Date //类的声明语句 { //类体定义 private int year; //年 private int month; //月 private int day; //日 public initDate(int y,int m,int d){……} //初始化年、月、日值 的方法 public showDate(){……} //显示当前日期值的方法 }
了解Java程序的执行 掌握Java程序入口方法 借助主程序入口参数解决实际问题
【任务分析】 命令行计算器就是用户在命令行输入要参加计算的 两个数和运算符，然后程序参照用户输入的运算符 对两个数进行算术运算，最终将运算结果呈现给用 户。 本案例要求程序在启动时接收 用户的输入。那么， 程序该如何实现在程序启动过程中传递用户输入呢？ 答案就是Java程序中的主方法main()。
范例：ApplicationDemo .java 在上例中涉及到两类变量：局部变量和成员 变量 局部变量： 1）局部变量是定义在方法体内部的变量， 包括方法圆括号中的参数在内。局部变量有 时被称作自动变量。局部变量存储在栈内存 中，其生命周期从方法的执行到方法方法的 结束。 2）局部变量定义以后，必须进行初始化。 3）局部变量只能在定义方法范围内使用
成员变量：成员变量是定义在类当中的变量， 又称为属性(Attribute)或数据域(Data Field)， 用以表述一个对象的状态信息。成员变量跟随 对象一起存储在堆内存当中，其生命周期从 对象的实例化开始，直到对象被销毁时消失。 语法描述格式如下： [public|protected|private][static][final][transien t][volatile] <类型> <属性名>[=初始值/new<构 造方法>>];
2、类体：是类功能的主体，是JAVA语句的集合。
一般要定义三类元素：成员变量；构造方法；成员 方法。
语句块界定符{及}标识出类体的有效范围。 成员变量与成员方法为类的成员要素，简称为成员 (Member)，它们又分为静态/类要素与对象/实例要素 两类。 构造方法是具有与类名相同名称的一种特殊方法，用 来创建类的对象及对成员变量进行初始化。构造方法 为可选项，当省略时，Java系统会按缺省方式定义空 白的构造方法。
一组对象能够组合成复杂的子系统。 程序中的很多对象来自于标准库，还有一些是自定义的。究竟是自己
构造对象，还是使用外部对象(可以是免费的，也可以是商业的)完全取决
于预算和时间。但只要能够实现功能，完全可以不必关系其实现的细节。 传统的结构化程序设计通过一系列的过程(即算法)来解决问题，然后 考虑存储数据的方式(即如何组织数据)，而面向对象刚好相反。 对于较小规模的问题使用结构化设计比较理想，而面向对象设计更适 合解决规模较大的问题。
类与对象的关系
类与对象之间的关系，类似于数据类型与 变量之间的关系；一个类可以生成无数个 不同的对象，每个对象属性值不同，其状 态也不同。 可以用计算机模型与计算机实体之间的关 系来更形象地说明类与对象之间的关系： 将冯· 诺依曼计算机模型看作计算机类，则 不同品牌的计算机实体就对应为一个个的 实例对象。
一旦一个类的实例化对象产生，就可以通过该对象 访问类中定义的成员了。通过对象访问成员的基本 结构如下：
对象变量.属性 = 值; 对象变量.方法();
3.2 方法
任务2---方法的定义
【任务内容】给任务1中的媒体播放器类增加控制方 法 【能力目标】
掌握方法定义 学会用方法解决实际问题
【任务分析】 本案例要求在任务1案例中MediaPlayer类基础上扩 充可控制播放器的方法。通过分析任务1的案例， 我们可以得知，MediaPlayer类至少包含播放、暂 停、调节音量等方法。
范例：Calc.java 在Java中，main()方法是Java应用程序的入 口方法，也就是说，程序在运行的时候，第 一个执行的方法就是main()方法。main()方法 与其他的方法有所不同，它在程序中有固定 的语法声明： public static void main(String args[])
1、类的声明用来指定该类的访问修饰符、类的
名称、父类名称及实现接口等属性。声明类的完整 形式为： [public][abstract|final] class <类名> [extends<基类名> ]
[implements <接口列表>] 类名应该能够描述出类的 特征或作用，类名的第一 个字母通常要大写，如果 类名由多个单词组成，则 每一单词的首字母一般都 要大写
OOP的优越性
从面向过程到面向对象是程序设计技术的 一个飞跃。人们之所以要采用面向对象的 程序设计技术，其目的在于：
按照与人类习惯思维方法一致的原则开发系统 提高代码的可重用性(或者称为复用性) 提升程序的开发与运行效率
OOP的优越性（续）
提高程序的可靠性与可维护性 提高程序的可扩展性 增强程序的可控制性
【范例 3-1】 设计一个媒体播放器类
class MediaPlayer{ //音乐文件路径 public String musicFile; //播放器音量，范围:0(静音）~100 public int soundLevel; //播放器状态 public boolean isPlaying; }
范例：Application.java 通过上例，我们知道： static方法可以用类来直接调用，而无 需用从类中实例化出来的具体对象来调用， 因此这类方法被称为类的方法。 注意： static方法只能访问类中的static属性和 其他的static方法 。
3.2 方法
任务4：main方法
【任务内容】实现命令行计算器程序 【能力目标】
第3章 Java面向对象程序设计(上)
本章学习目标
掌握Java面向对象程序设计方法 利用面向对象设计方法解决实际问
题
3.1 类和对象
任务1：一个简单的类对象
【任务内容】设计一个音乐播放器类，并创建 一个对象。 【能力目标】
掌握面向对象程序设计方法 掌握创建类的基础语法 掌握类对象的创建 学会用面向对象设计思想解决实际问题
总之，面向对象的程序设计，能够有效分解、降 低问题的难度与复杂性，提高整个求解过程的可 控制性、可监视性和可维护性，从而获得较高的 开发效率与可靠效果
创建类
类是Java语言面向对象编程的基本要素， 用来定义对象的成员变量(数据域)与成员方 法(功能接口)，描述对象的状态与行为。 Java程序将你要表达的实体或概念封装在 类中，并由类来创建诸多的实例对象。应 用程序的功能便是由各个类的实例对象， 通过调用各类方法来实现的。 JAVA的类由类的声明与类体两部分组成。
结构化程序设计中，方法是最小的功能模块。每个方法都是一个具有
输入输出的子系统。
※ 面向对象程序设计
面向对象程序设计(Object-Oriented Programming 简称OOP)是当 今主流的程序设计方法，它将软件系统看做各种对象的集合，每个对象包
含对用户公开的特定功能部分和隐藏的实现部分。对象是最小的子系统，
实例化对象
类只是一种数据类型，需要实例化对象以后才能使用 。 类类型实例化对象需要由两个步骤来完成，首先用类定义对 象变量，然后通过实例化类的对象来初始化对象变量，即：
类名称 对象变量; 对象变量 = new 类名称();
也可以一步完成，即：
类名称 对象变量 = new 类名称();
Βιβλιοθήκη Baidu
实例化对象（续）
mplayer.musicFile = "spring.mp3"; mplayer.soundLevel = 50; mplayer.isPlaying = false; } }
预备知识----程序设计方法
※ 结构化的软件开发方法
结构化的软件开发方法是20世纪80年代使用最广泛的软件开发方法。 它主要依据功能来划分软件的结构，它把软件系统的功能看做是根据给定 的输入数据，然后输出结果。 进行结构化设计时，首先考虑整个软件的功能，然后对功能进行分解， 将软件划分为多个模块，每个模块实现子功能（但功能不是一成不变的）。 模块内部还可以进一步细分，最后将所有的模块拼装起来构成整个软件系 统。软件系统可以看做多个子系统的集合。 结构化设计属于自顶向下的设计，在设计阶段就需要考虑如何实现系 统功能，因为分解功能的过程实际就是实现功能的过程。其局限性在于不 能适应用户需求的不断变化，系统结构会根据需求变化而变化。
class MediaAppExam{ //主程序 public static void main(String args[]){
//用MediaPlayer类创建播放器对象mplayer
MediaPlayer mplayer = new MediaPlayer();
//设定播放器内部的属性值
3.3 成员变量和局部变量
任务5：成员变量和局部变量
【任务内容】设计一个Person类，包含姓名、性别、年龄属性， 并通过方法访问这些属性。 【能力目标】
掌握成员变量定义 掌握局部变量定义 掌握成员变量和局部变量的区别
【任务分析】 该案例要求设计一个Person类，并且包含有姓名、性别 和年龄三个属性，属性的访问必须通过方法来完成。每个属 性的访问包括读和写，所以Person类至少包含六个属性分别 对应上述三个属性的读写操作。其中写属性操作还需要外界 提供一个参数，作为被操作属性的新值。
OOP的逻辑过程
面向对象设计分析的完整过程如图所示：
逻辑实现 类 抽象数据类 概念域
抽象
实例化
计算机世界
抽象
映射 对象 物理实体 现实域
面向对象具有以下几个重要特征：
1 3
抽象 封装与隐藏 继承 多态性
2 3
3 4 3
面向对象的基本概念
对象(Object)是一个应用系统中用来描述客观 事物的实体，是具有特定属性(数据)和行为 (方法)的基本运行单位，是类的一个特定状态 下的实例。 类(Class)是Java代码的基本组织模块，是用 以描述一组具有共同属性和行为的对象的基 本原型，是对这组对象的概括、归纳与抽象 表达，它定义了本类对象所应拥有的状态属 性集及操作这组属性的行为方法集。
{
//方法体定义
…… //用于描绘方法行为的Java语句
}
3.2 方法
任务3：静态方法
【任务内容】设计一维数组工具类，包含数组复制，打印任务 【能力目标】
掌握静态方法的定义 学会用静态方法解决实际问题
【任务分析】 本案例要求设计一个针对一维数组做操作的工具类，这些方 法对于所有一维数组来说是通用的。 作为工具类，它只是包含了操作数组的方法，而与数组没有 任何直接关系。因此，在使用操作数组的方法时并不需要对 工具类做实例化。那么如何才能在不实例化类对象的情况下 访问类内部的方法呢？ Java编程语言中静态方法可以很好的解决上述问题。Java允 许开发人员在一个类内部定义直接通过类名称访问的静态方 法，而无需实例化类对象。
方法定义格式如下:
访问控制修饰 符
[public | protected | private ] [static] [final | abstract] [native] [synchronized] <方法的返回类型> <方法名>([参数列表]) [throws <异常列表>]
范例3-2 MediaAppExam.java
任务2---方法定义（续）
成员方法(Member Method)又称为功能接 口(Function Interface)，简称为方法 (Method)，是类对象与外界的接口，包含 了理解和操纵对象状态的代码，反应了对 象的行为特征，特别是对属性进行操作的 特征。成员方法对成员变量的操作主要体 现在以下两个方面:
类定义示例
【例】建立一个公共的最终类—日期类，其声明格式如下： public final class Date //类的声明语句 { //类体定义 private int year; //年 private int month; //月 private int day; //日 public initDate(int y,int m,int d){……} //初始化年、月、日值 的方法 public showDate(){……} //显示当前日期值的方法 }
了解Java程序的执行 掌握Java程序入口方法 借助主程序入口参数解决实际问题
【任务分析】 命令行计算器就是用户在命令行输入要参加计算的 两个数和运算符，然后程序参照用户输入的运算符 对两个数进行算术运算，最终将运算结果呈现给用 户。 本案例要求程序在启动时接收 用户的输入。那么， 程序该如何实现在程序启动过程中传递用户输入呢？ 答案就是Java程序中的主方法main()。
范例：ApplicationDemo .java 在上例中涉及到两类变量：局部变量和成员 变量 局部变量： 1）局部变量是定义在方法体内部的变量， 包括方法圆括号中的参数在内。局部变量有 时被称作自动变量。局部变量存储在栈内存 中，其生命周期从方法的执行到方法方法的 结束。 2）局部变量定义以后，必须进行初始化。 3）局部变量只能在定义方法范围内使用
成员变量：成员变量是定义在类当中的变量， 又称为属性(Attribute)或数据域(Data Field)， 用以表述一个对象的状态信息。成员变量跟随 对象一起存储在堆内存当中，其生命周期从 对象的实例化开始，直到对象被销毁时消失。 语法描述格式如下： [public|protected|private][static][final][transien t][volatile] <类型> <属性名>[=初始值/new<构 造方法>>];
2、类体：是类功能的主体，是JAVA语句的集合。
一般要定义三类元素：成员变量；构造方法；成员 方法。
语句块界定符{及}标识出类体的有效范围。 成员变量与成员方法为类的成员要素，简称为成员 (Member)，它们又分为静态/类要素与对象/实例要素 两类。 构造方法是具有与类名相同名称的一种特殊方法，用 来创建类的对象及对成员变量进行初始化。构造方法 为可选项，当省略时，Java系统会按缺省方式定义空 白的构造方法。
一组对象能够组合成复杂的子系统。 程序中的很多对象来自于标准库，还有一些是自定义的。究竟是自己
构造对象，还是使用外部对象(可以是免费的，也可以是商业的)完全取决
于预算和时间。但只要能够实现功能，完全可以不必关系其实现的细节。 传统的结构化程序设计通过一系列的过程(即算法)来解决问题，然后 考虑存储数据的方式(即如何组织数据)，而面向对象刚好相反。 对于较小规模的问题使用结构化设计比较理想，而面向对象设计更适 合解决规模较大的问题。
类与对象的关系
类与对象之间的关系，类似于数据类型与 变量之间的关系；一个类可以生成无数个 不同的对象，每个对象属性值不同，其状 态也不同。 可以用计算机模型与计算机实体之间的关 系来更形象地说明类与对象之间的关系： 将冯· 诺依曼计算机模型看作计算机类，则 不同品牌的计算机实体就对应为一个个的 实例对象。
一旦一个类的实例化对象产生，就可以通过该对象 访问类中定义的成员了。通过对象访问成员的基本 结构如下：
对象变量.属性 = 值; 对象变量.方法();
3.2 方法
任务2---方法的定义
【任务内容】给任务1中的媒体播放器类增加控制方 法 【能力目标】
掌握方法定义 学会用方法解决实际问题
【任务分析】 本案例要求在任务1案例中MediaPlayer类基础上扩 充可控制播放器的方法。通过分析任务1的案例， 我们可以得知，MediaPlayer类至少包含播放、暂 停、调节音量等方法。
范例：Calc.java 在Java中，main()方法是Java应用程序的入 口方法，也就是说，程序在运行的时候，第 一个执行的方法就是main()方法。main()方法 与其他的方法有所不同，它在程序中有固定 的语法声明： public static void main(String args[])
1、类的声明用来指定该类的访问修饰符、类的
名称、父类名称及实现接口等属性。声明类的完整 形式为： [public][abstract|final] class <类名> [extends<基类名> ]
[implements <接口列表>] 类名应该能够描述出类的 特征或作用，类名的第一 个字母通常要大写，如果 类名由多个单词组成，则 每一单词的首字母一般都 要大写
OOP的优越性
从面向过程到面向对象是程序设计技术的 一个飞跃。人们之所以要采用面向对象的 程序设计技术，其目的在于：
按照与人类习惯思维方法一致的原则开发系统 提高代码的可重用性(或者称为复用性) 提升程序的开发与运行效率
OOP的优越性（续）
提高程序的可靠性与可维护性 提高程序的可扩展性 增强程序的可控制性
【范例 3-1】 设计一个媒体播放器类
class MediaPlayer{ //音乐文件路径 public String musicFile; //播放器音量，范围:0(静音）~100 public int soundLevel; //播放器状态 public boolean isPlaying; }
范例：Application.java 通过上例，我们知道： static方法可以用类来直接调用，而无 需用从类中实例化出来的具体对象来调用， 因此这类方法被称为类的方法。 注意： static方法只能访问类中的static属性和 其他的static方法 。
3.2 方法
任务4：main方法
【任务内容】实现命令行计算器程序 【能力目标】
第3章 Java面向对象程序设计(上)
本章学习目标
掌握Java面向对象程序设计方法 利用面向对象设计方法解决实际问
题
3.1 类和对象
任务1：一个简单的类对象
【任务内容】设计一个音乐播放器类，并创建 一个对象。 【能力目标】
掌握面向对象程序设计方法 掌握创建类的基础语法 掌握类对象的创建 学会用面向对象设计思想解决实际问题
总之，面向对象的程序设计，能够有效分解、降 低问题的难度与复杂性，提高整个求解过程的可 控制性、可监视性和可维护性，从而获得较高的 开发效率与可靠效果
创建类
类是Java语言面向对象编程的基本要素， 用来定义对象的成员变量(数据域)与成员方 法(功能接口)，描述对象的状态与行为。 Java程序将你要表达的实体或概念封装在 类中，并由类来创建诸多的实例对象。应 用程序的功能便是由各个类的实例对象， 通过调用各类方法来实现的。 JAVA的类由类的声明与类体两部分组成。
结构化程序设计中，方法是最小的功能模块。每个方法都是一个具有
输入输出的子系统。
※ 面向对象程序设计
面向对象程序设计(Object-Oriented Programming 简称OOP)是当 今主流的程序设计方法，它将软件系统看做各种对象的集合，每个对象包
含对用户公开的特定功能部分和隐藏的实现部分。对象是最小的子系统，
实例化对象
类只是一种数据类型，需要实例化对象以后才能使用 。 类类型实例化对象需要由两个步骤来完成，首先用类定义对 象变量，然后通过实例化类的对象来初始化对象变量，即：
类名称 对象变量; 对象变量 = new 类名称();
也可以一步完成，即：
类名称 对象变量 = new 类名称();
Βιβλιοθήκη Baidu
实例化对象（续）
mplayer.musicFile = "spring.mp3"; mplayer.soundLevel = 50; mplayer.isPlaying = false; } }
预备知识----程序设计方法
※ 结构化的软件开发方法
结构化的软件开发方法是20世纪80年代使用最广泛的软件开发方法。 它主要依据功能来划分软件的结构，它把软件系统的功能看做是根据给定 的输入数据，然后输出结果。 进行结构化设计时，首先考虑整个软件的功能，然后对功能进行分解， 将软件划分为多个模块，每个模块实现子功能（但功能不是一成不变的）。 模块内部还可以进一步细分，最后将所有的模块拼装起来构成整个软件系 统。软件系统可以看做多个子系统的集合。 结构化设计属于自顶向下的设计，在设计阶段就需要考虑如何实现系 统功能，因为分解功能的过程实际就是实现功能的过程。其局限性在于不 能适应用户需求的不断变化，系统结构会根据需求变化而变化。
class MediaAppExam{ //主程序 public static void main(String args[]){
//用MediaPlayer类创建播放器对象mplayer
MediaPlayer mplayer = new MediaPlayer();
//设定播放器内部的属性值
3.3 成员变量和局部变量
任务5：成员变量和局部变量
【任务内容】设计一个Person类，包含姓名、性别、年龄属性， 并通过方法访问这些属性。 【能力目标】
掌握成员变量定义 掌握局部变量定义 掌握成员变量和局部变量的区别
【任务分析】 该案例要求设计一个Person类，并且包含有姓名、性别 和年龄三个属性，属性的访问必须通过方法来完成。每个属 性的访问包括读和写，所以Person类至少包含六个属性分别 对应上述三个属性的读写操作。其中写属性操作还需要外界 提供一个参数，作为被操作属性的新值。
OOP的逻辑过程
面向对象设计分析的完整过程如图所示：
逻辑实现 类 抽象数据类 概念域
抽象
实例化
计算机世界
抽象
映射 对象 物理实体 现实域
面向对象具有以下几个重要特征：
1 3
抽象 封装与隐藏 继承 多态性
2 3
3 4 3
面向对象的基本概念
对象(Object)是一个应用系统中用来描述客观 事物的实体，是具有特定属性(数据)和行为 (方法)的基本运行单位，是类的一个特定状态 下的实例。 类(Class)是Java代码的基本组织模块，是用 以描述一组具有共同属性和行为的对象的基 本原型，是对这组对象的概括、归纳与抽象 表达，它定义了本类对象所应拥有的状态属 性集及操作这组属性的行为方法集。
{
//方法体定义
…… //用于描绘方法行为的Java语句
}
3.2 方法
任务3：静态方法
【任务内容】设计一维数组工具类，包含数组复制，打印任务 【能力目标】
掌握静态方法的定义 学会用静态方法解决实际问题
【任务分析】 本案例要求设计一个针对一维数组做操作的工具类，这些方 法对于所有一维数组来说是通用的。 作为工具类，它只是包含了操作数组的方法，而与数组没有 任何直接关系。因此，在使用操作数组的方法时并不需要对 工具类做实例化。那么如何才能在不实例化类对象的情况下 访问类内部的方法呢？ Java编程语言中静态方法可以很好的解决上述问题。Java允 许开发人员在一个类内部定义直接通过类名称访问的静态方 法，而无需实例化类对象。