第4讲 Java面向对象程序设计(一).ppt

1、第4讲 Java面向对象程序设计（一）,2018/10/17,1,本章内容,4.1 类与对象 4.2 继承与多态 4.3 接口 4.4 包,2,学习目标,掌握对象与类的基本概念 熟练掌握类的定义及实例化 熟练掌握类的继承与多态 熟练掌握接口的定义及实现,3,4.1 类与对象,类： 现实生活中具有共同特性的对象的抽象就称之为类。如：学生 对象： 是用来描述现实世界中实际存在的事物的实体，由一组属性和一组操作构成。对象是其类的实例（一个特例）。如：学生王明 对象的属性表示了它所处于的状态，一个对象具有多个属性。如：学生的姓名、班级、成绩等 对象的操作则是用来改变对象状态达到特定的功能，对象的操作也

2、叫行为或方法。如：计算学生成绩,4,【例4.1】点类Point,5,由“类图”到“Java类”的转换,类图与Java类的对应关系：,6,package ch4; /定义类所属的包 Import java.io.*; /导入外部类 public class Point private int x; private int y;public int getX() return x; / 读xpublic int getY() return y; / 读ypublic void setX(int newX) x = newX; / 写xpublic void setY(int newY) y = n

3、ewY; / 写ydouble distance() return Math.sqrt(x * x + y * y); / 求点到原点的距离 ,类首部,类 体,属性定义,方 法 定 义,7,4.1.1类首部,package ch4; /定义类所属的包 import java.io.*; /导入外部类 public class Point Java类首说明的形式如下：package说明 import 说明访问说明符 class 类名 extends 超类名 implements 接口名列表,/类首部,8,类首部,（1）“package 说明” package pkg1.pkg2.pkg3; 指定

4、程序中的类属于哪个包，包名用“.” 分隔，一般小写 包定义语句在每个源程序中只能有一条，即一个类只能属于一个包; 包定义语句必须在程序的第一行(之前可有空格及注释);如：,9,类首部,（2）“import说明” import PackageName.SystemClassName; 指出要使用的Java系统类或自定义的非本包类； 如：import java.util.Arrays;import ch3.ReadData; eclipse中组织导入：Source/Orgnize Imports命令,10,类首部,系统提供的包和自己定义的包都可以不加import，直接引用。 引用方式：包名.类名.

5、方法名()； 如：System.out.println();如：ch3.ReadData.readChar(); Java自带包： 以“java.”开头； 作为java 的一个标准部分发布API； 学习Java，必须学习Java 常用包中的类。,11,类首部,（3）访问说明符/类的修饰符 friendly:同包内，默认 public：同项目 abstract：抽象类，含有抽象方法（没有方法体的方法） final：不能被继承 一个类可以同时有多个修饰符。 多个修饰符无先后顺序之分。 abstract和final不能同时修饰一个类。,12,package ch4; class A_friendly

6、 package ch4; class B_friendly A_friendly af; /无需import ,13,package ch3; import ch4.A_friendly; /The type ch4.A_friendly is not visible /change visibility of A_friendly to public class B_friendly A_friendly af; /A_friendly cannot be resolved to a type ,14,package ch4; public class A_public int x;int

7、 y; package ch4; class B_friendly A_public ap; /无需import ,15,package ch3; import ch4.A_public; class B_friendly A_public ap; ,16,package ch4; abstract class A_abstract int x;int y;abstract int max(); package ch4; public class AA extends A_abstractOverrideint max() / TODO Auto-generated method stubre

8、turn 0; ,17,package ch4; final class A_final int x;int y; package ch4; public class AAA extends A_final /error:The type AAA cannot subclass the final class A_final ,18,类首部,（4）class 类名 唯一不可缺的一部分； class是类定义保留字。 类名：首字母大写，内部单词的首字母也大写。 如：class Student,19,类首部,（5）extends（继承） extends SuperClassName； 表明这个类继承

9、了哪个类。 继承的父类只能有一个。 如： public class HelloApplet extends Applet,20,类首部,（6）implements（实现） implements InterfaceNameList； 表明这个类实现了哪些接口。 实现的接口可以有多个。 如： public class HelloApplet extends Applet implements ActionListener，Myinterface,21,4.1.2 类体,定义了该类所有的属性和该类所支持的方法。 其形式说明如下：成员变量说明构造方法说明类方法说明 三部分都是可选的。 三部分没有先后顺

10、序之分，建议按照上面的顺序说明。,22,1.成员变量,访问说明符 数据类型 变量名 访问说明符：成员变量可访问的的范围。 friendly:同包内 public：同项目 private：本类内 protected：子类内 final：常量 类型可以是基本类型，也可以是类。,23,成员变量,例： Person类 package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly protected Address adr; public boolean sex;final String classNo=“

11、0801“; ,24,package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly protected Address adr; public boolean sex; final String classNo=“0801“; public static void main(String args)NewPerson np = new NewPerson();np. ,package ch4; public class NewPerson private String name; String i

12、dNo; /friendly protected Address adr; public boolean sex;final String classNo=“0801“; ,25,package ch4; public class UseNewPerson public static void main(String args)NewPerson np = new NewPerson();np. ,package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly protected Address a

13、dr; public boolean sex;final String classNo=“0801“; ,26,package ch3; import ch4.NewPerson; public class UseNewPerson public static void main(String args)NewPerson np = new NewPerson();np. ,package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly protected Address adr; public b

14、oolean sex;final String classNo=“0801“; ,27,package ch4; public class UseNewPerson extends NewPerson public static void main(String args)UseNewPerson np = (UseNewPerson) new NewPerson();np. ,package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly protected Address adr; public

15、 boolean sex;final String classNo=“0801“; ,28,package ch3; import ch4.NewPerson; public class UseNewPerson extends NewPerson public static void main(String args)UseNewPerson np = (UseNewPerson) new NewPerson();np. ,package ch4; public class NewPerson private String name; String idNo; /friendly prote

16、cted Address adr; public boolean sex;final String classNo=“0801“; ,29,成员变量,例4-9线段类Line，其两个端点用点表示，它的属性类型是Point类。 package ch4; / Point类public class Point private int x;private int y; package ch4; / Line类public class Line Point2 p; ,30,2.类方法,【修饰符】 返回值类型 方法名（参数列表） throws 异常列表 局部变量；完成方法功能的语句列表； 如：public

17、static void main(String args) throws IOException ,31,类方法,访问说明符： friendly:同包内.默认 public：同项目 private：本类内 protected：子类内 返回值类型和形参类型： 基本数据类型 类类型 方法体：实现方法功能的程序段。,32,（体现对象特征和行为的概念） public class Quad /类首部 private double a, b, c; /成员变量 private double d, x1, x2; /构造方法 public Quad(double a, double b, double c)

18、 this.a = a;this.b = b;this.c = c; ,利用面向对象的语言求一元二次方程的根,33,利用面向对象的语言求一元二次方程的根,public double getA() return a; /读方法public void setA(double a) this.a = a; /写方法public double getB() return b; ,public void setB(double b) this.b = b; public double getC() return c; public void setC(double c) this.c = c; ,34,

19、利用面向对象的语言求一元二次方程的根,public double getD() return d; public void setD() d = b * b - 4 * a * c; public double getX1() return x1; ,public void setX1() x1 = (-b + Math.sqrt(d ) / (2 * a); public double getX2() return x2; public void setX2() x2 =(-b - Math.sqrt(d ) / (2 * a); ,35,利用面向对象的语言求一元二次方程的根,public

20、void getRoot() /类方法setD();System.out.println(“d=“ + getD();if (d = 0) setX1();setX2();System.out.println(“x1=“ + x1);System.out.println(“x2=“ + x2);,36,利用面向对象的语言求一元二次方程的根, else if (d 0) setX1();setX2();System.out.println(“x1=“ + x1);System.out.println(“x2=“ + x2);,37,利用面向对象的语言求一元二次方程的根, else /d0doub

21、le xreal = 0, xvirtual = 0; / xreal为根的实部，xvirtual为根的虚部xreal = (-b) / (2 * a);xvirtual = Math.sqrt(-d ) / (2 * a);System.out.println(“x1=“ + xreal + “+“ + xvirtual + “i“);System.out.println(“x2=“ + xreal + “-“+ xvirtual + “i“); ,38,利用面向对象的语言求一元二次方程的根,public class UseQuad /类首部public static void main(S

22、tring args) /主方法Quad quad1 = new Quad(1.0, 2.0, 1.0), quad2 = new Quad(1.0, 3.0, 2.0), quad3 = new Quad(1.0, 3.0, 4.0);System.out.println(“一元二次方程“+quad1.getA()+“*x*x+“+quad1.getB()+“x+“+quad1.getC()+“=0的根为：“);quad1.getRoot();System.out.println(“一元二次方程“+quad2.getA()+“*x*x+“+quad2.getB()+“x+“+quad2.ge

23、tC()+“=0的根为：“);quad2.getRoot();System.out.println(“一元二次方程“+quad3.getA()+“*x*x+“+quad3.getB()+“x+“+quad3.getC()+“=0的根为：“);quad3.getRoot(); ,39,3.构造方法,【修饰符】 类名（参数列表）throws异常列表/成员变量初始化语句 功能：在类构造其对象时，对对象进行初始化。 每个类都至少有一个构造方法。 一个类的构造方法可以有多个（方法重载）。 类中没有定义构造方法，Java自动提供缺省的无参构造方法。确保每个Java类都至少有一个构造方法。 自定义的构造方法

24、根据参数的类型、个数来区分。 一旦定义新的构造方法，缺省无参的构造方法失效，若需要无参的构造方法，必须重新定义。,40,构造方法,public 类名（） /缺省的，隐式的，不需定义的 public 类名（参数列表1） /显式定义 public 类名（参数列表2） /显式定义,41,（1）缺省的构造方法,package ch4; public class Point_0 private int x; / 属性定义 private int y; public int getX() return x; / 读x public int getY() return y; / 读y public void

25、 setX(int newX) x = newX; / 写x public void setY(int newY) y = newY; / 写y double distance() return Math.sqrt(x * x + y * y); / 求点到原点的距离,42,public static void main(String args) / 主方法Point_0 p1 = new Point_0();/ 引用缺省构造方法System.out.println(“(“ + p1.x + “,“ + p1.y + “)“ + “ distance:“+ p1.distance(); /(0

26、,0) distance:0.0 ,43,（2）带参数的构造方法,package ch4; public class Point_1 private int x; / 属性定义 private int y; public Point_1() /构造方法this.x = 0;this.y = 0; public Point_1(int x, int y) /构造方法this.x = x;this.y = y; ,44,public int getX() return x; / 读x public int getY() return y; / 读y public void setX(int new

27、X) x = newX; / 写x public void setY(int newY) y = newY; / 写y,45,double distance() return Math.sqrt(x * x + y * y); / 求点到原点的距离 public static void main(String args) / 主方法Point_1 p1 = new Point_1(3,4); / 引用带参数的构造方法Point_1 p2 = new Point_1(); / 引用无参数的构造方法System.out.println(“(“ + p1.x + “,“ + p1.y + “)“ +

28、 “ distance:“+ p1.distance();/(3,4) distance:5.0System.out.println(“(“ + p2.x + “,“ + p2.y + “)“ + “ distance:“+ p2.distance();/(0, 0) distance:0.0 ,46,4.对象构造,类名 对象名=new 构造方法名(); 为对象分配存储单元，初始化对象的属性值。 例如： Point_1 p1=new Point_1(); /构造了点(0,0) public Point_1() /构造方法this.x = 0;this.y = 0; Point_1 p2=new

29、 Point_1(1,2); /构造了点(1,2) public Point_1(int x, int y) /构造方法this.x = x;this.y = y; ,47,5.一个Java源文件同时定义多个类,一个.Java源文件内可同时定义多个类； 最多只能有一个public类，该类和文件名同名。,48,MultiClassDemo.java package ch4; class A public int x;public int y;public void add() System.out.println(x + y); class B public float m;public flo

30、at n;public void mySqrt() System.out.println(Math.sqrt(m * m + n * n); ,49,public class MultiClassDemo public static void main(String args) A a = new A();B b = new B();a.x = 6;a.y = 8;a.add(); /14b.m = 3.0f;b.n = 4.0f;b.mySqrt(); /5.0 ,50,4.2 继承与多态,继承（Inheritance）支持着软件代码的复用，是提高软件开发效率的重要因素之一。 继承是在已有类

31、（父类或超类）的基础上派生出新的类（子类），新的类能够吸收已有类的属性和行为，并扩展新的能力。 继承 子类继承父类的属性和行为。 子类又有自己的属性和行为。 子类可以对父类的特征和行为重定义或部分修改。 继承反映了对象共性与个性的关系。,51,继承,例如: class Vehicle / Vehicle的成员定义， Car、Motocycle和Truck的公共属性 class Car extends Vehicle / Car新增加成员的定义 class Motocycle extends Vehicle / Motocycle新增加成员的定义 class Truck extends Vehi

32、cle / Truck新增加成员的定义,52,继承(续),继承分为单继承和多继承。 单继承是指一个子类最多只能有一个父类。 多继承是一个子类可有二个以上的父类。 Java语言中的类只支持单继承，而接口支持多继承。,53,object,Win,DialogWin,单继承 java,Class 1,Class 4,Class 2,Class 3,多继承 C+,54,4.2.1 继承,Java类继承的形式如下：访问说明符 class 子类名 extends 超类名 implements 接口名列表,55,继承,父类必须是在当前编译单元中可以访问的类。 子类继承其父类所有非私有说明的属性和方法。 子类

33、可以对父类的方法重载或覆盖。 重载：方法名相同，形参列表不同，并且重新实现了该方法。 覆盖：方法名相同，形参列表相同，并且重新实现了该方法。 子类属性与父类的属性同名，则父类的该属性被隐藏。,56,/ CEmployee.java package ch4; class Employee public String name;/ 名字 public int salary;/ 薪水 public static String getSalary(String name, int salary) String str;str = “名字: “ + name + “ Salary: “ + salary

34、;return str; public static String getSalary2(String name, int salary) String str;str = “名字: “ + name + “ Salary: “ + salary;return str; ,57,public class CEmployee extends Employee String id = new String(); /子类的新成员 public static String getSalary(String name, int salary) /覆盖父类同名方法String str;if (salary

35、 5000) str = “名字: “ + name + “ Salary: “ + salary;else str = “名字: “ + name + “ Salary: 低于5000“;return str; ,58,public static String getSalary3(String name, int salary,String id) /子类的新方法String str;if (salary 5000) str = “工号: “ + id + “名字: “ + name + “ Salary: “ + salary;else str = “工号: “ + id + “名字:

36、“+ name + “ Salary: 低于5000“;return str; ,59,public static void main(String args) Employee ee = new CEmployee();System.out.println(“覆盖的方法调用：“ +ee.getSalary(“王一“, 500); /覆盖的方法调用：名字: 王一 Salary: 低于5000System.out.println(“继承的方法调用：“ + ee.getSalary2(“王一“, 500);/继承的方法调用：名字: 王一 Salary: 500System.out.println(

37、“覆盖的方法调用：“ + ee.getSalary3(“王飞”, 10000，“001”); /覆盖的方法调用：工号：001 名字: 王飞 Salary: 10000 ,60,继承关联,空心三角箭头线类继承关联。 指向父类。,61,继承关联,62,4.2.2 null、this、super,每个类均定义3个对象值：null、this、super,63,null,null：指代“空”对象; 即该类不存在相应的对象； 如：Point p1=null; /没有构造相应的对象，只是声明，该对象名不能再被定义,64,this,This：指代“当前”对象； 系统自动将this与当前对象的变量相关联。str

38、 = “名字: “ + name + “nSalary: “ + salary; 可以换成:str = “名字: “ + this.name + “nSalary: “ + this.salary;,65,this,package ch4;public class TriPoint extends Point_1 private int z;public TriPoint(int x, int y, int z) super(x, y);this.z = z;public int getZ() return z; TriPoint tp = new TriPoint(1,2,3); this.

39、z = z; tp.z = 3 int a = tp.getZ();,66,super,super：指代直接“父”对象。 super作为方法名代表父类的构造方法。,67,super,package ch4;public class TriPoint extends Point_1 private int z;public TriPoint(int x, int y, int z) super(x, y);this.z = z;public int getZ() return z; TriPoint tp = new TriPoint(1,2,3); /this.z = z; tp.z = 3

40、int a = tp.getZ();,68,继承,Person:name,IdNo,sex,addStudent:stNo,corseId super(name,IdNo,sex,add)=Person(name,IdNo,sex,add)C_Student:os,compile super(name,IdNo,sex,add,stNo,corseId)=Student(name,IdNo,sex,add,stNo,corseId),69,package ch4; class Employee1 public String name;/ 名字public int salary;/ 薪水/ 方法

41、public String getSalary() String str;str = “名字: “ + name + “nSalary: “ + salary;return str; ,70,class Manager extends Employee1 public String department;/ 部门/ 方法public String getSalary() / 使用super变量调用超类Employee1的方法getSalary() return super.getSalary() + “nDepartment: “ + department; ,71,public class

42、UseSuper public static void main(String args) Manager m = new Manager();m.name = “王飞“;m.salary = 10000;m.department = “业务部“;System.out.println(m.getSalary();/调用Manager类的方法getSalary() ,72,4.2.3 多态性,例4-14 多态示例。 package ch4; public class Point protected int x;protected int y;protected Point(int x, int

43、y) this.x=x; this.y=y;public void draw() /父类的draw()方法System.out.println(“Point:a point“); ,73,多态性,多态性（Polymorphism）:指在超类中定义的属性或行为，被子类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。 这使得同一个属性或行为在超类及其各个子类中具有不同的语义。 子类可以对父类的方法重载或覆盖。 重载：方法名相同，形参列表不同，并且重新实现了该方法。 覆盖：方法名相同，形参列表相同，并且重新实现了该方法。 继承是多态性的前提条件。,74,多态性(续),几何图形父类：Shape方法

44、draw():具有“画图”行为，但具体画什么图并不确定； 子类：Circle（圆）和Rectangle（矩形）中“画图”的具体行为可重新定义为： 圆类中draw()：画圆 矩形类中draw()：画矩形 Shape s1 = new Circle()； Shape s2 = new Rectangle()；s1.draw()；s2.draw()；/指向对象不同会画出不同的图形（圆或矩形）,75,package ch4; public class ColorPoint extends Point protected int color;protected ColorPoint(int x,int

45、y,int color) super(x,y);this.color=color;public void draw() /子类ColorPoint的draw()方法/覆盖了Point父类的draw()方法System.out.println(“ColorPoint: a color point. “); ,76,package ch4 ; public class MapPoint extends ColorPoint String name; /地图上的点的名字，如城市名protected MapPoint(int x,int y,int color,String name) super(x

46、,y,color);this.name=name;public void draw(String name) /子类MapPoint的draw()方法/覆盖了ColorPoint父类的draw()方法System.out.println(“MapPoint: a map color point. “+name); ,77,package ch4; public class UseAllPoint public static void main(String args)Point p1=new Point(1,2);Point p2=new ColorPoint(1,2,3);Point p3=

47、new MapPoint(1,2,3,“123“);p1.draw();/Point的draw()方法p2.draw(); /ColorPoint的draw()方法p3.draw(); /MapPoint的draw()方法p3.draw(“123”); /MapPoint的draw()方法 ,78,运行此程序，输出结果如下： Point:a point ColorPoint: a color point. ColorPoint: a color point. MapPoint: a map color point. 123,79,4.2.4 final和static,1.final 修饰类：该

48、类是原子类，不能被继承。 修饰属性变量：该变量是常量。 修饰方法：该方法不能被覆盖，但可以重载。作用：增强代码的安全性。,80,final类,public final class TestFinal public class UseFinal extends TestFinal/类型 UseFinal 不能成为终态类 TestFinal 的子类 ,81,final属性,public class TestFinal final int x=100; /*final int x; /空白终态字段 m 可能尚未初始化*/ int y; public TestFinal() this.y = 0; public TestFinal(int y) this.y = y; ,