预科班——面向对象编程

目标

• 面向对象的基本概念。• 类的声明以及成员变量、方法的声明

和访问权限。• 对象的生成和使用。• 继承和多态的概念及其实现。• this 和 super 的使用。• 包和接口的使用。

对象 • 对象是具有某些特殊属性（数据）和行为

方式（方法）的实体 实例。 可以是有生命的个体，比如一个人或一只

老虎。也可以是无生命的个体，比如一辆汽车或一台计算机。也可以是一个抽象的概念，如天气的变化或鼠标所产生的事件。

两个特征：属性（ Property）和行为（ Behavior）如：一个人的属性有：姓名、性别、年龄、身高、体重等行为有：唱歌、打球、骑车、学习等。

消息

单一对象的存在并没有多大的作用，只有多个对象相互作用才会完成复杂的行为。

对象和对象之间是通过传递消息来完成相互通信的。

一个消息由三方面内容组成： 1）消息的接收者，即消息的目标对象； 2）接收对象采用的方法； 3）执行方法所需用的参数 (Parameters)。 例如：一辆自行车放在车棚中并没有什么用，当我们人骑上它，并加速时才体现它的作用，其中接收者（自行车），采用的方法（加速），所需的参数（上升到更高的档位）。

类

• 类是具有共同属性和行为的对象的抽象。

• 类可以定义为数据和方法的集合。

• 对象具有特殊属性和行为方式的实体。

类

对象

抽象

实例化

封装的实体 =数据 +方法

操作或行为

属性或状态

方法

数据或变量

Obejct

所有类的根类默认继承

面向对象的基本特征1. 封装：将数据成员（ Data Member ）和属

于此数据的操作方法（ Operating Method ），放在同一个实体（ Entity ）或对象中。

2. 继承：父类定义（ Define ）一些通用的属性与行为，其孩子继续使用。

3. 多态：在同一个类中可有许多同名的方法，或者子类重写父类方法。但其参数数量与数据类型不同，而且操作过程与返回值也可能会不同。

（ 1 ）模块化 （ 2）信息隐藏

（ 1 ）实现代码复用 （ 2 ）简化设计过程

解决其他语言中不能重名的问题

类的定义 类的定义格式为：[ 类修饰符 ]class name { type variable1; //属性 … type variableN; // 方法 这类事物的功能// 返回类型 方法名字 (参数列表 ){实现 } type methodname1(parameter-list){ // 方法体 } … type methodnameN(parameter-list){ // 方法体 }

}

成员变量（对象属性）

成员方法（对象行为或操作）

Class Bus{ Int num; String color; String begin; String end; Static boolean isLoad=true; Bus(){

Num=20; Color=“white”; Begin=“aa”;

} // 定义 ------ 参考

Void load(String station){

} }

构造方法 new • 构造函数名称与类名称相同• 构造函数没有返回类型• 其任务是在创建对象时初始化其内部状态• 若无定义系统默认有一个无参构造方法class Fruit { boolean seedLess; boolean seasonal; float price; Fruit(boolean seed, boolean season, float p) { seedLess = seed; seasonal = season; price = p; } }

用构造函数自动初始化

如果某个类有一个构造函数，那么在创建对象的时候， Java 会自动调用那个构造函数。 构造函数的名字和类的名字相同。

修饰符 2-1

publicPrivate

SetName getName is__(): 做逻辑判断

protected如果为空默认为包级作用域

类的布局

一般先写属性接着写构造函数后面写方法属性最好设为 private ，如果要在类外使

用该属性，为其设定专门的 get 方法

修饰符 2-2用来说明类、方法或变量的类型。Int x=45;String y=“”;Bus Z=new Bus();

static 全局变量、方法 类变量和方法final 类、变量、方法 常量、终类和方法native 方法 方法体可用其他语言abstract 类、方法 抽象类和方法synchronized 方法 线程互斥

成员变量 • 作用范围是整个类。与局部变量不同。• 可以使用修饰符来控制变量的作用范围。• 格式： < 修饰符 >< 数据类型 >< 名称 >(=<

初值 >)• 修饰符可以为：• static ：定义类变量，区分实例变量。• final ：用来声明常量，值只能用不能改。

成员方法 • 定义方法的一般格式：

[access] type methodname1([parameter-list]){ // 方法体}

public void setdt(int day,int month,int year){ day=23; month=7; year=2003;}

方法名称返回类型修饰符，

可选参数列表，

可选

类的对象(1) 对象的声明和创建 类名 对象名； // 声明 对象名 ( 引用 )=new 类名（参数）； // 创建(2) 对象的使用 对象名 . 成员变量名； 对象名 . 成员方法名（参数列表）；(3) 对象的销毁自动垃圾回收机制周期性的释放无用的对象。

类和对象实例public class RectangleDemo{ double length; double width; void setL(double l,double w){ length=l; width=w;} double area(){ return length*width;} public static void main(String args[]){ RectangleDemo r1; r1=new RectangleDemo(); r1.setL(10,20); System.out.println(“area:”+r1.area());}}

类的使用1. 类对象作为类的成员2. 类对象作为方法的参数3. 方法返回值为类对象

5.6.1 包的创建（ 1 ）缺省情况下为无名包（ 2 ）有名包的创建：使用 package 语句

如： package pname

或 package dir1.dir2.pname

包就是一个文件夹，里面存放 .class 文件，包中的“ .”号表示子文件夹。

5.6.2 包的引用（ 1 ）使用包名、类名前缀

例如： mypack1.mypack2.Myclass

（ 2 ）加载引用：使用 import 语句格式： import

mypack1.mypack2.Myclass

或 import mypack. mypack2.*

（ 3 ）直接引用：在同一文件夹下

5.6.3 设置 CLASSPATH环境变量CLASSPATH 变量指明“ .class” 文件存放的位置。

编译时： javac –d CLASSPATH路径 Myclass.java

例如： javac –d d:\java myclass.java

则直接在 d:\java 下创建在 myclass.java

指明的包目录，并把Myclass.class拷到该目录下。

5.3.1 类继承的实现 2-1• 被继承的类称为父类• 继承父类的类称为子类• 执行继承时，子类将获得父类的属性，并具

有自身特有的属性。

Emoloyee 类： name sex

Worker 类： category dressAllowance

Officer 类： empClass vehicle

工人类，继承了父类的姓名和性别属性外还包含类别和是否有服装津贴属性

主任类，还包含级别和是否配备交通工具属性

职员类，具有姓名和性别两个属性

5.3.1 类继承的实现 2-2

• extends关键字用于继承类。• 声明一个继承父类的类的通常形式如下： class subclass-name extends superclass-name { // 类体 }

没有 extends，默认父类为 Object 只能有一个父类，即单继承 子类继承父类的全部成员

注意

5.3.2 this 和 super关键字1.this 的使用（ 1 ）访问当前对象的数据成员（ 2 ）访问当前对象的成员变量（ 3 ）重载时用来引用同类的其他构造方法2.super 的使用（ 1 ）访问直接基类中被隐藏的数据成员（ 2 ）调用直接基类中被重写的成员方法（ 3 ）调用直接基类的构造方法

5.3.3 抽象类和抽象方法• 定义目的是提供可由其子类共享的一般形式。• 抽象类不能实例化。• 抽象方法没有函数体。• 抽象方法必须在子类中最终给出具体实现。• 抽象类中可以没有抽象方法，有抽象方法的类一

定是抽象类。• 抽象类必须继承，子类根据自身需要扩展抽象类。• abstract不能和 final 叠用修饰类。• 不能有 private成员变量和方法。• 不能和 private、 static、 final 叠用修饰方法。

5.3.4 类对象之间的类型转换子类对象和基类对象之间的转换：（ 1 ）子类对象可以隐式转换为基类对象（ 2 ）处于相同类层次的类对象之间不能进行转换

（ 3 ）基类对象在一定的条件下可以转换成子类对象，但必须使用强制类型转换。

5.4.1 方法重载• 方法重载是 Java 实现面向对象的多态性机

制的一种方式。• 同一个类中多个方法有相同的名字，不同

的参数列表，这种情况称为方法重载。• 返回类型不同并不足以构成方法重载。• 当重载方法被调用时，编译器根据参数的

类型和数量来确定实际调用哪个重载方法的版本。

5.4.2 方法重写• 方法重写是 Java 实现多态性机制的另一种方式。• 在类层次结构中，如果子类中的一个方法与父类

中的方法有相同的方法名并具有相同数量和类型的参数列表，这种情况称为方法重写。

• 重写方法通过父类引用被调用， Java 根据当前被引用对象的类型来决定执行哪个版本的方法。

• 可通过 super关键字调用直属父类中被重写的方法。

• 子类定义与父类同名的变量，使父类变量隐藏，但仍有自己的空间，在子类中可调用。

• 子类重写父类方法，会清除父类空间，在子类中不存在。

5.5.1 接口的定义 [ 修饰符 ] interface 接口名称 {

[public] [static] [final] 变量名＝初值； //静态常量

[public] [abstract] [native] 返回值 方法名（ [ 参数表 ] ） throws [异常列表 ] // 方法

}

由于接口中定义的方法都是抽象、公有的，常量都是静态、公有的，所以修饰符可以省略。

说明：（ 1）通常接口的名字以 able 或 ible 结尾；（ 2）可以使用 implements 来继承接口的常量和抽象方法， 但它与类中的 extends 不同，它可以有多个父接口， 各父接口间用逗号隔开；（ 3）接口中的所有常量必须是 public static final ，方法 必须是 public abstract ，这是系统默认的，不管你在定义 接口时，写不写修饰符都是一样的。

5.5.2 接口的实现在类的声明中使用 implements关键字来

实现接口，一个类可以同时实现多个接口，各接口间用“，”隔开。

class classname implements interfacename{

// 重写接口中的方法；}

说明：（ 1）若实现接口的类不是抽象类，则必须实现所有接口的所有方法，即为所有的抽象方法定义方法体。（ 2）一个类在实现某接口抽象方法时，必须使用完全相同的方法名，参数列表。（ 3）接口的抽象方法的访问控制符已指定为 public ，所以类在实现时，必须显示的使用 public 修饰符，否则被警告缩小了接口中定义的方法的访问控制范围。

实例：接口的定义和实现interface A{ double g=9.8; void show( );}class B implements A{ public void show( )

{System.out.println(“g=“+g);}

}

class InterfaceTest{ public static void main(String args[ ]) { A b=new B( ); b.show( ); }}

5.5.3 接口的继承interface A{

int sub(int a,int b);

}

interface B extends A{

int add(int a,int b);

}

interface C extends B{

int mul(int a,int b);

}

组合：interface A{int sub(int a,int b);}interface B{int add(int a,int b);}interface C extends A,B{int mul(int a,int b);}

5.5.4 接口的多态interface viecle{

abstract boolean start( );

}

class Car implements viecle{

boolean start( ){ //发动引擎 }

}

class Ship implements viecle{

boolean start( ){ //抛锚 }

}

5.5.7 Java 类库Java 中常用的包有：

applet 、 awt 、 io 、 lang 、 net 、 util

总结1.掌握面向对象程序设计的基本概念，对象、

类、面向对象的基本特征（封装、继承和多态）。

2.掌握类、对象、继承、抽象类、接口和包的定义与使用。

3.掌握各种修饰符的使用方法。4.掌握定义类时的各种细节，构造方法的定义

和使用，方法的重载，方法的重写。

课后练习 1. 编写一个 Java应用程序 , 该程序有 3 个类 :Triangle,Lader 和

Circle, 分别用来表示”三角形”、“梯形”和“圆形”，要求： Triangle 类具有类型为 double 的三个边以及周长、面积属

性， Triangle 类具有返回周长、面积以及修改三个边的功能， Triangle 类还具有一个 boolean 类型的属性，该属性用来判断三个数能否构成一个三角形。

（计算三角形面积： double p＝（ sideA＋ sideB＋ sideC ） /2.0;area=Math.sqrt(p*(p-sideA)*(p-sideB)*(p-sideC));

Lader 类具有类型为 double 的上底、下底，高、面积属性，具有返回面积的功能。

Circle 类具有类型为 double 的半径，周长和面积属性，具有返回周长、面积的功能。

2. 编写方法 distance, 计算两点 (x1,y1) 和 (x2,y2) 之间的距离 . 所有数值和返回值都是 double 型 .从屏幕上输入两个点的坐标 , 计算出两点的距离后输出 .

课后练习

习题练习编写多类关系的程序 设计一个银行的用户帐户类 UserAccount:

属性：用户名，密码，身份证号， 帐户资金方法：对于每个属性要实现 get 方法， 资金增减方法，用户信息改变方法在另一个类中实例化 UserAccount 对象并操作