Java面向对象程序设计课件

Java面向对象程序设计

2.1标识符、分隔符和关键字

3.1类的创建

类是组成Java程序的基本要素，也是Java中重要的引用数据类型。类封装了一类对象的状态属性和行为方法，是类对象的原型。创建一个新类，就是创建一种新的数据类型，即引用数据类型。3.1.1类的声明

类的实现包括两部分：类声明和类体。基本格式为：//语法格式：[<修饰符>]class<类名>[<extendsSuperclassName>][<implementsinterfaceNameList>]{[<成员变量声明>][<构造函数声明>][<成员方法声明>]}3.1.1类的声明

其中修饰符可以是pubic、abstract或final，说明类的属性。这个public关键字声明了类可以在其它任何的类中使用；abstract关键字声明了这个类不能被实例化；Final关键字声明了类不能被继承，即没有子类了。l

class是关键字，用来定义类，类名必须是合法的Java标识符；extends是关键字，用来说明该类是SuperclassName.SuperclassName是该类的父类的名字；l

implements是关键字，用来声明本类要执行的一个或多个接口，interfaceNameList是本类所执行的接口的名字列表，它们是以逗号分隔的。

两个大括号以及之间的内容是类体。3.1.2类体

类体是跟在类声明的后面，它是嵌入在大括号“{”和“}”中间的。类体中定义该类中所有的变量和所支持的方法。例如：

classPerson{

intage;//成员变量

intgetAge(){//成员方法

returnage;} voidsetAge(inti){//成员方法

age=i;}}3.1.3成员变量和局部变量

类的状态是由它的成员变量给出的，你可以在类体中声明一个类的成员变量。

成员变量：在类体中，变量声明部分所声明的变量被称为类的成员变量；

局部变量：在方法体中声明的变量和方法中的参数被称为局部变量。对类的成员变量来说，又可以分为实例成员变量和类成员变量，如果在声明时，用修饰符static声明的变量称为类变量，在声明时，没有用修饰符static修饰的变量称为实例变量。3.1.3成员变量和局部变量

成员变量的类型可以是Java中任意的数据类型，包括简单类型、类、接口和数组。成员变量在类的定义中声明，在一个类中成员变量的名字是唯一的。在创建对象的同时创建有关的成员变量，成员变量创建后系统自动对其进行默认初始化或显式初始化。

成员变量依附于对象(局部变量)的存在而存在，具有与对象相同的生存期和作用域。例如：

publicclassPerson{privateintage;publicStringname=“Lila”;}成员变量的限定符

对于一个成员变量，可以使用不同的限定符，以限定不同的访问权限。Private：变量可以被类中的代码访问Friend：变量可以被工程或组件中的代码访问Protected：可以被继承的类访问Public：适用于类外的代码通常，使用Private关键字来声明成员变量，使这些变量仅适用于每个类实例中的代码。同时这种方式也符合类的封装性。成员变量的限定符

对于一个成员变量，还可以使用下面的限定符：

static:

用来制订一个变量使静态变量（类变量），没有static修饰的变量是实例变量。类变量既可以由类方法访问，由可以右实例方法来访问。

final:

用来声明一个常量，作用相当于C语言中define命令，对于用final关键字修饰的常量，在程序中不能作修改，通常常两用答谢字母。

volatile：用来声明一个由多线程共享的变量，使得各线程对该变量的访问能保持一致。定义和使用局部变量案例

publicclassTestvarible{ privateinti=1; publicvoidmethod1(){

inti=4,j=5; this.i=i+j; method2(7);} publicvoidmethod2(inti){

intj=8; this.i=i+j; System.out.println(this.i);} publicstaticvoidmain(String[]args){

Testvariblet=newTestvarible(); t.method1();}}定义和使用局部变量案例程序执行的效果如图所示。思考题：该例中哪些是局部变量和哪些是成员变量？并说明其作用域？3.1.4方法

对象的行为是由它的成员方法来执行的，其它对象通过调用它的方法来访问对象。在JAVA中，你可以在变量声明之后再声明类的成员方法。对类的成员变量来说，可以分为实例成员变量和类成员变量，同样成员方法同样可以分为实例成员方法和类成员方法。如果在声明时，用修饰符static声明的方法称为类方法，在声明时，没有用修饰符static修饰的变量称为实例方法。

方法的定义包括两部分：方法的声明和方法体。定义和使用方法

classTestmethod{doublex,y;staticfloatmark;floattotal(floata,floatb){floattotal;x=0.4;y=0.6;total=(float)(x*a+y*b);returntotal;}staticvoidsetmark(floati){mark=i;}staticfloatgetmark(){returnmark;}续

publicvoiddisplay(){System.out.println("Thetotalscore"+"="+mark);publicstaticvoidmain(String[]args){

Testmethodtm=newTestmethod(); mark=tm.total(67,98); tm.display(); tm.setmark(96); tm.display(); }}程序执行的效果

该例中，方法setmark和getmark是类方法；方法total是实例方法，返回值是float类型，在方法被调用时，形式参数a，b用来接受外部输入的数据（实际参数）。3.1.5方法重载

方法重载（overloading）是指多个方法享有相同的名字，方法的参数列表必须不一样，这里的不一样可能是个数，类型不一样。重载和方法的返回值无关，返回值可以相同，也可以不同。在同一个类中可以定义多个同名方法。如：classTestoverload{voidstudent()；voidstudent(Stringstr)；voidstudent(Stringstr,Stringn)；booleanstudent(Stringstr,inta)；}3.1.6构造函数

在面向对象程序语言中，创建对象的时候总是调用一个特定的方法，这个方法叫做构造函数。在Java语言中，构造函数特点是：构造函数的名字必须与它所在的类的名字完全相同；构造函数不返回任何数据类型，即它是void型，但不能写void；构造函数一般不能有编程人员显示地直接调用，必须通过运算符new调用或者在创建对象时由系统自动调用。默认的构造函数Java语言中，每个类都至少有一个构造方法；如果类的定义者没有显式的定义任何构造方法，系统将自动提供一个默认的构造方法：默认构造方法没有参数默认构造方法没有方法体Java类中，一旦类的定义者显式定义了一个或多个构造方法，系统将不再提供默认的构造方法；默认的构造方法类的定义：publicclassPerson{ privateintage; publicvoidsetAge(intw){age=w;} }等价于：publicclassPerson{ privateintage publicPerson(){} publicvoidsetAge(intw){age=w;} }应用举例：publicclassTest{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Persond=newPerson();d.setAge(16);}}用于覆盖范围规则，代表当前对象本身。当一个方法需要激活它的对象时，即可以利用this实现该功能。因此，this可以看成是类对象的别名，使类中的隐藏数据以及方法可以引用。如：classCollege {inta; publicstaticvoidmain(Stringargs[]) {inta=6; Collegebb=newCollege();System.out.println("main().a="+a);System.out.println("bb.a="+bb.call());}3.1.7this的用法

续

intcall(){inta=9;this.a=a++;System.out.println("call().a="+a);returnthis.a;}}程序执行的效果

3.2继承

继承（inheritance）的思想就是重用其它类中的方法和属性来创建新类。利用继承，可以先创建一个具有某些基本功能的一般类，然后将这些类作为基础去创建具有特殊功能的类。由继承而得到的类称为子类（subclass），被继承的类称为父类或超类（superclass）。父类包括所有直接或间接被继承的类。一个父类可以同时拥有多个子类，由于Java不支持多重继承，所以一个子类只能拥有一个直接父类。在Java中，所有的类都是通过直接或间接继承类java.lang.Object而得到的。类的继承(1)为描述和处理个人信息，定义类Person:publicclassPerson{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringgetInfo(){...}}Person+name:String+age:int+birthDate:Date+getInfo():String类的继承(2)为描述和处理学生信息，定义类Student:publicclassStudent{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringschool;publicStringgetInfo(){...}}Student+name:String+age:int+birthDate:Date+school:String+getInfo():String类的继承(3)通过继承，简化Student类的定义:publicclassPerson{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringgetInfo(){...}}publicclassStudentextendsPerson{publicStringschool;}Person+name:String+age:int+birthDate:Date+getInfo():StringStudent+school:String3.2.3成员变量的隐藏和方法的覆盖

变量的隐藏：如果子类中定义的成员变量和父类中的成员变量完全相同，此时父类中的成员变量将被隐藏，这种现象称为变量的隐藏。

方法的覆盖：如果在子类中定义的方法和父类中定义的方法在名字、返回类型、参数个数和参数类型方面完全相同，此时父类中的方法将被隐藏，这种现象被称为方法的覆盖或重写。案例见3-6，p69.3.2.4关键字static

在Java类中声明变量、方法和内部类时，可使用关键字static做为修饰符。static标记的变量或方法由整个类(所有实例)共享，如访问控制权限允许，可不必创建该类对象而直接用类名加‘.’调用。static成员也称类成员或静态成员，如：类属性、类方法、静态方法等。应用案例见p71例3-7，3-8。3.2.5关键字final和abstract

final的用法在Java中声明类、属性和方法时，可使用关键字final来修饰。final标记的类不能被继承。final标记的方法不能被子类重写。final标记的变量(成员变量或局部变量)即成为常量，只能赋值一次。final标记的成员变量必须在声明的同时或在每个构造方法中显式赋值，然后才能使用。应用案例见p73例3-9。3.2.5关键字final和abstract

abstract的用法

如果一个类在声明时被关键字abstract所修饰，说明该类不能直接创建对象，这样的类被称为抽象类。抽象类往往是它的所有子类共有属性的集合。如Java中的Number类就是一个抽象类。抽象类必须产生子类，由子类创建对象。

如果一个方法在声明时被关键字abstract所修饰，那么该方法被称为抽象方法。抽象方法只允许声明，不允许实现。应用案例见p74例3-10。3.2.6关键字super

在子类中隐藏了父类的成员变量或覆盖了父类的方法后，常常还需要调用父类中被隐藏的变量和被覆盖的方法，这是就需使用关键字super来访问父类的变量和方法。关键字this用来引用当前对象，而关键字super用来引用当前对象的父类。使用关键字super不仅可以访问父类中被隐藏成员变量和覆盖的方法，而且还可以调用父类的构造函数。应用案例见p75例3-11。3.3包

由于Java编译器为每个类生成一个字节码文件，且文件名与public的类名相同，因此同名的类有可能发生冲突。为了解决这个问题，Java提供包（package）来管理类名空间和访问保护机制。package语句package语句作为Java源文件的第一条语句，指明该文件中定义的类所在的包。(若缺省该语句，则指定为无名包)。它的格式为：

packagepkg1[.pkg2[.pkg3…]];

举例：Beauty.java

packagestudentbiggirl;publicclassBeauty{ publicvoiddisplay(){ System.out.println("I’vebigeyes"); }}Java编译器把包对应于文件系统的目录管理，package语句中，用‘.’来指明包(目录)的层次；

import语句为使用定义在不同包中的Java类，需用import语句来引入所需要的类。语法格式：

importpackage1[.package2…].(classname|*);应用举例：

importstudent.biggirl.Beauty;publicclassTestPackage{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Beautyb=newBeauty(); b.show(); }}3.4访问控制ModiferSameClassSamePackageSubclassUniverseprivateYesdefaultYesYesprotectedYesYesYespublicYesYesYesYes可以对Java类中定义的属性和方法进行访问控制----规定不同的保护等级：应用案例见p80-87例3-14-17。