第4章 Java与面向对象技术09级

Java

Java与面向对象技术

口类的定义与对象的创建

口构造方法的作用及应用

口面向对象三大特征的实现

口抽象类与接口的应用

口包的创建与使用

口访问控制符的应用

Java重点及难点

口构造方法的作用及应用

口面向对象三大特征：封装性、继

承性和多态性的Java语言实现

口抽象类与接口的应用

口异常处理

&

Java2.2对象的基本概念

对象具有两方面的含义（考虑从哪些方面描述对象）

Java类的基本概念

口具有相同特征和行为的对象被抽象为类。

口类是对象的模板，包括一个对象的所有数

据和代码。

类是抽象的，对象是具体的

对象

Java

量对象的示例

Java

0姓名：布兰尼

职衔：收银员

年龄：35

体重：60千克

操作：

收款

打印帐单

行为

消息传递

Java

赢类和对象的示例

雇员

收银员系统管理员仓库管理员促销员采购经理

Java面向对象技术的实现

对象、类和实体的关系

/计算机世界\

现实世界

映射

对象实体

I实例化］:抽象

抽象

计算机逻辑的实现

类抽象数据类型

类是创建对象的模板，对象是类的实例

Java类的基本概念

赢类定义

［修饰符］class类名［extends父类名］］

［implements接口名表］,

成员变量声明

成员方法声明

其中cIass>extends和impIements都是Java的关键字。

类的修饰符:[public|friendly][abstract][final]

缺省方式为friendly|package

次

声明成员变量

Java

声明成员变量格式为：

［〈修饰符〉］〈变量类型〉〈变量名〉;

[public|protected|private][static][final]

[transient][volatile]缺省为：friendly(package

publicclassDatel〃类声明

{、

intyear,month,day；〃成员变量

Java声明成员方法

类的行为由其方法实现，其他对象可以调用对象的方法来得

到该对象的服务。类中需要定义成员方法的声明和实现。

［〈修饰符＞］＜返回值类型〉〈方法名＞（［〈参数表〉］）［throws〈异常类〉］

（

〈方法体〉

方法修饰符为：[public]protected|private][static]

[final|abstract][native][synchronized]

缺省为：friendly|package

oysiern.oui.pnnurnuaieisfyear+--i-rrionui-f-+uay;;

毫□方法的返回值

JclVCI

return表达式;

return；

publicclassDatel

{

intyear,month,day;

booleanisleapyear()//判断年份是否为闰年

{booleanlean;

lean=(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);

returnlean;

}

}

publicclassDatel

intyear,month,day;

例voidsetdate(inty,intm,intd)〃设置日期值

(

year=y;month=m;day=d;

声}

明booleanisleapyear()〃判断年份是否为闰年

{

booleanlean;

期lean=(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);

类returnlean;

}

voidprint()〃输出日期值

System.out.println(ndateis''+year+'-'+month+'-'+day);

}

Java类的实现

定义一个名为Rectangle表示长方形的类，

它包含doubIe类型的长Iength和宽width两

个数据成员和设置长方形长宽值的方法

setDimO＞计算长方形面积的方法area()。

嬴练习题

定义Student类如下：

1.属性包括：学号，出生年份，数学成绩,

英语成绩和计算机成绩。

2.方法包括：

1）设置初值。

2）sum方法（计算并输出总成绩）

2）age方法（计算年龄）

彘变量的作用范围

jdVci

AJava允许在任何一个程序块中声明变量，该变量的

作用范围就是声明该变量的程序块，在作用域之外,

不能访问该变量。

»方法体中声明的局部变量的作用域在该方法内部。

不是类的成员变量。classAbc{.

inta,b,c,x=5;x为局部变量，作

若局部变量与类的‘..〃\r用域在方法f内

voidf(){-------------------

成员变量同名，intx=10;

则类的成员变量被隐藏。System.out.printlnf'x="+x);

)

嬴方法和变量的作用域

在Java语言中，方法与变量的作用域，根据

定义的位置不同，作用域也不全相同。当一

个方法使用某个变量时，以如下的顺序查找

变量：

import类和包

各级父类.

当前类厂2222^

当前方法

publicclassDatel

{

intyear,month,day;

voidsetdate(intyjntm,intd)〃设置日期值

year=y;month=m;day

}

booleanisleapyear()〃判断年份是否为闰年

booleanlean;

lean=(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);

returnlean;

voidprint()〃输出日期值

System.out.printingdateis''+year+'-'+month+'-'+day);

}

4、

publicclassDatel

{

例

:二

voidsetdate(inty/ntmzintd)

声{intyear,month,day;

明year=y;month=m;day=d;

日}

booleanisleapyear()

期

(

类return(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);

}

voidprint()

(

System.out.println(ndateis''+year+'-'+month+'-'+day);

}

Java对象的声明与创建

s

创建对象

inti;i0

Datela;anull

a=newDate1();a0x03456789yearo

montho

dayo

<

急成员变量初始化

JdVd

当类中的某个成员基本数据类型缺省初值

变量属于基本数据booleanfalse

类型时，即使没有char'\0'(null)

为它提供初值，byte(byte)O

Java也保证它有一short(short)O

个初始值。int0

longOL

publicclassDatelfloatO.Of

intyear,month,day；DoubleO.Od

)引用类型null

另外执行构造方法，可进行初始化

嬴对象的使用

访问对象成员的一般形式为:

对象名.成员变量名

对象名.成员方法名（）

运算符”.”在这里称为成员运算符

鱼对象的使用

Java

□引用成员变量publicclassDatel

intyear,month,day;

voidsetdate(intyintm,intd)

v对象名〉,〈变量名〉z

year=y;

month=m

a.year=2006;day=d;

a.month=3;}

；

a.day=6;Datela=newDate1()

a0x03456789year

a.day++;month

day

调用成员方法

工格式：〈对象名〉.V方法名＞（［＜参数表＞］）

publicclassDatel

上参数传递一一值<

intye3rzmonth,day;

void$etdate(intyjntmjntd)〃设置日期值

{

year=y;mouth=m:day=<1：

a,setdate(2006,|

booleani$leapyear()〃判断年份是否为闺年

booleanlenn:

lean=(yeai°o400==0)|(year°ol00!=0)&(ye；uoo4==0):

letiunlean:

)

voidprint()〃输出日期值

i

morSystem.outpi'iiiHii(,,(Iateis**+year+*-*+mo»tk+*-*+<lay);

}

a0x03456789year

month

day

publicclassDatel

intyeai7monthzday;

voidsetdate(inty,intm,intd)

■例{year=y;month=m;day=d;

:booleanisleapyear()

声{return(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);

明}

为voidprint()

□{System.out.println(ndateis"+year+'」+month+'」+day);

期}

来publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{Datela=newDatel();

a.setdate(2006,3?6);

a.printQ;

System.out.println(a.year+nisaleapyear,n+a.isleapyear());

嬴对象的构造和初始化

在用new生成对象实例时：

〈变量名〉=new〈类名〉（参数表）；

系统自动初始化所有变量，步骤为：

-分配新对象的空间，并进行默认的初始化

-执行显式的成员初始化

■执行构造方法

晶默认的初始化

基本数据类型缺省初值

实例化对象时，booleanfalse

系统会对成员char'\0'(null)

byte(byte)O

变量进行默认

short(short)O

的初始化。int0

longOL

floatO.Of

DoubleO.Od

引用类型null

<

Java显式成员初始化

例如：在Datel类的定义中，若有:

classDatel

{intyear=2011;

则实例化a时：

Datela=newDatel();

a.year的值被初始化为2011。

构造方法

Java

在Java中，任何变量在被使用前

都必须先设置初值。Java提供了

为类的成员变量赋初值的专门功

能：构造方法。

构造方法

Java

作用：对成员变量进行初始化。

构造方法的名字必须与类名相同。

-构造方法没有返回值，并且没有void修饰符。

■在实例化对象的时候由new运算符自动调用。

对象名=new类名（参数表）;

例

:

使publicclassDate2

voidsetdate(inty,intm,intd)

用{intyear,month,day;

{year=y;month=m;day=d;}

构Date2(inty5intm,intd)

{year+monthvm;day=d;}

造、；

voidprint()\\\

方

{System.ouujH-innn(noateis"+year+'-'+month+'-'+day);

法

为

日

classDate2_ex\\\

期{publicstaticvoidmain(StHng\rgs[])

赋{Date2a=newDate2(2006,3,6);

初

a.print();Date2a=newDate2();”

值

a.setdate(2006,396);

弃构造方法的说明

Java

＞一个类中可以有多个具有不同参数列表的构造方法。色

＞若一个类没有构造方法，系统会自动为类生成一个

默认的构造方法，其参数列表及方法体均为空。

Date2(){}

＞如果程序员在类中定义了一个以上的构造方法，则

自动屏蔽掉默认的构造方法。

＞程序员定义的构造方法中，最好包括一个参数表为日

空的构造方法，否则在调用newXxxx()时会出错。

＞构造方法不能继承。’

①|注意：一旦我们自己定义了构造方法，系统将不再为|—

-＞我们提供默认的不带参数的构造方法。㈢

JapublicclassDate2

{intyear,month,day;

Date2(inty,intm,intd)

{yearmlsmthXm;day=d;}

Date2(int\

{year=ykmX

Date2(inty)\\\\\

{year=y;}\

publicstaticvoid[])

{Date2a=newDatez^ob^.3,6);

Date2b=newDate2(2006,3)；

<

publicclassDate2

{intyear,month,day;

Date2(inty,intm,intd)

{year=y;month=m;day=d;}

Date2(inty,intm)

{year=y;month=m;}

Date2(inty)

{year=y;}

Date2(){}

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{Date2a=newDate2(2006,3,6);

Date2a=newDate2(2006,3)；

Date2a=newDate2();

为Date2类添加一个构造方法，要求能够对所赋初值

进行检验：月份在1〜12之间，日期在1〜31之间。

publicclassDate!

{intyear,month,day;

Date2(inty,intm,intd)

{year=y;

month=(((m>=l)&(m<=12))?m:1);

day=(((d>=l)&(d<=31))?d:1);

嬴任务二实现

通过构造方

classTestPerson

法赋初值

publicstaticvoidmain(String[]args)

Hersonpl=newHerson("lom");

Personp2=newPerson("John",20);

Personp3=newPerson("Bob",22,',male");

System.out.println(p1.name+p1.age+p1.sex);

System.out.println(+p2.age+p2.sex);

System.out.println(+p3.age+p3.sex);

}

}

嬴对象的销毁

>Java的垃圾回收机制自动判断对象是否在使用,

并能够自动销毁不再使用的对象，收回对象所

占的资源。

>程序中也可以使用析构方法巾nalize()随时销毁

一个对象，将资源还给系统。

对象的销毁

Java

finalize方法的说明方式如下：

protectedvoidfinalize()throwsThrowable

{…}

■finalize方法，没有参数，也不返回值。

■一个类只能有一个finalize()。

protectedvoidfinalize()、

{

System,out.printin(uhavebeencolldc/ed’?)

急2.4.1类的封装

□封装(encapsulation)：类的设计者把类设计

成一个黑匣子，使用者只能看见类中定义的公

共方法，而看不见方法的实现细节，也不能直

接对类中的数据进行操作。

□封装的目的

＞隐藏类的实现细节；

＞迫使用户通过接口去访问数据；

＞增强代码的可维护性。

如何封装

Java

1.访问权限

2.设置类的访问权限

3.设置类成员的访问权限

Java包

口包（package）是Java提供的一种区别类名字

空间的机制，是类的组织方式。

口包对应一个文件夹，包中可以再有包，

称为包等级。

口同一个包中的类名不可以重复，不同包中的类

名可以相同。

口有助于避免命名冲突。

彘包

口Java中预定义了许多包，常用的有:

java.lang语言包，提供Object、String等基础类

java.util实用包，提供日期类等实用类

java.awt抽象窗口工具包

java,text文本包

java.io输入输出流的文件包

java.appletApplet应用程序包

网络功能包

J哥创建包

语法格式如下:

package[包名1[.包名2[.[…皿

注意：在Java程序中，package语句必须

是程序的第一条非空格、非注释语句。

赢创建包举例

packagemypackage.personmanage;----------------------------------------►声明包

publicclassPerson

{

publicStringname;

publicintage;

publicvoidgetlnfo()

(

System.out.println(name);

packagemypackage.personmanage;

这条语句指定这个包中的文件存储在目录

pa%力/mypackage/personmanage下。

包层次的根目录加曲是由环境变量CLASSPATH来确定的。

Java导入包

1、使用import语句

import应名.标识符；

import包名.*；

importjava.util.Date;

importjava,utiI.*;

Dateday=newDate();

2、直接使用包

java.util.Dateday=newjava.util.Date();

mypackage.personmanage.Personp=new

mypackage.personmanage.Person();

彘导入包举例

packageyourpackage;

〔importmypackage.Person;_____

classStudentextendsPerson{

Stringschool;

publicvoidstudy(){

System.out.println("Studding");

}

publicstaticvoidmain(String[]args){导入包

Students=newStudent();

="John";

s.age=19;

s.school二"华北电力大学”；

s.getlnfo();

s.study();}}

已访问权限

权限修饰符允许的访问级别

权限修饰符同一类同一包不同包的子类所有类

公有的(public)

保护的(protected)，

默认的(friendly)/

私有的(private)

■逑设置类的访问权限

IJava

可以用public将类设置为公有的。

＞公有类可以被其他类所访问和引用。

»在一个源程序中，public类只能有一个。

□可以不用权限修饰符。（包访问性）

»只能被同一个包中的类访问和引用。

□不允许使用public以外的权限修饰符。

publicclassDatel〃公有的类

classDatel〃非公有的类

privateclassDate^^

.设置类中成员的访问权限

□类中的成员，包括publicclassDatel

<

intyear,month,day;

工成员变量

voidsetdate(intyzintm,intd)

(

工成员方法year=y;

month=m;

□声明类中的成员时,day=d;

)

可以用权限修饰符来}

限制其他类的对象访privateintyear,month,day；

问该成员。publicvoidsetdate()

Java设置类中成员的访问权限

Lpublic

工protected保护的，说明该类成员能

4无（friendly为■默认的，说明该类成员能

被同一类中的其他成员、

工privat

私有的，该类成员只能被

同一类中的其他成员访问。

publicprivate

只有该类可以访

所有类均可访问

问

protected默认

该类及其子类的

成员可以访问，相同包中的类可

同一个包中的类以访问

也可访问

publicclassDate3

{privateintyear,month,day;

publicDate3(inty,intm,intd)

{year=y;

month=(((m>=1)&(m<=12))?m:1);

day=(((d>=1)&(d<=31))?d:1);

}

)

classDate3_ex

{publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{Date3a=newDate3(2006,3，10);

System.out.println(a.year);

publicclassDate3

{privateintyear,month,day;〃成员变量,私有的

publicDate3(inty?intm,intd)

{year=y;month=(((m>=l)&(m<=12))?m:1);

day=(((d>=l)&(d<=31))?d:1);

)

publicbooleanisleapyear()

{return(year%400==0)|(year%100!=0)&(year%4==0);}

publicintgetyear(){returnyear;}

)

classDate3_ex

{publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{Date3a=newDate3(2010.3.10);

System.out.println(a.getyear()卜”isaleapyear,n+a.isleapyear());

=实例成员与类成员

Java

■属于类的变量和方法----static

Astatic用在变量或方法前，表明它们是属于类的,

称为类方法（静态方法）或类变量（静态变量）。

A若无static修饰，则是实例方法和实例变量。

漏实例成员与类成员

A实例变量：每次创建对象时，系统都创建实例变

量的拷贝。每一个对象都有一个实例变量。

A类变量：运行时，只为该类的第一个对象分配内存

单元，其后创建的所有对象都共享这一类变量。

&

一classUser

(

届

staticintcount=0;

类voidlogin()

{count++;

变

System.out.println("你是第"+count+”位访问者)

}

量

)

classCount

的

(

应publicstaticvoidmain(Stringargs[])

(

用Useru1=newUser();

u1.login();

Useru2=newUser();

u2.login();

}

}

嬴实例成员与类成员

■实例方法

A即可以访问类变量，也可以访问实例变量。

A实例方法只能通过对象来调用。

■类方法

A只能使用其内部定义的局部变量或类变量。

A即可以通过对象来调用，也可以通过类名来调用。

»目的:使方法独立于类的实例，使用类去访问。

口实例变量允许超前引用类变量

口实例变量不能超前引用实例变量，静

态变量不能超前引用静态变量

口实例方法中允许超前引用实例变量和

类变量

口类方法中只允许访问类变量，但允许

超前引用

例：实例成员与类成员

publicclassDate4

{privateintyear,mon^h;classDate4_ex

staticintcount={publicstaticvoidmain(S*in^^rgs[])

publicDate4(inty,intm,intd){Date4a=newDate4(2011,);

{year=y;a.print_count();a.print();

month=m;Date4b=newDate4(2011,5,1);

day=d;b.print_count();b.print();

count++;a.finalize();Date4.print_count();

publicstaticvoidprint_count())

{System.out.print("count*'+count+,,,,)；}

publicvoidprint()

{System.out.println(ndateisn+year+,-,+month+,-,+day);}

publicvoidfinalizeQ{count—;count=ldateis2011-3-1

count=2dateis2011-5-1

count=l

彘类方法的应用

publicclasslsPrime{

publicstaticbooleanprime(intx)

(

for(intk=2;k<=Math.sqrt(x);k++)

{

if(x%k==0)

returnfalse;

}

returntrue;

})

ClassTestlsPrime{

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{

for(intm=10;m<=100;m++)

{

if(IsPrime.prime(m))

System.out.println(m+“是素数。

}

)

}

三类变量——静态初始化程序

Java

口通过执行一段程序来对类变量进行初始化。

口格式：

static{

)

彘实例成员与类成员

实例变量与类变量

privateintyear,month,day;〃实例变量,私有的

staticintcount=0;〃类变量

实例方法与类方法

publicstaticvoidprint_count()〃类方法，只能访问类变量

publicvoidprint()〃实例方法

a

Java

classStaticError

{,

Stringmystring="hello”;

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

(

System.out.println(mystring);

编译时错误信息：non-staticvariablemystringcannotbe

referencedfromastaticcontextSystem.out.println(mystring);95o

为什么不正确：只有实例方法可以访问实例变量。

次

Java解决的办法

1.[寻变量改成类变量

classStaticError

<

staticStringmystring=uhelIo59;

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

<

System.out.println(mystring);

}

}

应

lava

2.先创建一个类的实例

classNoStaticError

<

Stringmystring="hello”；

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

<

NoStaticErrornoError;

noError=newNoStaticErrorQ;

System.out.println(noError.mystring);

}

}

彘名法承(inheritance)

口类继承是指一个类可以继承其他类的非

私有成员，实现代码复用。

口被继承的类称为父类，继承父类后产生

的类称为子类。

彘继承的优点

java

嬴Java中继承的特点

object类

Java

口Java中的类都是Object的子类。

口Object类定义了所有对象都必须具有的基本状态

和行为，例如，等待条件变量、转化为字符串、

通知其他对象条件变量已改变等。

□Java中的每个类都从Object类继承了变量和方

法，因而Java的所有对象都具有Object对象的

基本状态和行为。

object类

Java

□publicfinalClassgetClass()

获取当前对象所属的类信息，返回Class对象。

□publicStringtoString()

返回当前对象本身的有关信息，按字符串对象返回。

□publicbooleanequals(Objectobj)

比较两个对象是否是同一对象，是则返回true。

□protectedObjectclone()

生成当前对象的一个拷贝，并返回这个复制对象。

□protectedvoidfinalize()throwsThrowable

定义回收当前对象时所需完成的资源释放工作。

Java

■何时选择继承？

一个很好的经验：“B是一个A吗?”

如果是，则让B做A的子类。

常犯的错误A有一个B吗？例如让汽

车轮子成为汽车的子类是错误的

嬴继承的实现

classSubClassextendsSuperClass

□如缺省extends子句，则该类为java.Iang.Object的子类。

□可以继承访问权限为public、protected>frendly的成员

变量和方法；

□不能继承访问权限为private的成员变量和方法。

□构造方法不能继承。

Java例：子类继承超类的成员变量

publicclassPersonclassStudent

{Stringname,sex;

Stringname,sex;intage;

intage;

Stringdept;

)

classStudentextendsPerson

Stringdept;

<

例

publicclassPerson

.

{protectedStringname;protectedintage;

子•

Person(Stringnl,intal){name=nl;age=al;}

n

类n

publicvoidprint(){System.out.println(name+

+age);}

继5

承)

超classStudentextendsPerson

类{protectedStringdept;

的Student(Stringnl,intal,Stringdl)

成{name=nl;age=al;dept=dl;}

员publicstaticvoidmain(Stringargs[])

方{Personpl=newPerson，李广

法pl.print();

S