《类对象和接口》课件

类对象和接口课程目标理解面向对象编程掌握面向对象编程的核心概念，包括类、对象、封装、继承和多态。学习Java类和接口深入了解Java类和接口的定义、声明、使用以及相互关系。提升编程技能通过实践练习，提高运用类和接口进行程序设计的能力。对象和类的基本概念对象是现实世界中事物的抽象，它拥有属性和方法，代表着具体的事物。类是对象的模板，定义了对象的属性和方法，用来创建多个具有相同特征的对象。类与对象的关系：类是抽象的概念，对象是类的具体实例。类的定义和声明1类名标识类的名称，如“Student”2属性描述类的特征，如“name”和“age”3方法定义类的行为，如“study”和“sleep”类的构造函数1初始化对象在创建对象时自动调用，负责初始化对象的属性。2构造函数名称与类名相同，无返回值类型，且不能显式调用。3重载构造函数可以使用多个构造函数，只要参数列表不同。类的属性和方法属性属性是类中用来描述对象特征的数据成员。属性就像对象的标签，可以存储各种类型的信息。方法方法是类中用来描述对象行为的函数成员。方法定义了对象如何执行操作，并可以通过参数传递和返回值进行交互。对象的创建和使用1声明对象使用类名创建对象变量，例如：`Personperson;`。2实例化对象使用`new`关键字创建类的实例，例如：`person=newPerson();`。3访问成员使用点运算符访问对象的属性和方法，例如：`="Alice";`。this关键字指向当前对象this关键字用来指代当前对象，即调用方法或访问属性的对象。解决命名冲突当类中存在与参数或局部变量同名的成员变量时，可以使用this关键字来区分。显式调用构造函数this关键字可以用来在类的构造函数中调用另一个构造函数。静态成员1共享属性所有对象共享同一个静态成员，不属于任何特定对象。2类方法使用类名调用，无需创建对象即可访问。3常量静态final成员，值在编译时确定，不可更改。继承代码复用继承允许创建新的类（子类）基于现有的类（父类），从而实现代码复用，提高开发效率。扩展功能子类可以添加新的属性和方法，以扩展父类的功能，实现更复杂的逻辑。多态性基础继承是实现多态性的基础，子类可以重写父类的方法，实现不同类型的对象具有不同的行为。子类的构造函数1初始化父类首先调用父类的构造函数，初始化父类成员变量。2初始化子类然后初始化子类成员变量，并执行子类构造函数中的代码。方法的重写重写方法子类可以重写从父类继承的方法，这意味着子类可以提供自己的实现。方法签名重写方法必须具有与父类方法相同的名称、返回类型和参数列表。多态性概念多态性是指同一操作作用于不同的对象，可以产生不同的结果。实现通过方法重写和接口实现来实现多态性。优势提高代码的灵活性和可扩展性，降低代码复杂度。抽象类1无法实例化抽象类不能直接创建对象，它是一种模板，用于定义子类的共同特征。2包含抽象方法抽象类可以包含抽象方法，这些方法没有实现，需要由子类重写。3强制实现子类必须实现抽象类中的所有抽象方法，才能创建子类对象。接口的定义抽象方法集合接口是一种特殊的抽象类型，它定义了类必须实现的方法集，但没有方法的实现。接口中定义的成员变量默认都是常量，且都是公有的。行为规范接口定义了类必须实现的方法，确保所有实现该接口的类都拥有相同的行为规范。接口可以被多个类实现，为不同类提供相同的行为接口。接口的特点抽象化接口只定义方法，不实现细节，提供抽象的规范。多态性通过接口实现多态，允许不同类实现相同的接口，提供统一的调用方式。约束性实现接口的类必须实现所有接口方法，提高代码的规范性。类实现接口1接口声明通过使用**implements**关键字，类可以声明它实现了某个接口。2方法实现类必须实现接口中定义的所有抽象方法。3多态性通过接口，我们可以实现多态性，使用同一个接口引用不同的类对象。多重继承Java不支持多重继承Java不支持类直接继承多个父类，这主要是为了避免继承带来的复杂性。例如，如果一个类继承了两个父类，而这两个父类都定义了同一个方法，那么编译器将无法确定应该调用哪个方法。接口实现多重继承Java通过接口实现多重继承，一个类可以实现多个接口，从而获得多个接口的方法和属性。这使得Java能够实现代码复用和灵活性的平衡。避免钻石问题多重继承可能会导致钻石问题，即一个子类同时继承了两个父类，而这两个父类又共同继承了一个祖先类，那么子类将继承了多个祖先类的版本，导致冲突。接口与抽象类的区别抽象类可以包含抽象方法和具体方法。接口只包含抽象方法。实现类可以实现接口，子类可以继承抽象类。枚举类型1定义枚举使用`enum`关键字定义枚举类型，例如`enumWeekday{MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY,SATURDAY,SUNDAY}`。2枚举常量枚举常量是该枚举类型的成员，例如`Weekday.MONDAY`。3使用枚举可以将枚举常量用作变量的值，例如`Weekdaytoday=Weekday.MONDAY`。内部类定义在另一个类内部内部类可以访问外部类的所有成员，包括私有成员。访问范围内部类可以是静态的，也可以是非静态的。静态内部类只能访问外部类的静态成员。应用场景内部类通常用于创建与外部类紧密相关的辅助类或实现特定功能。匿名内部类定义匿名内部类是指没有名字的类，它们通常在创建对象时被定义并直接使用。语法匿名内部类通常用于实现接口或继承抽象类，并用作方法参数或返回值。优点简化代码，尤其是在需要使用一次性对象的情况下。类型转换自动类型转换Java支持在某些情况下自动将数据从一种类型转换为另一种类型，例如，将一个int类型的变量赋值给一个long类型的变量，Java会自动将int类型的变量转换为long类型。强制类型转换有时需要将数据从一种类型强制转换为另一种类型，例如，将一个double类型的变量赋值给一个int类型的变量，Java会自动将double类型的变量转换为int类型，但会丢失小数部分。包装类基本数据类型包装Java提供了包装类，将基本数据类型包装成对象。自动装箱和拆箱编译器自动完成基本数据类型和包装类之间的转换。异常处理保护程序异常处理机制可以防止程序崩溃，确保程序的稳定性和可靠性。错误提示捕获异常后，可以向用户提供清晰的错误信息，帮助用户定位问题。错误恢复在某些情况下，程序可以通过异常处理机制进行错误恢复，继续执行。使用try-catch语句捕获异常try-catch语句用于捕获可能发生的异常，防止程序崩溃。处理异常catch块中的代码用于处理捕获到的异常，例如记录日志、显示错误信息等。继续执行程序可以在处理完异常后继续执行，避免异常中断整个程序的运行。自定义异常1继承Exception类创建自定义异常类，继承自Exception类或其子类。2定义构造方法提供构造方法，可选地接收错误信息。3抛出异常在适当的位置使用throw语句抛出自定义异常。Java集合概述数据结构Java集合框架提供了一系列用于存储和操作数据的接口和类，为程序员提供了灵活且高效的数据管理方式。数据操作集合框架包含各种数据结构，如列表、集、映射等，支持添加、删除、查找、排序等操作。通用性集合框架的通用性允许开发者使用相同的API操作不同类型的对象，提高代码可读性和可维护性。集合框架结构Java集合框架为程序员提供了一组统一的接口和类，用于管理和操作各种数据结构，例如列表、集合、映射等。框架的核心是接口，例如`List`、`Set`、`Map`，以及具体的实现类，例如`ArrayList`、`HashSet`、`HashMap`。通过使用集合框架，可以简化代码，提高效率，并增强