第1章面向对象概述
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第1章Java语言概述本章知识目标:❑了解面向对象程序设计的特性。
❑掌握Java应用程序和Applet程序的调试过程。
❑了解Java的开发与运行环境。
❑了解Java语言的特点。
Java语言从1995年问世至今,得到众多厂商的支持,成为软件开发的主流技术。
Java 是面向对象的程序设计语言,拥有跨平台、多线程等众多特性,在网络计算中得到广泛应用。
1.1 面向对象程序设计的特性早期的编程语言如Fortran、C等都是面向过程的语言,面向过程编程的一个明显特点是数据与程序是分开的。
但随着计算机软件的发展,程序越做越大,软件维护也日益困难。
面向对象编程贴近于人类思维方式,面向对象的软件开发将事物均看作对象,对象有两个特征:状态与行为,对象可以通过自身的行为来改变自己的状态。
最新的程序设计语言一般为面向对象的语言,面向对象程序设计具有如下四大特性。
1.封装性(Encapsulation)面向对象的第一个原则是把数据和对该数据的操作都封装在一个类中,类的概念和现实世界中的“事物种类”是一致的。
例如,电视机就是一个类,每台电视机都有尺寸、品牌、频道等属性。
我们可用on/off开关来开启电视,通过更改频道让电视机播放不同的节目。
对象是类的一个实例化结果,对象具有类所描述的所有属性以及方法。
对象是个性化的,在程序设计语言中,每个对象都有自己的存储空间来存储自己的各个属性值,有些属性本身又可能由别的对象构成。
每个对象都属于某个类。
面向对象程序设计就是设计好相关的类,类中有属性和方法。
在统一建模语言UML中使用如图1-1所示的符号来描述对象和类的结构,其中,属性用来描述对象的状态,而方法则用来描述对象的行为。
2.继承性(Inheritance)继承是在类、子类以及对象之间自动地共享属性和方法的机制。
类的上层可以有父类,下层可以有子类,形成一种层次结构,如图1-2所示。
一个类将直接继承其父类的属性和方法,而且继承还具有传递性,因此,它还将间接继承所有祖先类的属性和方法。
UML根底与Rose建模实用教程课后习题及答案第1章面向对象概述1. 填空题〔1〕软件对象可以这样定义:所谓软件对象,是一种将状态和行为有机结合起来形成的软件构造模型,它可以用来描述现实世界中的一个对象。
〔2〕类是具有一样属性和操作的一组对象的组合,即抽象模型中的“类〞描述了一组相似对象的共同特征,为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。
〔3〕面向对象程序的根本特征是抽象、封装、继承和多态。
2. 选择题〔1〕可以认为对象是ABC。
〔A〕某种可被人感知的事物〔B〕思维、感觉或动作所能作用的物质〔C〕思维、感觉或动作所能作用的精神体〔D〕不能被思维、感觉或动作作用的精神体〔2〕类的定义要包含以下的要素ABD。
〔A〕类的属性〔B〕类所要执行的操作〔C〕类的编号〔D〕属性的类型〔3〕面向对象程序的根本特征不包括B。
〔A〕封装〔B〕多样性〔C〕抽象〔D〕继承〔4〕以下关于类与对象的关系的说法不正确的选项是A。
〔A〕有些对象是不能被抽象成类的〔B〕类给出了属于该类的全部对象的抽象定义〔C〕类是对象集合的再抽象〔D〕类用来在存中开辟一个数据区,并存储新对象的属性3. 简答题〔1〕什么是对象?试着列举三个现实中的例子。
对象是某种可被人感知的事物,也可是思维、感觉或动作所能作用的物质或精神体,例如桌子.椅子.汽车等。
〔2〕什么是抽象?抽象是对现实世界信息的简化。
能够通过抽象将需要的事物进展简化、将事物特征进展概括、将抽象模型组织为层次构造、使软件重用得以保证。
〔3〕什么是封装?它有哪些好处?封装就是把对象的状态和行为绑在一起的机制,使对象形成一个独立的整体,并且尽可能地隐藏对象的部细节。
封装有两个含义;一是把对象的全部状态和行为结合在一起,形成一个不可分割的整体。
对象的私有属性只能够由对象的行为来修改和读取。
二是尽可能隐蔽对象的部细节,与外界的联系只能够通过外部接口来实现。
通过公共访问控制器来限制对象的私有属性,使用封装具有以下好处:防止对封装数据的未授权访问、帮助保护数据的完整性、当类的私有方法必须修改时,限制了在整个应用程序的影响。
1.什么是结构化程序设计方法?这种方法有哪些优点和缺点?【解答】结构化程序设计方法是指20世纪60年代开始出现的高级语言程序设计方法,由于采用了数据结构化、语句结构化、数据抽象和过程抽象等概念,使程序设计在符合客观事物与逻辑的基础上更进了一步。
结构化程序设计的思路是:自顶向下、逐步求精。
程序结构由具有一定功能的若干独立的基本模块(单元)组成,各模块之间形成一个树状结构,模块之间的关系比较简单,其功能相对独立,模块化通过子程序的方式实现。
结构化程序设计方法使高级语言程序设计开始变得普及,并促进了计算机技术的深入应用。
虽然结构化程序设计方法采用了功能抽象、模块分解与组合,以及自顶向下、逐步求精的方法,能有效地将各种复杂的任务分解为一系列相对容易实现的子任务,有利于软件开发和维护;但与面向对象程序设计方法相比,结构化程序设计存在的主要问题是,程序的数据和对数据的操作相互分离,若数据结构改变,程序的大部分甚至所有相关的处理过程都要进行修改。
因此,对于开发大型程序具有一定的难度,软件的可重用性差,维护工作量大,不完全符合人类认识世界的客观规律。
2.面向对象程序设计有哪些重要特点?【解答】软件设计的目的是为了解决日常生活中存在的各种实际问题,面向对象程序设计与以往各种程序设计方法的根本区别是程序设计的思维方法的不同。
它主要具有如下重要特点:(1)面向对象程序设计实现了较直接地描述客观世界中存在的事物(即对象)及事物之间的相互关系,它所强调的基本原则是直接面对客观事物本身进行抽象,并在此基础上进行软件开发,将人类的思维方式与表达方式直接应用在软件设计中。
(2)面向对象的程序设计将客观事物看作具有属性和行为的对象,通过对客观事物进行抽象来寻找同一类对象的共同属性(静态特征)和行为(动态特征),并在此基础上形成类。
(3)面向对象的程序设计将数据和对数据的操作封装在一起,提高了数据的安全性和隐蔽性。
第1章面向对象程序设计概述3(4)面向对象的程序设计通过类的继承与派生机制以及多态性特性,提高了软件代码的可重用性,因而大大缩减了软件开发的相关费用及软件开发周期,并有效地提高了软件产品的质量。
JAVA语言与面向对象程序设计课后习题答案第1章面向对象软件开发概述1.简述面向过程问题求解和面向对象问题求解的异同。
试列举出面向对象和面向过程的编程语言各两种。
请问:面向过程问题解,以具体内容的解题过程为研究和同时实现的主体,其思维特点更吻合于计算机;面向对象的问题解,则就是以d对象‖为主体,d对象‖就是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象化则表示,更吻合于人的思维特点。
面向过程的编程语言:c,pascal,foratn。
面向对象的编程语言:c++,java,c#。
2.详述对象、类和实体及它们之间的相互关系。
尝试从日常碰触至的人或物中抽象化出来对象的概念。
答:面向对象技术中的对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现。
类是同种对象的集合与抽象。
类是一种抽象的数据类型,它是所有具有一定共性的对象的抽象,而属于类的某一个对象则被称为是类的一个实例,是类的一次实例化的结果。
如果类是抽象的概念,如d电视机‖,那么对象就是某一个具体的电视机,如d我家那台电视机‖。
3.对象存有哪些属性?什么就是状态?什么就是犯罪行为?二者之间有何关系?建有对象d学生‖,精义这个对象设计状态与犯罪行为。
答:对象都具有状态和行为。
对象的状态又称作对象的静态属性,主要指对象内部所涵盖的各种信息,也就是变量。
每个对象个体都具备自己专有的内部变量,这些变量的值标明了对象所处的状态。
行为又称为对象的操作,它主要表述对象的动态属性,操作的作用是设置或改变对象的状态。
学生的状态:姓名、性别、年龄、所在学校、所在系别、通讯地址、电话号码、入学成绩等;学生的行为:自我介绍、入学注册、选课、参加比赛等。
4.对象间存有哪三种关系?对象d班级‖与对象d学生‖就是什么关系?对象d学生‖与对象d大学生‖就是什么关系?答:对象间可能存在的关系有三种:包含、继承和关联。
对象d班级‖与对象d学生‖是包含关系。
对象d学生‖与对象d大学生‖是继承关系。
C++面向对象程序设计课后答案(1-4章)第一章:面向对象程序设计概述[1_1]什么是面向对象程序设计?面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型。
这种范型的主要特征是:程序=对象+消息。
面向对象程序的基本元素是对象,面向对象程序的主要结构特点是:第一:程序一般由类的定义和类的使用两部分组成,在主程序中定义各对象并规定它们之间传递消息的规律。
第二:程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的,对象接受到消息后,启动有关方法完成相应的操作。
面向对象程序设计方法模拟人类习惯的解题方法,代表了计算机程序设计新颖的思维方式。
这种方法的提出是软件开发方法的一场革命,是目前解决软件开发面临困难的最有希望、最有前途的方法之一。
[1_2]什么是类?什么是对象?对象与类的关系是什么?在面向对象程序设计中,对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。
对象可以认为是:数据+操作在面向对象程序设计中,类就是具有相同的数据和相同的操作的一组对象的集合,也就是说,类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述。
类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。
类是多个对象进行综合抽象的结果,一个对象是类的一个实例。
在面向对象程序设计中,总是先声明类,再由类生成对象。
类是建立对象的“摸板”,按照这个摸板所建立的一个个具体的对象,就是类的实际例子,通常称为实例。
[1_3]现实世界中的对象有哪些特征?请举例说明。
对象是现实世界中的一个实体,其具有以下一些特征:(1)每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象。
(2)需要用属性来描述它的某些特性。
(3)有一组操作,每一个操作决定了对象的一种行为。
(4)对象的操作可以分为两类:一类是自身所承受的操作,一类是施加于其他对象的操作。
例如:雇员刘名是一个对象对象名:刘名对象的属性:年龄:36 生日:1966.10.1 工资:2000 部门:人事部对象的操作:吃饭开车[1_4]什么是消息?消息具有什么性质?在面向对象程序设计中,一个对象向另一个对象发出的请求被称为“消息”。
习题第1章面向对象方法概论1、与传统开发方法相比,面向对象方法有什么优点?2、查阅资料,进一步讨论UML与面向对象方法的关系。
3、封装的目的是什么?在面向对象方法中封装的目的是如何达到的?4、针对你过去使用传统开发方法所建造的系统的不足,总结一下问题的原因。
考虑如果使用面向对象方法,在哪些方面可能会获益。
5、面向对象方法的一个主要原则是抽象。
思考一下在工作和学习中你经常在什么场合下运用抽象原则。
第2章什么是面向对象分析1、简述OOA模型及OOA过程。
2、为什么要进行OOA?3、简述问题域与系统责任间的关系。
4、OOA是如何应对需求变化性的?5、为什么把用类图构建的模型称为基本模型?6、你对本章讲述的分析面临的主要问题有过什么实际感受?请举例说明。
第3章建立需求模型——用况图1、用况之间的关系可为包含关系、扩展关系或继承关系,三种关系之间有相同之处吗?它们之间的区别又在哪?2、论述用况图在面向对象方法中的地位。
3、怎样理解把系统内外的交互情况描述清楚了,就明确了系统边界?4、对于3.3.1节中的收款用况,补充用信用卡付款和使用优惠卡的描述。
5、通常自动售货机会按用户的要求进行自动售货,供货员会巡查向其内供货,取款员会定时取款。
针对上述要求,请建立用况图,并描述各个用况。
6、现要开发一个购书积分系统,其中至少要具有申请积分卡、增加积分、查看积分和按积分奖励功能。
请建立用况图,并描述各个用况。
第4章建立类图1、论述类与对象之间的关系以及关联与链之间的关系。
这四者之间还有什么联系吗?2、在什么情况下使用组合关系进行建模?3、总结继承关系的用途。
4、图4-44表明,一名教师可以在一个或多个系中任职,而且在二者间使用的是聚合关系。
在二者间可以使用组合关系吗?请解释原因。
5、举例说明类继承结构中的重载与多态。
6、面包是由面包片组成的。
面包与面包片之间的关系是聚合还是组合?7、一本书含有若干章,一章有若干节,一节由一些段落和图组成,一个段落由一些句子组成。