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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。
