第3章：面向对象编程基础

《系统分析与设计》课程教学大纲课程英文名称：System analysis and design课程代码：R0902635 学时数：56 学分数：3.5课程类型：专业基础课程适用学科专业：软件工程先修课程：《面向对象程序设计》，《软件工程基础》，《数据库原理及应用》执笔者：编写日期：审核人：一、课程简介《系统分析与设计》是软件工程专业的专业基础课程。

学生通过该课程的学习，可掌握面向对象软件系统分析与设计的基本原理、方法与技术，培养软件系统建模分析、系统分析与设计、软件模块设计、软件界面设计等专业能力。

Software system architecture design is a professional basic course of software engineering. Through the study of this course, students can master the basic principles, methods and technologies of object-oriented software system analysis and design, and cultivate the professional abilities of software system modeling analysis, software system architecture design, software module design, software interface design, etc.二、课程目标课程达成度评价指标点达成度评价三、教学计划（一）教学内容、要求及教学方法本课程共56学时，课堂讲授40学时，课内实验16学时。

教学内容由如下章节组成：第1章系统分析与设计概述（CM1） 4学时教学方法：课堂面授。

采用课堂知识点讲授的教学方法，让学生理解课程内容的概念、原理和相关技术。

java吃豆子游戏课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解Java语言中面向对象编程的基本概念，掌握类与对象的关系。

2. 学生能运用Java中的图形用户界面（GUI）组件，实现游戏界面的设计。

3. 学生了解并掌握Java中的事件处理机制，实现游戏逻辑控制。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并编写出一个简单的“吃豆子”游戏程序。

2. 学生通过编程实践，提高问题分析、程序设计和调试的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过游戏编程，培养对计算机编程的兴趣和热情，增强学习动力。

2. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养集体荣誉感和责任感。

3. 学生通过编程实践，认识到编程在生活中的应用，激发创新思维，提高解决实际问题的能力。

课程性质分析：本课程为Java编程实践课，通过设计一个简单的吃豆子游戏，让学生将所学的Java编程知识运用到实际项目中，提高编程实践能力。

学生特点分析：学生处于初中或高中年级，对计算机编程有一定的基础，对游戏编程有较高的兴趣，但编程实践经验不足。

教学要求：1. 课程内容要与教材知识紧密结合，注重实践操作，提高学生的编程技能。

2. 教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，提高学生的学习效果。

3. 通过团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神，提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 面向对象编程基础：- 类的定义与对象创建- 成员变量与方法的封装- 继承与多态2. Java图形用户界面（GUI）设计：- Swing图形用户界面组件- 布局管理器- 事件监听器与事件处理3. 游戏逻辑设计：- 游戏场景与角色绘制- 角色移动与碰撞检测- 分数统计与生命值管理4. 编程实践：- 设计吃豆子游戏角色类与游戏场景类- 编写游戏逻辑控制代码- 调试与优化游戏程序教学内容安排与进度：1. 第1-2课时：面向对象编程基础，学习类与对象的概念，完成角色类的设计。

2. 第3-4课时：Java图形用户界面设计，掌握Swing组件的使用，绘制游戏场景。

C++第三章课后答案C++第三章习题及答案1、什么是结构化程序设计？它有什么优缺点？所谓结构化程序设计，是一种自顶而下、逐步求精的模块化程序设计方法。

2、什么是对象？什么是类？简述对象与类之间的关系！对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用于构成系统的一个基本单位，而系统可以看作是由一系列相互作用的对象组成。

类定义了同类对象的公共属性和行为，属性用数据结构表示，行为用函数表示！《类=数据结构+对数据进行操作的函数》。

对象和类的关系相当于元素和集合的关系、变量和变量的“数据类型”的关系。

从程序设计的角度来说，类是一种复杂的自定义数据类型，对象是属于这种数据类型的变量。

3、什么是面向对象程序设计？面向对象程序设计方法具有哪些基本特征？请比较面向对象程序设计和面向对象过程程序设计有何异同？4、何谓成员变量？何谓成员函数？C++将对象的属性抽象为数据成员，将对象的行为抽象为成员函数。

5、C++中结构和类之间有何异同？结构在默认情况下的成员是公共的,而类在默认情况下的成员是私有的。

在C++中,结构是特殊的类。

6、在C++中如何定义类？如何实现定义的类？如何利用类申明对象？7、类的成员的访问权限有哪几种？请说明它们分别有什么作用？三种，privte:类的私有成员，只能被本类的成员函数访问或调用。

Public：公有成员，可以被本类的成员或其他类的成员函数（通过对象）访问或调用。

Protected:保护成员，可以被本类的成员函数或派生类的成员函数访问或调用。

8、何谓构造函数？何谓析构函数？请说明它们分别有什么作用？构造函数：不需要用户程序调用，就能在创建对象时由系统自动调用，其作用是在对象被创建时利用初始值去构造对象，使得在声明对象时就能自动完成对象的初始化。

析构函数：在对象的生存周期即将结束时由系统自动调用的，其作用是用来在对象被删除前做一些清理工作和数据保存工作。

9、如何定义一个内联成员函数？内联函:内联函数必须是和函数体申明在一起，才有效。

第3章对象和类在当今的计算机大型应用软件开发领域，面向对象技术正在逐步取代面向过程的程序设计技术。

本章将介绍面向对象的基本知识和Java实现面向对象程序设计的主要工具--类。

如果读者缺乏关于面向对象程序设计的背景，一定要仔细地阅读本章。

如果读者有C++编程经验，也要注意二者之间的区别，毕竟Java在类的具体实现上与C++有较大的差别。

3.1 面向对象的基本概念面向对象（Object Oriented，OO）是当前计算机界关心的重点，它是90年代软件开发方法的主流。

面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发，扩展到很广的范围。

例如，数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。

谈到面向对象，这方面的文章非常多。

但是，明确地给出"面向对象"的定义却非常少。

最初，"面向对象"是专指在程序设计中采用封装、继承、抽象等设计方法。

可是，这个定义显然不能再适合现在的情况。

面向对象的思想已经涉及到软件开发的各个方面。

例如，面向对象的分析（Object Oriented Analysis，OOA），面向对象的设计（Object Oriented Design，OOD）以及经常说的面向对象的编程（Object Oriented Programming，OOP）。

许多有关面向对象的文章，都只是讲述在面向对象的开发中所需要注意的问题，或所采用的比较好的设计方法。

看这些文章只有真正懂得什么是对象，什么是面向对象，才能最大程度地收获知识。

说明：在本章中，着重讨论OOP，有关OOA和OOD请读者查阅有关软件工程的书籍。

OOP从所处理的数据入手，以数据为中心而不是以服务（功能）为中心来描述系统。

它把编程问题视为一个数据集合，因为数据相对于功能而言，具有更强的稳定性。

OOP同结构化程序设计相比最大的区别就在于：前者首先关心的是所要处理的数据，而后者首先关心的是功能。

专接本辅导java第三章《面向对象编程基础》补充0.类变量与实例变量区别（类方法与实例方法的区别见习题解答第12题改错）java类的成员变量有两种：一种是被static关键字修饰的变量，叫类变量或者静态变量；另一种没有static修饰，为实例变量。

在语法定义上的区别：静态变量前要加static关键字，而实例变量前则不加。

在程序运行时的区别：实例变量属于某个对象的属性，必须创建了实例对象，其中的实例变量才会被分配空间，才能使用这个实例变量。

静态变量不属于某个实例对象，而是属于类，所以也称为类变量，只要程序加载了类的字节码，不用创建任何实例对象，静态变量就会被分配空间，静态变量就可以被使用了。

总之，实例变量必须创建对象后才可以通过这个对象来使用，静态变量则可以直接使用类名来引用。

例如，对于下面的程序，无论创建多少个实例对象，只在类被第一次装置时初始化一次staticVar变量和sum变量，并且每创建一个实例对象，就会执行一次构造函数；但是，每创建一个实例对象，就会分配一个instanceVar，即可能分配多个instanceVar，并且每个instanceVar的值都只自加了1次。

public class类变量与实例变量{public static int staticVar = 0;//类变量初始化，只会在类装载时进行一次！！public int instanceVar = 0;//实例变量初始化public static int sum=1;public类变量与实例变量()//构造方法{staticVar++;instanceVar++;sum=sum+5;System.out.println("staticVar = "+staticVar+",instanceVar="+instanceVar);System.out.println("sum = "+sum);}public static void main(String []args){类变量与实例变量对象1=new类变量与实例变量();类变量与实例变量对象2=new类变量与实例变量();类变量与实例变量对象3=new类变量与实例变量();}}运行结果：staticVar = 1,instanceVar=1sum = 6staticVar = 2,instanceVar=1sum = 11staticVar = 3,instanceVar=1sum = 16再如下面的程序，涉及static块：class Value{static int c=0;static int d;Value(){c=15;d=65;}Value(int i){c=i;d=c-1;}static void inc(){c++;}}public class Count {Value v0=new Value();//调用无参构造函数建立Value类非静态对象v0，类Count和类Value是has-a关系Value v=new Value(10);//调用有参构造函数建立Value类非静态对象vstatic Value v1,v2;//声明Value类的static对象v1,v2//static Value v1=new Value(),v2=new Value();//声明v1、v2并引用新建立的Value类对象static{//★声明static块，其初始化工作会先于任何其它非static块及非static变量而不管其在源程序书写中出现的先后次序！System.out.println("static块中println语句执行结果:"+"\n"+"v0和v是非静态内部类对象，v1和v2是静态内部类对象（请与教材P58例3.18对比），只有声明没有具体指向某对象时：v1.c="+v1.c+" v2.c="+v2.c+" v1.d="+v1.d+" v2.d="+v2.d);v1=new Value(30);//对象v1引用新建立的Value类对象System.out.println("static块中执行完“v1=new Value(30)之后：”v1.c="+v1.c+" v2.c="+v2.c+" v1.d="+v1.d+" v2.d="+v2.d);v2=new Value(15);//对象v2引用新建立的Value类对象System.out.println("static块中执行完“v2=new Value(15)之后：”v1.c="+v1.c+" v2.c="+v2.c+" v1.d="+v1.d+" v2.d="+v2.d);System.out.println("特别说明：因此时还没有建立Count类对象（Count 类和Value类是has-a关系，前者是外部类，后者是内部类）故非静态对象v0和v无法引用！"+"\n");}public static void main(String[] args) {Count ct1=new Count();//建立Count类（外部类）对象Count ct2=new Count();System.out.print("在main方法中，现在建立Count类（外部类）对象，");System.out.println("ct1的在ct2之前创建！分别指向两个Count类对象，Count类和Value类是has-a关系！"+"\n"+"以下是main方法体中println语句执行结果：");System.out.println("v0是无参构造内部类非静态对象，ct1.v0.c="+ct1.v0.c+" ct1.v0.d="+ct1.v0.d+" ct2.v0.c="+ct2.v0.c+"ct2.v0.d="+ct2.v0.d);// 非静态内部类对象只能通过外部类对象名访问System.out.println("v是有参构造内部类非静态对象，ct1.v.c="+ct1.v.c+" ct1.v.d="+ct1.v.d+" ct2.v.c="+ct2.v.c+" ct2.v.d="+ct2.v.d);// 非静态内部类对象只能通过外部类对象名访问System.out.println("v1是有参构造内部类静态对象，Count.v1.c="+Count.v1.c+" count.v1.d="+Count.v1.d);//静态内部类对象可以通过外部类名访问System.out.println("v2是有参构造内部类静态对象，Count.v2.c="+Count.v2.c+" count.v2.d="+Count.v2.d);Value.inc();//通过类名调用类方法System.out.println("调用类方法inc()之后Count.v1.c="+Count.v1.c+" Count.v1.d="+Count.v1.d);//引用类变量既可以通过类名也可以通过对象名System.out.println("调用类方法inc()之后Count.v2.c="+Count.v2.c+" count.v2.d="+Count.v2.d);Count.v2.inc();//通过类名调用类方法，这种写法不妥！System.out.println("调用类方法v1.inc()之后Count.v1.c="+Count.v1.c+" Count.v1.d="+Count.v1.d);//引用类变量既可以通过类名也可以通过对象名System.out.println("调用类方法v1.inc()之后Count.v2.c="+Count.v2.c+" count.v2.d="+Count.v2.d);ct1.v0.c++;//this.v0.c++;//错误，★不能在静态上下文中使用this关键字:！因为Value是Count的内部类，只能使用其外部类的对象ct2.v0.c++;System.out.println("顺序执行语句：ct1.v0.c++;ct2.v0.c++;后，ct1.v0.c="+ct1.v0.c+" ct2.v0.c="+ct2.v0.c);// 非静态内部类对象只能通过外部类对象名访问}}上面这个程序的行动结果如下：static块中println语句执行结果:v0和v是非静态内部类对象，v1和v2是静态内部类对象（请与教材P58例3.18对比），只有声明没有具体指向某对象时：v1.c=0 v2.c=0 v1.d=0 v2.d=0static块中执行完“v1=new Value(30)之后：”v1.c=30 v2.c=30 v1.d=29 v2.d=29static块中执行完“v2=new Value(15)之后：”v1.c=15 v2.c=15 v1.d=14 v2.d=14特别说明：因此时还没有建立Count类对象（Count类和Value类是has-a关系，前者是外部类，后者是内部类）故非静态对象v0和v无法引用！在main方法中，现在建立Count类（外部类）对象，ct1的在ct2之前创建！分别指向两个Count类对象，Count类和Value类是has-a关系！以下是main方法体中println语句执行结果：v0是无参构造内部类非静态对象，ct1.v0.c=10 ct1.v0.d=9 ct2.v0.c=10 ct2.v0.d=9v是有参构造内部类非静态对象，ct1.v.c=10 ct1.v.d=9 ct2.v.c=10 ct2.v.d=9 v1是有参构造内部类静态对象， Count.v1.c=10 count.v1.d=9v2是有参构造内部类静态对象， Count.v2.c=10 count.v2.d=9调用类方法inc()之后 Count.v1.c=11 Count.v1.d=9调用类方法inc()之后 Count.v2.c=11 count.v2.d=9调用类方法v1.inc()之后 Count.v1.c=12 Count.v1.d=9调用类方法v1.inc()之后 Count.v2.c=12 count.v2.d=9顺序执行语句：ct1.v0.c++;ct2.v0.c++;后，ct1.v0.c=14 ct2.v0.c=14以上运行结果中，有五点值得注意：一是static变量和static块是在类第一次装载时被初始化一次，并供类的所有对象共享，故static变量和static块中内容最先被初始化（早于main方法）。

j a v a核心技术习题答案 The pony was revised in January 2021Java核心技术习题答案马志强张然李雷孝编清华大学出版社目录第一章Java语言概述 (3)第二章 Java语法基础 (4)第三章面向对象编程 (15)第四章数组 (38)第五章高级类特性 (45)第六章 GUI编程 (51)第七章集合框架 (62)第九章集合框架 (77)第十章 IO流 (81)第十一章 JDBC访问数据库 (84)第十二章线程 (85)第十三章网络编程 (90)第一章Java语言概述一、选择题1-5 ABBBB6-8 AAB二、填空题1. MyClass2. String数组（String[]）一3. javac java A三、程序设计题1、搭建Java运行环境，并写一个Java程序打印输出“开始学习Java程序设计！”。

1）首先安装JDK；2）配置环境变量path，classpath可配可不配；3）public class HelloWorld{public static void main(String[] args){开始学习Java程序设计！");}}2、修改下面四个Java源文件中的错误，使其能够编译和运行。

：TestAnother1类不能再使用public修饰，一个源文件中只能有一个类或者接口用public修饰；：源文件中public修饰的类的名字为Testing2，和源文件名字不一致；：Test3类的main方法的形参类型为String[]；：Test4类的main方法必须使用static关键字修饰。

第二章 Java语法基础一、选择题1-5 BCADB6-9 DCCC二、填空题1. abc ，a1， _abc， _1a， ab123#a，const，$abc，1abc，if，$#1sa，$_a，_$q12.题目出现问题：代码修改为 ch = (char) (ch+1);结果为’B’;如果直接结果为98。

《Java基础入门》课后习题答案第1章Java开发入门一、填空题1、Java EE、Java SE、Java ME2、JRE3、javac4、bin5、path、classpath二、判断题1、对2、错3、对4、对5、错三、选择题1、ABCD2、C3、D4、B5、B四、简答题1、面向对象、跨平台性、健壮性、安全性、可移植性、多线程性、动态性等。

2、JRE（Java Runtime Environment，Java运行时环境），它相当于操作系统部分，提供了Java程序运行时所需要的基本条件和许多Java基础类，例如，IO类、GUI控件类、网络类等。

JRE是提供给普通用户使用的，如果你只想运行别人开发好的Java程序，那么，你的计算机上必须且只需安装JRE。

JDK（Java Development Kit，Java开发工具包），它包含编译工具、解释工具、文档制作工具、打包工具多种与开发相关的工具，是提供给Java开发人员使用的。

初学者学习和使用Java语言时，首先必须下载和安装JDK。

JDK中已经包含了JRE部分，初学者安装JDK后不必再去下载和安装JRE了。

3、Java程序运行时，必须经过编译和运行两个步骤。

首先将后缀名为.java的源文件进行编译，生成后缀名为.class的字节码文件，然后Java虚拟机将字节码文件进行解释执行，并将结果显示出来。

五、编程题1、参考答案HelloWorld.java1public class HelloWorld {2public static void main(String[] args) {3System.out.println("这是第一个Java程序!");4}5}第2章Java编程基础一、填空题1、true和false2、基本数据类型、引用数据类型3、& && | ||4、55、56二、判断题1、错2、对3、错4、对5、错三、选择题1、AD2、C3、C4、B5、A四、简答题1、Java语言的八种基本数据类型有：byte字节型，占一个字节。

第三章面向对象程序设计一、选择题1.下列不属于面向对象编程的三个特征的是(B)A.封装B.指针操作C.多态性D.继承2.类所实现的接口以及修饰不可以是(D)A.publicB.abstractC.finalD.void3.下列类的定义，错误的是(D)A.public class test extends Object{……}B.final class operators{……}C.class Point{……}D.void class Point{……}4.关键字supper的作用是(D)A.用来访问父类被隐藏的成员变量B.用来调用父类中被重载的方法C.用来调用父类的构造函数D.以上都是5.关于对象的删除，下列说法正确的是(C)A.必须由程序员完成对象的清除B.java把没有引用的对象作为垃圾收集起来并释放C.只有当程序中调用System.gc()方法时才能进行垃圾收集D.java中的对象都很小，一般不进行删除操作。

二、填空题1.把对象实例化可以生成多个对象，使用____new_____运算符为对象分配内存空间。

2.java程序引入接口的概念，是为了弥补只允许类的____单继承____的缺憾。

3.java语言以___类____为程序的基本单位，它是具有某些共同特性实体的集合，是一种抽象的概念。

4.抽象方法只能存在于抽象类中。

抽象方法用关键字___abstract_____来修饰。

5.java语言中____Object___是所有类的根.6.在java中有一种叫做_____构造函数__的特殊方法,在程序中用它来对类成员进行初始化.7.new是___创建___对象的操作符.8.我们在java程序中,把关键字____super____加到方法名称的前面,来实现子类调用父类的方法9.在java程序里,同一类中重载的多个方法具有相同的方法名和_不同的____的参数列表.重载的方法可以有不同的返回值类型10.java语言通过接口支持__多重____继承,使类继承具有更灵活的扩展性11.java语言中,调用方法时,参数传递是___值___调用,而不是地址调用12.接口是一种只含有抽象方法或___常量___的一种特殊抽象类一、填空题1.在子类中使用关键字_______做前缀可调用被子类覆盖的父类中的方法。

第一章Java语言基础指出Java语言的主要特点和ava程序的执行过程。

答：强类型。

编译和解释。

自动无用内存回收功能。

面向对象。

与平台无关。

安全性。

分布式计算。

多线程。

2.说出开发与运行Java程序的主要步骤。

答：安装SUN的JDK，配置class path编写源文件。

编译。

运行。

3.如何区分应用程序和小应用程序。

答：应用程序必须在一类中定义一个main()方法，该方法代表应用程序的入口。

小应用程序不必定义main()方法，但是必须继承applet类。

4.说出Java源文件的命名规则。

答：和类命名规则一样，首字母大写。

5.选择一种上机环境，参照实例，编写一个输出“hello world！”字样的Java程序。

答：选择SUN的IDE，用UltraEdit-32编写如下：//HelloWorld.java/***<p>这是第一个程序</p>*@author 饶林*@see */class HelloWorld{public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello World!");}}6.Java用什么字符集？共有多少个不同的字符？答：Java语言使用Unicode字符集，共有65535个字符。

7.Java语言标识符的命名规则是什么？答：由字母（包括英文字母、下划线、美元字符、文字字符）和数字字符组成。

限定标识符的第一个字符不能是数字。

8.Java有哪些基本的数据类型，它们的常量又是如何书写的？答：基本的数据类型也称为原始数据类型，是系统预先规定的一些常用类型。

它们是：整数类型、浮点数（实数）类型、字符（文字）类型、逻辑类型（布尔型）。

9.指出下列内容那些事Java语言的整形常量，哪些是浮点数类型常量，那些两者都不是？1）E-4 2）A423 3）-1E-31 4）0xABCL 5）.32E31 6)087 7)0x L8)003 9)0x12.5 10)077 11)11E 12)056L 13)0. 14).0答：整形常量：4，5，6，8，10，12浮点型：1，3，9，13，14两者都不是：2，7，11第二章运算和语句1.Java字符能参加算术运算吗？答：能，例如char类型a自加后变b2.占字节多的变量能直接赋给占字节少的变量吗？答：不能，需强制类型转换。

第3章类与对象一．选择题1.下列不属于面向对象编程的特性是（D）。

A．封装性 B. 继承性 C. 多态性 D. 编译执行2.下列类的声明中不合法的是（C）。

A. class People{…}B. class 植物{…}C. Class A{…}D. public class 共有类{…3.下列方法的声明中不合法的是（C）。

A. float area(){…}B. void area(){…}C. double area(d){…}D. int area(int r){…}4. 下列构造方法（构造器）的调用中正确的是（C）。

A. 按照一般的方法调用B. 由用户直接调用C. 只能通过new自动调用D. 被系统调用5.下列程序运行的结果是（A）。

class Book{int width;int length;}public class A{static void f(Book p){p.width=20;p.length=40;}public static void main(String args[]){Book b=new Book();b.width=10;b.length=20;f(b);System.out.print(" "+b.width);System.out.print(" "+b.length);}}A. 20 40B. 10 40C. 10 20D. 以上都不对6.下列程序运行的结果是（D）。

public class A{static void f(int y){y=y+10;}public static void main(String args[]){double x=10;f(x);System.out.println(x);}}精选文库A. 10B. 20C. 10.0D. 程序编译错误7.下列程序运行的结果是（C）。

public class A{int z=20;static void f(int y){y=z;System.out.println(y);}public static void main(String args[]){f(10);}}A. 10B. 20C. 程序编译错误D. 以上都不对8. 以下代码的输出结果为（C）。