面向对象程序设计语言

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面向对象程序设计

面向对象程序设计方法利用面向对象思想进行软件系统的设计和实现。这种新的方法是在利用面向对象思想的基础上，通过增加软件的可扩充性和可重用性，来改善并提高程序员的生产能力，并能控制软件的复杂性和软件维护的开销。在使用面向对象程序设计方法时，软件开发的分析和设计阶段能更加紧密地与实施阶段相联系。
1.1 面向对象程序设计概述
•在程序的实施过程中，由于大型系统必须由多人合作完成，各人或各小组完成程序中的一个或几个模块，如何划分任务、估计和分配资源、掌握每个程序员的进度等就构成了进行大型系统设计时管理的复杂性，另外，即使每个人或小组所设计的模块都无可挑剔，但将这些模块整合在一起时未必不会出现问题，因此如何权衡模块内聚度和模块间的耦合度，也是编程人员必须面对的问题之一。
1.1 面向对象程序设计概述
简单的说，通过使用面向对象的方法可以把一组看似相互之间毫无联系的对象有效地集成在一起，这些对象都包含代表各自特征的数据以及对数据的操作即对象的行为。通过面向对象方法，可以把与该对象相关的数据和操作封装在一个相对独立的实体中，该实体有自己的功能和特征，它也可以采用某种机制与外界交互。
1.1 面向对象程序设计概述
面向对象设计方法追求的是现实问题空间与软件系统解空间的近似和直接模拟。它希望用户用最小的力气，最大限度地利用软件系统进行求解。
在具体学习OOP之前，请先注意一下两点：
记忆的特征或数据，这些特征或数据能反映对象的基本性质。找出对象和类中存在的各种整体－部分结构和一般－特殊结构，并进一步确定这些结构组合而成的多重结构。
的处理这些系统状态以及中间状态、组织高这种环境最主要的特征就是以对象作为程序的主要单位，它将数据及对这些数据的操作功能以及与其他对象的通信的能力都封装在了

什么是面向对象程序设计

什么是面向对象程序设计面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它使用“对象”来设计软件。

对象可以包含数据和代码，能够以一种直观和模块化的方式组织程序。

面向对象程序设计的核心概念包括类（Class）、对象（Object）、封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）。

类与对象类是创建对象的蓝图或模板，它定义了对象的属性（数据）和方法（行为）。

对象是根据类创建的具体实例，每个对象都有其自己的状态和行为。

封装封装是将对象的实现细节隐藏起来，只暴露出一个可以被外界访问的接口。

这样做的好处是增加了代码的安全性和易于维护性，因为对象的内部状态不能被外部代码直接访问或修改。

继承继承允许新创建的类（子类）继承现有类（父类）的属性和方法。

这使得代码重用成为可能，并且可以创建层次结构，其中子类可以扩展或修改父类的行为。

多态多态是指允许不同类的对象对同一消息做出响应，但具体的行为会根据对象的实际类型而有所不同。

这通常是通过方法重载（Overloading）和方法重写（Overriding）来实现的。

面向对象的优点1. 代码重用：通过继承和多态，可以减少代码的重复编写。

2. 模块化：每个对象都是自包含的，这有助于模块化设计。

3. 易于维护：封装使得修改一个对象的内部实现不会影响使用该对象的其他部分。

4. 易于扩展：继承允许在不修改现有代码的情况下扩展功能。

5. 提高可读性：面向对象的代码通常更接近自然语言，因此更容易理解。

面向对象的缺点1. 性能开销：面向对象的程序可能比过程式代码运行得慢，因为需要更多的内存和处理时间来管理对象。

2. 设计复杂性：对于简单的问题，面向对象的设计可能会过于复杂。

3. 过度设计：有时开发者可能会过度使用面向对象的特性，导致设计过于复杂，难以理解和维护。

面向对象的实现面向对象程序设计可以在多种编程语言中实现，包括但不限于Java、C++、Python、C#等。

《面向对象程序设计》教案

《面向对象程序设计》教案一、教案简介本教案旨在帮助学生掌握面向对象程序设计的基本概念、原理和方法，培养学生的编程能力和软件开发思维。

通过本课程的学习，学生将能够熟练运用面向对象的编程语言，如Java或C++，进行软件开发和设计。

二、教学目标1. 了解面向对象程序设计的基本概念，如类、对象、封装、继承和多态等。

2. 掌握面向对象程序设计的基本原则，如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等。

3. 学会使用面向对象的编程语言进行程序设计和开发。

4. 培养学生的软件开发思维和团队协作能力。

三、教学内容1. 面向对象程序设计的基本概念1.1 类与对象1.2 封装1.3 继承1.4 多态2. 面向对象程序设计的基本原则2.1 单一职责原则2.2 开闭原则2.3 里氏替换原则2.4 接口隔离原则2.5 依赖倒置原则3. 面向对象的编程语言3.1 Java3.2 C++4. 面向对象的设计模式4.1 创建型模式4.2 结构型模式4.3 行为型模式四、教学方法1. 讲授法：讲解面向对象程序设计的基本概念、原理和编程方法。

2. 案例分析法：分析实际项目中的面向对象设计案例，让学生理解并掌握面向对象的设计思想。

3. 实践操作法：让学生通过编写代码，亲身体验面向对象程序设计的流程和方法。

4. 小组讨论法：分组进行讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言和提问情况，了解学生的学习兴趣和积极性。

2. 课后作业：布置相关的编程作业，检查学生对面向对象程序设计知识的掌握程度。

3. 项目实践：评估学生在团队项目中的表现，包括代码质量、设计思路和团队协作能力。

4. 期末考试：全面测试学生对面向对象程序设计知识的掌握情况。

六、教学资源1. 教材：推荐《Java面向对象程序设计》、《C++ Primer》等经典教材。

2. 在线资源：提供相关的在线教程、视频课程和编程练习平台，如慕课网、Coursera、LeetCode等。

面向对象的程序设计教案

面向对象的程序设计教案一、教学目标1. 理解面向对象程序设计的基本概念，如类、对象、封装、继承和多态。

2. 掌握使用面向对象的方法分析问题、设计解决方案并实现。

3. 学会使用面向对象编程语言（如Java、C++等）进行程序设计。

二、教学内容1. 面向对象程序设计概述介绍面向对象程序设计的发展历程、优点及应用领域。

2. 类与对象讲解类的定义、属性、方法；对象的概念、创建方式及使用。

3. 封装与信息隐藏解释封装的原理、作用；演示如何通过访问修饰符实现信息隐藏。

4. 继承与多态阐述继承的概念、分类；展示多态的实现方法和应用场景。

5. 面向对象设计原则介绍单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则。

三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和方法。

2. 案例分析法：通过实际案例演示面向对象程序设计的应用。

3. 动手实践法：让学生编写代码，巩固所学知识。

4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养团队协作能力。

四、教学环境1. 教室环境：投影仪、计算机、网络。

2. 编程工具：集成开发环境（IDE），如Eclipse、Visual Studio等。

3. 编程语言：选择一种面向对象编程语言，如Java、C++等。

五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况等。

2. 课后作业：检查学生完成作业的质量、代码规范性和正确性。

3. 项目实践：评估学生在团队项目中的贡献、解决问题能力和编程技能。

4. 期末考试：考查学生对面向对象程序设计知识的掌握程度。

六、教学计划1. 第一周：面向对象程序设计概述2. 第二周：类与对象3. 第三周：封装与信息隐藏4. 第四周：继承与多态5. 第五周：面向对象设计原则七、教学资源1. 教材：推荐《Head First 面向对象编程》、《大话数据结构》等。

2. 在线资源：开源中国、CSDN、Stack Overflow 等。

3. 教学视频：网易云课堂、慕课网等平台的面向对象程序设计课程。

面向对象程序设计语言-VBA

２. 自定义型：它是用关键词Type定义的，如：
Type Point X as Integer Y as integer
End Type
即定义了一个点（point）的数据结构，声明和使用变量形式如：
Dim pCurPoint as Point =10 =10
3. 对象型：
所有的数据库中使用的数据库的对象，如数据表、查询、窗体和报表，也有对应的Access数据类型。
以Access建立的数据库对象及其属性可被看成是 VB程序代码中的变量及其指定的值，例如含有客户地址数据的文本框。可以使用以下语句：
Forms! Customers! Address = “123 Elm St.”
关键字Forms定义对象的类型。感叹号“！”（程序设计称之为bang符号）分隔开格式名和控件对象名。 “！”类似于在处理DOS文件时，使用的“\”路径分隔符。
“Function”的英文含意就是“函数”。它在这儿用来作为函数申明的一个内容。在它后面跟着的就是这个函数的函数名。在这个函数名后面的括号中，列的是这个函数中的参数。每个函数之间要用逗号隔开，并用“As”语句后跟“数据类型”来定义数据的类型。括号外面的“As 数据类型”用来定义“函数名” 的。它表示函数返回的数据的数据类型。
模块对象是将Visual Basic for Application(简称宏语言VBA)编写的过程和声明作为一个整体进行保存的过程的集合。一个模块包含一个声明区域，且可以包含一个或多个程序（以 sub 开头）或函数（以 Function 开头），模块的声明区域是用来声明模块使用的项目（通常是变量）。
数组中各元素在通常情况下类型必须相同，但若数组类型为Variant时，可包含不同类型的数据。

四种程序设计语言比较

并发：
过程式语言的并发机制主要有会合，异步发送。
类型系统：
对于过程式语言和面向对象语言，都有顺序、条件、循环三种控制语句。过程式程序语言中多类型的雏型是联合和变体记录，程序根据运行中判别式的值自动呈现结构不同的类型，但在引用和处理中还要显式指明处理的是哪个类型变体。以便静态编译。过程式语言在处理变长数组时效率不高。
总的来说，过程式的程序设计是一种自上而下的设计方法，设计者用一个main函数概括出整个应用程序需要做的事，而main函数由对一系列子函数的调用组成。对于main中的每一个子函数，都又可以再被精炼成更小的函数。重复这个过程，就可以完成一个过程式的设计。其特征是以函数为中心，用函数来作为划分程序的基本单位，数据在过程式设计中往往处于从属的位置。
逻辑式程序设计语言：
逻辑程序设计的风格不是描述计算过程而是证明过程。一般构造一个希望的解，证明它就是所希望的解。构造过程就实施了计算。第二个特点是描述性。第三个特点是大量利用表的数据结构和递归。
Prolog程序公理部分是事实和规则(无条件和条件子句)，查询是求证目标。它在封闭世界(限于规则和事实库)完成证明的演绎过程。回溯是实现各子目标同时满足的唯一方法。
由以上表中可以看出，这五个特征对“面向对象”是缺一不可的。
表达能力：
面向对象语言有4个主要特点：认识性、类别性、多态性、继承性，它们和动态绑定的结合使用，体现出面向对象语言强大的表达能力。
执行效率：
面向对象语言中，c++的执行效率也比较高，但是诸如java语言，由于是解释执行，需要生成中间代码，所以效率相对来说较低。
2、过程式程序设计语言：
过程式程序设计语言是一种为程序设计人员提供准确定义任务执行步骤的语言。在过程式程序设计语言中，程序设计人员可以指定计算机将要执行的详细的算法步骤。有时，也把过程式程序设计语言看成是指令式程序设计语言。所不同的是，过程式程序设计语言中包含了过程调用。在过程式程序设计语言中，可以使用过程或例程或方法来实现代码的重用而不需复制代码。

面向对象程序设计方法学

⾯向对象程序设计⽅法学⾯向对象程序设计⽅法学⾯向对象程序设计吸取了结构化程序设计的⼀切优点，⼜考虑了现实世界与⾯向对象解空间的映射关系，它所追求的⽬标是将现实世界问题的求解尽可能的简单化。

⾯向对象程序设计将数据及对数据的操作放在⼀起，作为⼀个相互依存、不可分割的整体来处理，它采⽤数据抽象和信息隐藏技术。

它将对象及对对象的操作抽象成⼀种新的数据类型—类，并且考虑不同对象之间的联系和对象类的重⽤性。

下⾯我将就本⼈了解的⼀些⾯向对象基本概念和⼤家分享。

希望对⼤家有所帮助。

⼀、对象的基本概念⾯向对象＝对象+类+继承+消息通信⾯向对象系统最突出的特性就是封装性、继承性和多态性，衡量某⼀种程序设计语⾔，看它是否是⾯向对象的程序设计语⾔，主要看它是否具有以上三种特性。

像C++,C#,java等都是这样的程序设计语⾔。

⼆、类与对象类(class)是对具有相同属性和服务的⼀个或⼀组对象的抽象定义。

类与对象是抽象与具体实例的关系，⼀个具体的对象被称做类的⼀个实例。

是否建⽴了丰富的类库是衡量⼀个⾯向对象程序设计语⾔成熟与否的⼀个重要标志。

对象(object)是系统中⽤来描述客观事物的⼀个实体，它是构成系统的⼀个基本单位，是类的实例。

⾯向对象的软件系统是由对象组成的，复杂的对象是由⽐较简单的对象组合⽽成。

也就是说，⾯向对象⽅法学使⽤对象分解取代了传统⽅法的功能分解。

对象的属性和⽅法称为这个对象的“成员”。

它是构成对象的主要部分。

类可以说是对象的蓝图（blueprint）三、对象三要素对象三要素：对象标志、属性和服务对象标志：也就是对象的名字，供系统内部唯⼀地识别对象。

属性：也称状态或数据，⽤来描述对象的静态特征。

在某些⾯向对象的程序设计语⾔中，属性通常被称为成员变量或简称变量。

服务：也称操作、⾏为或⽅法等，⽤来描述对象的动态特征。

某些⾯向对象程序设计语⾔中，服务通常被称为成员函数或简称函数。

封装：对象的⼀个重要原则,⽬的是使对象的定义与实现分离。

Java程序设计基础-面向对象

表5-1 访问修饰符的访问控制范围
访问修饰符名称
说明
public
可以被任何类访问
可以被同一包中的所有
protected
类访问
可以被所有子类访问
private
只能够被当前类的方法访问
default（无访问修饰符）
可以被同一包中的所有类访问
备注
子类没有在同一包中也可以访问
如果子类没有在同一个包中，也不能访问
在继承的体系中，访问看类型，调用看对象，在案例56中，当一个Crucian对象的类型被定义成Fishes时，这个对象只能访问Fishes所拥有的属性和方法，但是实际方法调用则会到该对象的定义类中查找，如果该方法在这个对象的类中定义了，则会调用这个方法，否则调用Fishes类中定义的该方法。从案例5-6的toString()方法的输出就可以得出该结论。
图5-2 文件中的包结构
在开发的过程中，使用恰当的包结构、包名称和类名称，可以让自己和其他开发人员快速地了解项目并且使用你的类。所以，平时要培养这种命名思想，合理地命名包和类名。
2．访问修饰符
在Java中有4种访问修饰符：public、protected、 private和default，这4种访问修饰符的控制范围是不同的，如表5-1所示。
通过表5-1可知，当访问修饰符是public的时候，所有的类都可以访问，就是说这是完全公开的；当用protected 修饰的时候只能被同包下的类和子类所访问（子类的概念在 5.4节中会详细介绍）；如果是使用private，则只有当前类可以访问；对于没有修饰符限制的，我们称之为缺省修饰符，这种方法或者属性只能被本包内的其他类所使用，如果其子类不在本包内，也不可以使用。

面向对象的程序设计语言

引进了引用概念；
允许函数重载，允许设置缺省参数，提高了编程的灵活性；
引进了内联函数，提高了程序的效率；
可以根据需要随时对变量进行说明；
a
7
1.3 C++程序的编辑、编译和运行
一、编辑：源文件的扩展名为.cpp 二、编译
1、预处理过程词法分析：单词
2、编译过程
语法分析：构造程序的格式符号表：程序中的各种符号及其属性错误处理程序：
最后Compile或Build程序，得到可执行的应用程序
a
23
第2节数据类型和表达式
2.1 基本数据类型
2.2 常量和变量
2.3 数组类型
2.4 枚举类型
2.5 指针和引用
2.6 运算符
2.7 表达式
2.8 类型定义
a
24
2.1 基本数据类型一Leabharlann 基本数据类型基本数据类型
整型int 浮点型(实型) 字符型char
浮点常量的缺省数据类型为double型；后缀F（或f）表示float类型；后缀l（或l）表示long double类型；
a
32
2.2.1 常量（续）
三、字符常量
由一对单引号括起的一个字符表示；
其值为所括起字符在ASCII表中的编码；
所括起字符的表示方法：
图形表示法该方法适用于有图形符号的可打印字符；例如：'A'，'a'，'*'
单精度浮点数float 双精度浮点数double
逻辑型bool
空值型void
a
用于函数和指针
25
2.1 基本数据类型（续）
二、数据类型修饰符

面向对象程序设计-Java语言05

（2）如果实现某接口的类不是 abstract的抽象类，则在类的定义部分必须实现接口的所有抽象方法，即为所有抽象方法定义方法体，而且方法头部分应该与接口中的定义完全一致，即有完全相同的返回值和参数列表。（3）如果实现某接口的类是 abstract的抽象类，则它可以不实现该接口所有的方法。
然而在解决实际问题的过程中，在很多情冴下仅仅依靠单继承不能将复杂的问题描述清楚。为了 Java程序的类间层次结构更加合理，更符合实际问题的本质要求， Java语言提供接口来实现多重继承机制。
1．声明接口，格式如下： [修饰符] interface接口名［extends 父接口名列表］{ 常量数据成员声明抽象方法声明
（2）接口中定义的数据成员全是 public final static成员，即常量。（3）接口中没有自身的构造方法，所有成员方法都是public abstract方法，即抽象方法。（4）接口也具有继承性，可以通过 extends关键字声明该接口的父接口。
一个类要实现接口时，即一个类要调用多个接口时，要注意以下几点。：（1）在类中，用implements关键字就可以调用接口。一个类可以调用多个接口，这时，在implements后用逗号隔开多个接口的名称。
2．super的使用场合。super表示的是当前对象的直接父类对象，是当前对象的直接父类对象的引用。 super的使用方法有3种：
（1）用来访问直接父类隐藏的数据成员，其使用形式如下： super.数据成员（2）用来调用直接父类中被覆盖的成员方法，其使用形式如下： super.成员方法（参数）（3）用来调用直接父类的构造方法，其使用形式如下： super（参数）
父类与子类乊间的关系如图所示：

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return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; cout << add( 3.5, 4.7) << endl; }
1. 函数名不改变
2. 函数参数类型改变
3. 函数参数个数改变
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面向对象程序设计语言
return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; cout << add( 3.5, 4.7 ) << endl; }
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面向对象程序设计语言
五、函数模板
采用函数模板可以简化函数的定义.
template <class T> T add( T x, T y ) {
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面向对象程序设计语言
四、函数的重载
对add函数进行重载:
函数重载(Overload): 在不改变函数名的前提下,改变函数的参数,以重新定义一个新函数.
int add( int x, int y) {
return x + y; }
float add( float x, float y) {
int add( int , int ); // 声明和类型有关
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面向对象程序设计语言
三、函数的调用
在定义函数之后, 使用该函数.
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; }
1. 嵌套调用
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面向对象程序设计语言
三、函数的调用
函数的调用形式
int addOne(int x) {
return ++x; }
int add(int x, int y) {
return addOne(x) + addOne(y); }
void main(void) {
面向对象程序设计语言
一什么是函数
C/C++中的函数与数学中的函数的异同.
SayHello ( )
#include <iostream> using namespace std; void SayHello(void) {
cout << “ Hello World! “; }
它是C/C++中的函数但在数学中没有这样的函数
是否觉得为每种数据类型写一个重载函数比较麻烦？
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
float add( float x = .0f, float y = .0f ) {
return x + y; }
double add( double x, double y ) {
cout << add(1) << endl; }
2. 递归调用
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面向对象程序设计语言
四、函数的重载
如果我们要计算两个浮点数的加法运算该怎么办？
int add( int x, int y) {
return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; cout << add( 3.5, 4.7) << endl; }
思考
函数重载有什么好处? 函数模板有什么好处?
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面向对象程序设计语言
一、什么是函数
C/C++中的函数与数学中的函数的异同.
C/C++函数
他们是包含关系
这是什么函数?
数学的函数
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面向对象程序设计语言
一、什么是函数
给C/C++中的函数下一个定义:
定义: 函数是“分而治之”思想的体现，是C/C++
cout << add(1, 2) << endl; }
1. 嵌套调用
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面向对象程序设计语言
三、函数的调用
函数的调用形式
int add(int x) {
if(x > 5) {
return x; } return add(++x); }
void main(void) {
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
函数名:
要符合C/C++中标识符命名规则
函数体: 函数算法部分
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二、函数的定义与声明
int add( int x, int y);
void main(void) {
1. 形参在函数定义时给出的. 2. 实参在函数调用时给出的. 3.实参的值在函数调用时传给形参.
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三、函数的调用
参数默认值
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
void main(void) {
函数重载和默认参数的配合使用要注意不要出现矛盾.
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
float add( float x = .0f, float y = .0f ) {
return x + y; }
double add( double x, double y ) {
return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; cout << add( 3.5, 4.7 ) << endl; }
1. 函数的实现部分(算法)要完全一致.
2. 参数的类型要能支持算法.
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cout << add( 1, 2 ) << endl; }
int add( int x = 0, int y = 0 ) {
return x + y; }
What’s the difference between definition and declaration?
int add( int x, int y);
return x + y; }
void main(void) {
cout << add( 1, 2 ) << endl; cout << add( 3.5, 4.7 ) << endl; cout << add() << endl; }
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五、函数模板
int add ( int x , int y )
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一、什么是函数
C/C++中的函数与数学中的函数的异同.
y=f(x)
y = x2 + x + 1
z=f(x,y)
z= x+y
int add ( int x , int y )
因变量类型 <-> 返回值类型自变量: 元 <-> 参数函数名
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一、什么是函数
C/C++中的函数与数学中的函数的异同.
y=f(x)
y = x2 + x + 1
z=f(x,y)
z= x+y
int add ( int x , int y )
因变量类型 <-> 返回值类型自变量: 元 <-> 参数函数名
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四、函数的重载
函数参数类型改变的重载:
函数参数个数改变的重载:
函数返回值为什么不能作为重载
的依据?
int add( int x, int y) {
return x + y; }
float add( float x, float y) {
return x + y; }
float add( float x ) {
中完成某个特定功能的最小单元。
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面向对象程序设计语言
一、什么是函数
分而治之
FALSE
TRUE
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面向对象程序设计语言
一、什么是函数
C/C++中函数的构成:
参数列表: 形参列表/实参列表