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面向对象编程的基础理论与应用面向对象编程，简称OOP，是一种程序设计范式，是现代计算机程序设计的主流方法之一。
它将程序中的数据和函数封装在对象中，以对象为核心，实现代码的模块化和重用。
本文将介绍OOP的基础理论和应用。
一、面向对象编程的基础理论1.1. 类和对象类是面向对象编程的基本概念，它是一种用户自定义的数据类型，用于描述具有相同特征和行为的对象的抽象概念。
类具有属性和方法两种成员，属性用于描述对象的状态，而方法用于描述对象的行为。
例如，人类是一个类，拥有身高、体重、年龄、性别等属性，以及行走、说话、工作等方法。
对象是类的一个实例，是具有类定义的属性和方法的实体。
对象由类创建而来，可以看成是类的一种具体实现。
例如，小明是人类的一个对象，拥有身高170cm、体重60kg、年龄20岁、男性等属性，以及行走、说话、上学等方法。
1.2. 封装、继承和多态封装是指将数据和方法封装在对象中，对外部屏蔽对象的内部实现细节，只提供公共接口供外部使用。
封装允许程序员隐藏复杂性和保护代码不受外部干扰，提高程序的可维护性和安全性。
继承是指在已有类的基础上，创建一个新的类，新类可以继承原有类的属性和方法，并可以增加或修改其功能。
继承可以提高代码的重用，减少代码的冗余，同时还可以使程序的层次结构更为清晰。
多态是指在不同的对象上调用相同的方法，可以产生不同的结果。
它允许程序员使用一种统一的方式处理不同的对象，使程序更具灵活性和可扩展性。
二、面向对象编程的应用2.1. 程序的模块化和重用OOP的一大优势是可以将程序按照功能模块化，不同的模块之间可以独立地设计、编写和测试。
每个模块都是一个对象，可以单独进行维护或调试，这大大提高了程序的可维护性和可扩展性。
同时，OOP的封装和继承机制，也可以使代码的重用更为方便和高效。
2.2. 图形界面编程OOP特别适合于图形界面编程，因为图形界面程序需要处理大量的对象，例如窗口、按钮、文本框、标签等，每个对象都是一个类的实例。
4.0 面向对象基础早期的语言开发思想，都是针对某一件事，而一步一步的来完成，称之为“面向过程开发”。
而面向对象是将某一件事，以一个整体的对象化进行考虑，按照不同的动作使用不同的方法来完成。
另外，面向对象可以认为是一种哲学的思想，将客观实体和实体之间的联系构成了现实世界的所有问题，而每一个实体都可以抽象为对象。
这种思想尽可能地按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题，使人们分析、设计一个系统的方法尽可能接近认识一个系统的方法。
1．面向对象分析和设计面向对象的分析和设计（Object Orient Analysis & Design，OOAD）是现代软件企业广为采用的一项有效技术，其中包含了面向对象分析和面向对象设计两个方法。
OOAD方法要求在设计中要映射现实世界中指定问题域中的对象和实体，例如：乘客、公交汽车和售票员等。
这就需要设计要尽可能地接近现实世界，即以最自然的方式表述实体。
面向对象分析（OOA）是指利用面向对象的概念和方法为软件需求构造出关系模型，以使用户需求逐步明确、细化、一致性、完整性的分析过程。
分析的过程也是提取需求的过程，主要包括理解、表达和验证。
由于现实世界中存在的问题通常比较复杂，所以在分析过程中需要进行交流，并且也需要具有随意性和非形式化等特点。
而对于软件需求说明的正确性、完整性和有效性就需要进一步验证，以便及时加以修正。
面向对象分析中构造的模型主要分为对象模型、动态模型和功能模型。
其关键是识别出问题域中的对象，在分析它们之间相互关系之后建立起问题域的简洁、周详、可以理解的模型。
对象该模型通常由5个层次组成：类与对象层、属性层、服务层、结构层和主题层，如图3-1所示。
主题层类与对象层结构层属性层服务层图3-1 复杂问题的对象模型的这5个层次对应着在面向对象分析过程中，构造对象模型的5项主要活动，如发现对象、定义类、定义属性、定义服务、建立结构。
面向对象的分析过程如图3-2所示。
面向对象分析与设计基础知识全掌握在软件开发领域，面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种广泛应用的方法论。
它以对象为核心，通过抽象、封装、继承和多态等特性，实现对软件系统的理解和构建。
本文将全面介绍面向对象分析与设计的基础知识，帮助读者全面掌握这一方法。
一、面向对象思想的基本概念面向对象思想是现代软件开发的基石，理解其中的基本概念对于深入学习面向对象分析与设计至关重要。
1.1 类和对象在面向对象的世界里，类是对象的抽象和模板，定义了对象的属性和行为。
类可以看作是一种数据类型的定义，它具有封装、继承和多态的特性。
而对象是类的实例，是具体的、可以被使用的实体。
1.2 封装封装（Encapsulation）指将数据和对数据的操作封装在一个类中，通过访问权限控制，隐藏对象的内部细节，仅向外部提供必要的接口。
封装提高了代码的安全性和复用性，减少了代码的耦合度。
1.3 继承继承（Inheritance）是面向对象编程中的重要概念，它允许我们创建新的类，从已存在的类中继承属性和方法。
继承可以提高代码的可扩展性和复用性，实现了代码的层次化组织。
1.4 多态多态（Polymorphism）是面向对象编程中的另一个重要概念，它允许不同类的对象对同一消息作出响应，实现了不同对象之间的互换使用。
多态提高了代码的灵活性和可维护性。
二、面向对象分析与设计的过程面向对象分析与设计是一种系统化的方法，它通过一系列步骤来分析和设计软件系统。
下面是面向对象分析与设计的基本过程。
2.1 需求获取需求获取是面向对象分析与设计的第一步，通过与用户沟通、分析文档等方式，准确地理解用户的需求和期望。
在这一阶段，我们需要收集用户需求并进行整理和分析。
2.2 需求分析需求分析是根据获取到的需求，进一步分析需求的优先级、相互关系和约束条件等。
通过需求分析，我们可以消除需求的模糊性和冲突，为后续的设计工作提供准确的依据。
案例4-1 super访问父类成员变量一、案例描述1、考核知识点编号：029004003名称：super关键字2、练习目标➢掌握使用super关键字访问父类成员变量的方法3、需求分析子类可以继承父类的非私有成员变量，如果在子类中修改了继承自父类的成员变量的值，再想要访问父类的该成员变量时，可以通过super.成员变量来实现。
为了让初学者熟悉super关键字的用法，本案例将分别设计Fu类及其子类Zi，并在Zi类的方法中使用super关键字访问Fu类的成员变量。
4、设计思路（实现原理）1）编写一个Fu类，在类中定义无参构造和一个初始值为20的num成员变量。
2）Zi类继承Fu类，在子类中对num值进行了修改，同时在子类中定义无参构造和一个无返回值的method()方法，method()方法中使用super关键字调用了Fu类的num成员变量。
3）定义测试类Example03。
二、案例实现1、编写Fu类及其子类Zi，在Zi类中使用super关键字调用Fu类成员变量，代码如下class Fu {Fu() {}int num = 20;}class Zi extends Fu {Zi() {}int num = 30;// 修改num的值void method() {System.out.println("method");// super关键字调用父类成员变量System.out.println("Fu类中num值为：" + super.num);System.out.println("Zi类中num值为：" + num);}}2、定义测试类Example03，代码如下：class Example03{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.method();}}运行结果如图4-3所示。
《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。
