第三讲Java语言中的面向对象特性
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java⾯向对象的四个特性java⾯向对象编程是指:Java语⾔提供类、接⼝和继承等⾯向对象的特性,为了简单起见,只⽀持类之间的单继承,但⽀持接⼝之间的多继承,并⽀持类与接⼝之间的实现机制(关键字为implements)。
另外,java是⾯向对象,但不是所有的都是对象,基本数据类型就不是对象,所以才会有封装类。
⾯向对象的特性有1)抽象,2)封装,3)继承,4)多态。
1)抽象 抽象类:包含抽象⽅法的类称之为抽象类,但不意味着抽象类中只能有抽象⽅法,它和普通类⼀样,可以拥有普通的成员变量、⽅法。
1、抽象类不能被实例化。
抽象类的⼦类必须给出抽象类中的抽象⽅法的具体实现,除⾮该⼦类也是抽象类。
2、抽象类中不⼀定包含抽象⽅法,但是有抽象⽅法的类必定是抽象类。
3、抽象类中的抽象⽅法只是声明,不包含⽅法体,就是不给出⽅法的具体实现也就是⽅法的具体功能。
4、构造⽅法,类⽅法(⽤ static 修饰的⽅法)不能声明为抽象⽅法。
5、被定义为abstract的类需要被⼦类继承,但是被修饰为final的类是不能被继承和改写的,这两者是不能⼀起⽤来做修饰的。
接⼝:接⼝是⼀种特殊的抽象类。
当使⽤类的时候,仅关注其⾏为,不关⼼继承时可以使⽤接⼝来代替类。
接⼝中的⽅法都是抽象⽅法,abstract默认不写,所以抽象类中的抽象⽅法不能⽤访问修饰符。
接⼝中声明的成员默认为static final成员(不管是基础数据类型还是引⽤类型),且必须初始化。
接⼝的特性: 1、接⼝中每⼀个⽅法也是隐式抽象的,接⼝中的⽅法会被隐式的指定为 public abstract(只能是 public abstract,其他修饰符都会报错)。
2、接⼝中可以含有变量,但是接⼝中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量(并且只能是 public,⽤ private 修饰会报编译错误)。
3、接⼝中的⽅法是不能在接⼝中实现的,只能由实现接⼝的类来实现接⼝中的⽅法。
一丶封装1 权限修饰符可以用来修饰成员变量和成员方法,对于类的权限修饰只可以用public和缺省default。
被public修饰的类可以在任意地方被访问;default类只可以被同一个包内部的类访问。
权限由大到小:public protected default(不写) private被private修饰的成员只能在本类中访问,外界不能访问2 set()/get()方法(1)this关键字a.可以用来调用变量,方法,构造方法;b.this.xx 理解为调用当前类的xx。
(2)成员变量和局部变量1)在类中的位置不同a:成员变量:在类中,方法外b:局部变量:在方法声明上(形式参数),或者是在方法定义中2)在内存中的位置不同a:成员变量:在堆内存b:局部变量:在栈内存3)生命周期不同a:成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失b:局部变量:随着方法调用而存在,随着方法的调用结束而消失4)初始化值不同a:成员变量:有默认值b:局部变量:必须初始化值,否则报错!(在使用它之前,没有初始化) (3)set()/get()方法当成员变量被private修饰时,不在本类中无法直接访问,便需要set()/get()方法来解决这个问题3 封装性封装:是面向对象的第一大特性,所谓封装,就是值对外部不可见(一般而言被private修饰),外部只能通过对象提供的接口(如set()/get()方法)来访问。
封装的好处:a.良好的封装能够减少耦合;b.类内部的结构可以自己修改,对外部影响不大;c.可以对成员进行更精准的控制(防止出现与事实不符的情况);d.影藏实现细节。
注意:在开发中,类的成员变量全部要进行封装,封装之后通过set()/get()方法访问。
二丶继承extends1 实现:通过 class Zi extends Fu{} 实现类的继承(1)子类继承父类,父类中声明的属性,方法,子类都可以获取到;当父类中有私有的属性方法时,子类同样可以获取到,由于封装性的设计,使得子类不能直接调用访问。
面向对象的三大特性收藏面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。
封装封装最好理解了。
封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。
封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。
在Java中类中成员的属性有:public,protected,<default>,private,这四个属性的访问权限依次降低。
继承面向对象编程(OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。
继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。
被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。
继承的过程,就是从一般到特殊的过程。
要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。
在某些OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。
但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。
继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。
Ø实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;Ø接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;Ø可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。
在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。
例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承Person 类。
但是Leg 类却不能继承Person 类,因为腿并不是一个人。
抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字Interface 而不是Class。
OO开发范式大致为:划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。
简述面向对象的特点
面向对象编程(Object-Oriented Programming,OOP)是一种编程范式,它将程序中的数据和操作数据的方法组合成一个对象,以此来描述现实世界中的事物和概念。
面向对象编程具有以下特点:
1. 封装性:封装是指将数据和方法封装在一个对象中,对外部隐藏对象的内部实现细节,只暴露必要的接口。
这样可以保证数据的安全性和一致性,同时也方便了代码的维护和重用。
2. 继承性:继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法,从而减少代码的重复性。
子类可以重写父类的方法,也可以添加自己的方法和属性,从而实现更加灵活的功能。
3. 多态性:多态是指同一个方法可以根据不同的对象调用出不同的行为。
多态可以提高代码的可扩展性和可维护性,同时也可以提高代码的可读性和可理解性。
4. 抽象性:抽象是指将具有相似特征的对象抽象成一个类,从而减少代码的重复性。
抽象类和接口是面向对象编程中的重要概念,它们可以定义一些方法和属性,但是不能被实例化,只能被子类继承或实现。
面向对象编程的特点使得它在软件开发中得到了广泛的应用。
它可以提高代码的可重用性、可扩展性和可维护性,同时也可以提高代码的可读性和可理解性。
面向对象编程可以应用于各种领域,如游
戏开发、Web开发、桌面应用程序开发等。
随着计算机技术的不断发展,面向对象编程也在不断地演化和发展,如面向方面编程(Aspect-Oriented Programming,AOP)、面向服务编程(Service-Oriented Programming,SOP)等。
Java面向对象的三大特性Java面向对象的三大特性Java面向对象的三大特性分别为:封装、继承、多态,下面我们一起来详细了解一下!1.封装:说得通俗一点,就是把细节隐藏起来,把该公开的公开,把该私有的私有。
那如何封装一个类?类中含属性和方法,属性可有可无,并且应该设置为private.方法可有可无,对外的方法的应该公开,对内的方法应该私有.一个类的方法,大致有:构造方法 -> 可以生成存/取属性值的方法,也就是 getter/setter 属性方法. -> 可以生成业务方法,实现此类对象的真正业务功能,是程序员真正需要花心思考虑的。
针对类中的方法,有以下两种封装策略:1).把存/取属性方法、构造方法、业务方法全部封装到同个类中。
2).把业务方法单独独立出来,形成一个业务类,这个类用来操作与它所相关的实体对象。
它一般由接口与实现类组成.实体(Entity)对象,就是指含业务属性和属性存/取方法的对象.如:封装策略一:public class Account {private long id;private String name;private double balance;private String pwd;....// getter/setter方法// 构造方法....// 业务方法public void withdraw(double money) {if(balance < money) {System.out.println("余额不足");return ;}balance -= money;}public void deposit(double money) { }}//采用封装策略二:首先是实体类public class Account {private long id;private String name;private double balance;private String pwd;....// getter/setter方法// 构造方法}//再定义一个业务类,操作Accountpublic class AccountService {// 业务方法public void withdraw(Account a,double money) { if(a.getBalance() < money) {System.out.println("余额不足");return ;}a.setBalance(a.getBalance - money);}public void deposit(Account a, double money) { }}注:此处在真实的场景中应该由接口与实现类组成。
面向对象语言JAVA/C#/C++的区别与特点面向对象是一种程序设计方法。
在面向对象概念中,整个世界由各种Object组成。
世界上存在着许多类型相同的对象,也存在着许多类型不相同的对象。
例如:一辆自行车和一根铅笔是类型不同的两个对象,李明的自行车和李芳的自行车可以看作是类型相同的两个对象。
早期的计算机程序设计语言经历了Machin e-Orient ed、Proced ure-Orient ed、机构化编程等阶段。
随着计算机技术发展,以及要解决的问题越来越复杂,早期的程序设计语言已经不能适应实际的需求。
从上世纪60年代末,陆续开发出了多个面向对象的程序设计语言。
面向对象程序设计语言的出现带动了面向对象的程序设计方法。
面向对象的程序设计是主流设计方法,目前绝大多数程序采用面向对象的思想来设计和开发的面向对象设计的主要特点:抽象(Abstra ction):抽象是把具体事物一般化的过程,对具有特定属性的对象进行概括,从中归纳出这类对象的共性,并从共同性的角度描述共有的状态和行为特征。
抽象包括数据抽象和方法抽象两个方面:数据抽象用来描述某类对象的共同状态;方法抽象用来描述某类对象的共同行为。
a封装性通过类实现封装。
编写大都通过创建类的对象,以对象为载体进行数据交流和方法执行。
主要目的:隐藏细节。
尽可能隐蔽对象的内部细节,对外形成一个边界〔屏障〕,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。
使用者只需要知道对象中变量和方法的功能,而不必知道行为实现的细节。
类的使用者与设计者是分开的。
封装原则在软件上的反映是:保护类中的数据,要求使对象以外的部分不能随意存取对象的内部数据(属性),从而有效的避免了外部错误对它的“交叉感染”,使软件错误能够局部化,大大减少查错和排错的难度。
面向对象三大特征的理解面向对象(Object-Oriented Programming,OOP)是计算机科学中的重要概念,是一种编程范式,强调将程序看作一系列对象,将程序开发过程中的代码组织成具有层次结构的类和对象,以及使用类和对象之间的交互来实现程序的功能。
OOP 的三大特征如下:1. 封装(封装):将程序中的敏感信息(如数据和方法)隐藏在类的内部,只向外部暴露一些公共接口供其他对象访问和使用。
封装使得类能够更好地保护数据和方法,避免不必要的修改和破坏,同时也使得类更加灵活,可以根据需要随时修改内部状态。
2. 继承(继承):类可以从其他类继承属性和方法,实现类之间的多态性。
继承使得类能够更好地模仿其他类的形态和行为,同时也增加了程序的灵活性和可扩展性。
3. 抽象(抽象):抽象类没有具体的实现,只声明了一些公共的接口,需要使用实例化的对象来调用接口方法。
抽象类可以减少代码的重复和冗余,同时也使得类更加灵活,可以根据需要随时取消抽象。
除了上述三大特征,OOP还有其他一些重要的特征,如多态性、接口、类层次结构、面向对象编程的原则等。
在实际编程中,我们可以根据具体的需求和场景选择合适的编程范式,以更好地组织和管理程序的代码和功能。
除了以上三大特征,面向对象编程还有一些常见的实现方法和技术,如继承、多态、接口、类层次结构、抽象类等。
在实际编程中,我们需要根据具体的需求和场景选择合适的实现方法和技术,以更好地组织和管理程序的代码和功能。
面向对象编程是一种重要的编程范式,具有强大的功能和灵活性。
在实际编程中,我们需要深入理解和掌握面向对象编程的三大特征和常见的实现方法和技术,以更好地组织和管理程序的代码和功能。
Java面向对象的四个特征关于Java人们已经不再陌生,毕竟现在不论是参加Java培训还是自学Java 开发的人都不在少数,但是关于Java面向对象的特征还有不少的人不是很了解,本片文章小编就和大家一块来看一下Java面向对象的四个特征。
1、抽象:抽象——就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面,以便更充分地注意与当前目标有关的方面。
(就是把现实世界中的某一类东西,提取出来,用程序代码表示,抽象出来一般叫做类或者接口。
)抽象并不打算了解全部问题,而只是选择其中的一部分,暂时不用部分细节。
抽象包括两个方面,一是数据抽象,二是过程抽象。
数据抽象——就是用代码的形式表示现实世界中一类事物的特性,就是针对对象的属性。
比如建立一个鸟这样的类,鸟都有以下属性:一对翅膀、两只脚、羽毛等。
抽象出来的类都是鸟的属性,或者成员变量。
过程抽象——就是用代码形式表示现实世界中事物的一系列行为,就是针对对象的行为特征。
比如鸟会飞、会叫等。
抽象出来的类一般都是鸟的方法。
2、继承:继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。
对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类继承。
新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。
派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需要。
因此可以说,继承是为了重用父类代码,同时为实现多态性作准备。
3、封装:封装是把过程和数据包围起来,对数据的访问只能通过已定义的界面。
面向对象计算始于这个基本概念,即现实世界可以被描绘成一系列完全自治、封装的对象,这些对象通过一个受保护的接口访问其他对象。
封装隐藏了类的内部实现机制,从而可以在不影响使用者的前提下改变类的内部结构,同时保护了数据。
4、多态性:多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。
多态性包括参数化多态性和包含多态性。
第三讲Java语言中的面向对象特性【课前思考】1.什么是对象?什么是类?什么是包?什么是接口?什么是内部类?2.面向对象编程的特性有哪三个?它们各自又有哪些特性?3.你知道java语言在面向对象编程方面有何独特的特点吗?难点:1.理解方法重载和方法重写,不要混淆了两者的使用。
2.类变量和类方法的使用。
3.接口的使用。
3.1 面向对象技术基础3.1.1 面向对象的基本概念面向对象的基本思想面向对象是一种新兴的程序设计方法,或者是一种新的程序设计规范(paradigm),其基本思想是使用对象、类、继承、封装、消息等基本概念来进行程序设计。
从现实世界中客观存在的事物(即对象)出发来构造软件系统,并且在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。
开发一个软件是为了解决某些问题,这些问题所涉及的业务范围称作该软件的问题域。
其应用领域不仅仅是软件,还有计算机体系结构和人工智能等。
1.对象的基本概念对象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。
一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务组成。
主动对象是一组属性和一组服务的封装体,其中至少有一个服务不需要接收消息就能主动执行(称作主动服务)。
2.类的基本概念类是具有相同属性和服务的一组对象的集合,它为属于该类的所有对象提供了统一的抽象描述,其内部包括属性和服务两个主要部分。
在面向对象的编程语言中,类是一个独立的程序单位,它应该有一个类名并包括属性说明和服务说明两个主要部分。
3.消息消息就是向对象发出的服务请求,它应该包含下述信息:提供服务的对象标识、服务标识、输入信息和回答信息。
服务通常被称为方法或函数。
3.1.2 面向对象的基本特征1.封装性封装性就是把对象的属性和服务结合成一个独立的相同单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节,包含两个含义:◇把对象的全部属性和全部服务结合在一起,形成一个不可分割的独立单位(即对象)。
◇信息隐蔽,即尽可能隐蔽对象的内部细节,对外形成一个边界〔或者说形成一道屏障〕,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。
封装的原则在软件上的反映是:要求使对象以外的部分不能随意存取对象的内部数据(属性),从而有效的避免了外部错误对它的"交叉感染",使软件错误能够局部化,大大减少查错和排错的难度。
2.继承性特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务,称作特殊类对一般类的继承。
一个类可以是多个一般类的特殊类,它从多个一般类中继承了属性与服务,这称为多继承。
在java语言中,通常我们称一般类为父类(superclass,超类),特殊类为子类(subclass)。
3.多态性对象的多态性是指在一般类中定义的属性或服务被特殊类继承之后,可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。
这使得同一个属性或服务在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义。
例如:"几何图形"的"绘图"方法,"椭圆"和"多边形"都是"几何图"的子类,其"绘图"方法功能不同。
3.1.3 面向对象程序设计方法OOA-Object Oriented Analysis 面向对象的分析OOD-Object Oriented Design 面向对象的设计OOI-Object Oriented Implementation 面向对象的实现3.2 Java语言的面向对象特性3.2.1 类类是java中的一种重要的复合数据类型,是组成java程序的基本要素。
它封装了一类对象的状态和方法,是这一类对象的原形。
一个类的实现包括两个部分:类声明和类体1.类声明:[public][abstract|final] class className [extends superclassName] [implements interfaceNameList] {……}其中,修饰符public,abstract,final 说明了类的属性,className为类名,superclassName为类的父类的名字,interfaceNameList为类所实现的接口列表。
2.类体类体定义如下:class className{[public | protected | private ] [static][final] [transient] [volatile] typevariableName;//成员变量[public | protected | private ] [static][final | abstract] [native] [synchronized]returnType methodName([paramList]) [throws exceptionList]{statements} //成员方法}3.成员变量成员变量的声明方式如下:[public | protected | private ] [static][final] [transient] [volatile] typevariableName; //成员变量其中,static: 静态变量(类变量);相对于实例变量final: 常量transient: 暂时性变量,用于对象存档,用于对象的串行化,见对象的串行化一节volatile: 贡献变量,用于并发线程的共享4.成员方法方法的实现包括两部分内容:方法声明和方法体。
[public | protected | private ] [static][final| abstract] [native] [synchronized]returnType methodName([paramList])[throws exceptionList] //方法声明{statements} //方法体方法声明中的限定词的含义:static: 类方法,可通过类名直接调用abstract: 抽象方法,没有方法体final: 方法不能被重写native: 集成其它语言的代码synchronized: 控制多个并发线程的访问◇方法声明方法声明包括方法名、返回类型和外部参数。
其中参数的类型可以是简单数据类型,也可以是复合数据类型(又称引用数据类型)。
对于简单数据类型来说,java实现的是值传递,方法接收参数的值,但不能改变这些参数的值。
如果要改变参数的值,则用引用数据类型,因为引用数据类型传递给方法的是数据在内存中的地址,方法中对数据的操作可以改变数据的值。
例3-1说明了简单数据类型与引用数据的区别。
【例3-1】import java.io.*;public class PassTest{float ptValue;public static void main(String args[]) {int val;PassTest pt=new PassTest();val=11;System.out.println("Original Int Value is:"+val);pt.changeInt(val); //值参数System.out.println("Int Value after Change is:" +val); /*值参数值的修改,没有影响值参数的值*/pt.ptValue=101f;System.out.println("Original ptValue is:"+pt.ptValue);pt.changeObjValue(pt); //引用类型的参数System.out.println("ptValue after Change is:"+pt.ptValue);/* 引用参数值的修改,改变了引用参数的值*/}public void changeInt(int value){value=55; //在方法内部对值参数进行了修改}public void changeObjValue(PassTest ref){ref.ptValue=99f; //在方法内部对引用参数进行了修改}}◇ 方法体方法体是对方法的实现,它包括局部变量的声明以及所有合法的Java指令。
方法体中声明的局部变量的作用域在该方法内部。
若局部变量与类的成员变量同名,则类的成员变量被隐藏。
为了区别参数和类的成员变量,我们必须使用this。
this-----用在一个方法中引用当前对象,它的值是调用该方法的对象。
返回值须与返回类型一致,或者完全相同,或是其子类。
当返回类型是接口时,返回值必须实现该接口。
5.方法重载方法重载是指多个方法享有相同的名字,但是这些方法的参数必须不同,或者是参数的个数不同,或者是参数类型不同。
返回类型不能用来区分重载的方法。
参数类型的区分度一定要足够,例如不能是同一简单类型的参数,如int与long。
编译器会根据参数的个数和类型来决定当前所使用的方法。
6.构造方法◇构造方法是一个特殊的方法。
Java 中的每个类都有构造方法,用来初始化该类的一个对象。
◇构造方法具有和类名相同的名称,而且不返回任何数据类型。
◇重载经常用于构造方法。
◇构造方法只能由new运算符调用3.2.2 对象类实例化可生成对象,对象通过消息传递来进行交互。
消息传递即激活指定的某个对象的方法以改变其状态或让它产生一定的行为。
一个对象的生命周期包括三个阶段:生成、使用和消除。
对象的清除当不存在对一个对象的引用时,该对象成为一个无用对象。
Java的垃圾收集器自动扫描对象的动态内存区,把没有引用的对象作为垃圾收集起来并释放。
System.gc( );System.exit();//terminate the current JVM当系统内存用尽或调用System.gc( )要求垃圾回收时,垃圾回收线程与系统同步运行。
3.2.3 面向对象特性java语言中有三个典型的面向对象的特性:封装性、继承性和多态性。
1.封装性java语言中,对象就是对一组变量和相关方法的封装,其中变量表明了对象的状态,方法表明了对象具有的行为。
通过对象的封装,实现了模块化和信息隐藏。
通过对类的成员施以一定的访问权限,实现了类中成员的信息隐藏。
◇ java类中的限定词java语言中有四种不同的限定词,提供了四种不同的访问权限。
1) private类中限定为private的成员,只能被这个类本身访问。
如果一个类的构造方法声明为private,则其它类不能生成该类的一个实例。
2) default类中不加任何访问权限限定的成员属于缺省的(default)访问状态:friend,可以被这个类本身和同一个包中的类所访问。