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1、第第3章章 类、域、方法和实例对象类、域、方法和实例对象 继承性继承性 多态性多态性 包包(package)封装性封装性 关键字关键字abstract、static、final和和this 接口接口 内部类内部类 变量作用域范围和参数传递方式变量作用域范围和参数传递方式 面向对象程序设计基本思想面向对象程序设计基本思想目标目标1 面向对象的概念面向对象的概念 对象和类的概念对象和类的概念 面向对象的三大基本特征：封装、继承、多态面向对象的三大基本特征：封装、继承、多态2 类类 类的定义类的定义 类的成员：成员变量和成员方法类的成员：成员变量和成员方法 构造方法构造方法3 对象对象 对象的创建和

2、引用对象的创建和引用 Java的垃圾回收机制的垃圾回收机制 开发一个开发一个在线考试系统在线考试系统，需要创建哪些，需要创建哪些类类？这些类的这些类的成员成员分别有什么？分别有什么？对象是具有某些特殊属性（数据）和行对象是具有某些特殊属性（数据）和行为方式（方法）的实体。为方式（方法）的实体。可以是有生命的个体，比如一个人或一可以是有生命的个体，比如一个人或一只老虎。也可以是无生命的个体，比如只老虎。也可以是无生命的个体，比如一辆汽车或一台计算机。也可以是一个一辆汽车或一台计算机。也可以是一个抽象的概念，如天气的变化或鼠标所产抽象的概念，如天气的变化或鼠标所产生的事件。生的事件。两个特征：两个

3、特征：属性属性（Property）和和行为行为（Behavior）如：一个人的属性有：姓名、性别、年龄、身高、体重等如：一个人的属性有：姓名、性别、年龄、身高、体重等行为有：唱歌、打球、骑车、学习等。行为有：唱歌、打球、骑车、学习等。电视机电视机A品牌：飞利浦品牌：飞利浦型号：型号：34寸高清寸高清行为：开行为：开 关关 选频道选频道 调声音调声音 颜色颜色电视机类电视机类品牌：品牌：型号：型号：行为：行为：从类实例化一个对象从类实例化一个对象电视机电视机B品牌：品牌：LG型号：型号：21寸纯平寸纯平行为：开行为：开 关关 选频道选频道 调声音调声音 颜色颜色电视机电视机C品牌：东芝品牌：东芝

4、型号：型号：44寸液晶寸液晶行为：开行为：开 关关 选频道选频道 调声音调声音 颜色颜色从类实例化一个对象从类实例化一个对象v属性属性v行为行为v成员变量成员变量(也称成员域也称成员域)v成员方法成员方法v类的成员类的成员 类是具有类是具有共同共同属性属性和和行为行为的的对象的抽象。对象的抽象。类可以定义为类可以定义为数据数据和和方法方法的的集合集合。对象具有对象具有特殊特殊属性属性和和行为行为方方式的实体。式的实体。类对象抽象抽象实例化实例化封装的实体封装的实体=数据数据+方方法法操作或行为操作或行为属性或状态属性或状态成员方法成员方法成员变量成员变量 单一对象的存在并没有多大的作用，只有单

5、一对象的存在并没有多大的作用，只有多个对象多个对象相互作用相互作用才会完成复杂的行为。才会完成复杂的行为。对象和对象之间是通过传递对象和对象之间是通过传递消息消息来完成相来完成相互通信的。互通信的。一个消息由三方面内容组成：一个消息由三方面内容组成：1 1）消息的接收者，即消息的目标对象；）消息的接收者，即消息的目标对象；2 2）接收对象采用的方法）接收对象采用的方法；3 3）执行方法所需用的参数）执行方法所需用的参数(Parameters)Parameters)。例如：一辆自行车放在车棚中并没有什么用，当我们人骑例如：一辆自行车放在车棚中并没有什么用，当我们人骑上它，并加速时才体现它的作用，

6、其中接收者（自行车），上它，并加速时才体现它的作用，其中接收者（自行车），采用的方法（加速），所需的参数（上升到更高的档位）。采用的方法（加速），所需的参数（上升到更高的档位）。1.1.封装封装：将数据成员（：将数据成员（Data MemberData Member）和和属于此数据的操作方法（属于此数据的操作方法（Operating Operating MethodMethod），），放在同一个实体（放在同一个实体（EntityEntity）或对象中。或对象中。2.2.继承继承：父类定义（：父类定义（DefineDefine）一些通用的一些通用的属性与行为，其子类继续使用。属性与行为，其子类继

7、续使用。3.3.多态多态：在同一个类中可有许多同名的方：在同一个类中可有许多同名的方法，但其参数数量与数据类型不同，而法，但其参数数量与数据类型不同，而且操作过程与返回值也可能会不同。且操作过程与返回值也可能会不同。（1 1）模块化）模块化 （2 2）信息隐藏信息隐藏 （1 1）实现代码复用）实现代码复用 （2 2）简化设计过程）简化设计过程 解决其他语言中解决其他语言中不能重名的问题不能重名的问题 电视的电视的内部结构内部结构开电视开电视关电视关电视选择频道选择频道调节声音，色彩调节声音，色彩对象接口对象接口“学生对象学生对象”的内部数据：的内部数据：v个人基本信息个人基本信息（年龄、身高、

8、家庭信息）（年龄、身高、家庭信息）v在校情况在校情况(专业，班级，宿舍，任职等专业，班级，宿舍，任职等)v选修课表选修课表v成绩清单成绩清单（考试，课程设计，毕业设计成绩）（考试，课程设计，毕业设计成绩）入学入学/注册注册修课修课/考试考试查询成绩查询成绩毕业答辩毕业答辩只能通过接口只能通过接口来操作对象，来操作对象，不能随意修改不能随意修改内部数据内部数据家电类（父类）家电类（父类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号方法：启动，停止方法：启动，停止电视机类（子类）电视机类（子类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号 尺寸尺寸 方法：方法：启动，停止启动，停止 选频道选频道 调色彩声

9、音调色彩声音冰箱类（子类）冰箱类（子类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号 容量容量 功能功能 方法：方法：启动，停止启动，停止 调温度，开关门调温度，开关门自动拥有自动拥有父类的数父类的数据，方法据，方法新增自己新增自己需要的数需要的数据和方法据和方法继承继承虚框：该类虚框：该类的对象的对象 被继承的类称为被继承的类称为父类父类 继承父类的类称为继承父类的类称为子类子类 执行继承时，子类将获得父类的属性，并具执行继承时，子类将获得父类的属性，并具有自身特有的属性。有自身特有的属性。Emoloyee类：类：name sexWorker类：类：category ressAllowanceO

10、fficer类：类：empClass vehicle工人类，继承了父工人类，继承了父类的姓名和性别属类的姓名和性别属性外还包含类别和性外还包含类别和是否有服装津贴属性是否有服装津贴属性主任类，还包含主任类，还包含级别和是否配备级别和是否配备交通工具属性交通工具属性职员类，具职员类，具有姓名和性有姓名和性别两个属性别两个属性多继承多继承汽车类汽车类汽车属性汽车属性汽车行为汽车行为武器类武器类武器属性武器属性武器行为武器行为坦克类坦克类武器属性武器属性武器行为武器行为汽车属性汽车属性汽车行为汽车行为家电类（父类）家电类（父类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号方法：方法：启动启动，停止，停止

11、电视机类（子类）电视机类（子类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号 尺寸尺寸 方法：方法：启动启动，停止，停止 选频道选频道 调色彩声音调色彩声音冰箱类（子类）冰箱类（子类）数据：功率数据：功率 品牌品牌 型号型号 容量容量 功能功能 方法：方法：启动启动，停止，停止 调温度，开关门调温度，开关门启动电视：启动电视：显示图像，声显示图像，声音音启动冰箱：启动冰箱：开始制冷开始制冷消息：启动消息：启动继承继承继承继承 类的定义格式如下：类的定义格式如下：类修饰词类修饰词 class 类名类名 extends 父类名父类名 implements 接口名称列表接口名称列表 类体类体extend

12、s关键字关键字用于继承类用于继承类 implement关键字关键字用于实现接口用于实现接口类的修饰符用于说明类的修饰符用于说明类的性质和访问权限，类的性质和访问权限，包括包括public、private、abstract、final。其中其中public表示可以被任何其表示可以被任何其他代码访问，他代码访问，abstract表示抽表示抽象类，象类，final表示最终类。表示最终类。类体部分定义了该类所包类体部分定义了该类所包括的所有括的所有成员变量成员变量和和成员成员方法方法class Animalclass Animal String name;String name;int age;int

13、 age;public void eat()public void eat()System.out.println(Eating);System.out.println(Eating);public void move()public void move()System.out.println(Moving);System.out.println(Moving);Animal的成员变量的成员变量Animal的成员的成员方法方法从类实例化一个对象从类实例化一个对象v成员变量成员变量(也称成员域也称成员域)v成员方法成员方法 成员变量是类的属性，声明的一般格式为：成员变量是类的属性，声明的一般格式

14、为：变量修饰符变量修饰符 变量修饰符变量修饰符:public、protected、private、和、和默认默认（friendly）。）。成员变量成员变量实例变量实例变量类变量类变量:静态变量静态变量,用用static进行修饰进行修饰 成员方法定义的类的操作和行为，一般形式为：成员方法定义的类的操作和行为，一般形式为：方法修饰符方法修饰符 ()方法体方法体 成员方法修饰符成员方法修饰符主要有主要有public、private、protected、final、static、abstract和和synchronized七种，前三种的访七种，前三种的访问权限、说明形式和含义与成员变量一致。问权限、说

15、明形式和含义与成员变量一致。与成员变量类似，成员方法也分为与成员变量类似，成员方法也分为实例方法实例方法和和类方法类方法。如果方法定义中使用了如果方法定义中使用了static,则该方法为类方法。则该方法为类方法。public static void main(String args)就是一个典型的类方就是一个典型的类方法法 开发一个开发一个在线考试系统在线考试系统，需要创建哪些，需要创建哪些类类？这些类的这些类的成员成员分别有什么？分别有什么？试题类（试题类（Testquestion类类）属性属性：包括包括试题内容、答案、用户选择的答试题内容、答案、用户选择的答案等。案等。方法方法：获取取试题

16、、：获取取试题、设置选择的答案、获取设置选择的答案、获取选择的答案、选择的答案、设置标准答案、获取标准答案、设置标准答案、获取标准答案、检查答案正确与否等。检查答案正确与否等。在类的定义中，成员变量和成员方法前在类的定义中，成员变量和成员方法前面面 带有带有staticstatic的为的为类属性类属性和和类方法类方法；不带不带staticstatic的为的为实例属性实例属性和和实例方法实例方法。class Animalclass Animal int weight;int weight;String colour;String colour;s statictatic int count=0;

17、int count=0;Animal()Animal()+count;+count;System.out.println(The total number of System.out.println(The total number of Animal is:+count);Animal is:+count);public void eat(public void eat()System.out.println(Eating);System.out.println(Eating);public public staticstatic void move()void move()System.o

18、ut.println(Animal can Moving);System.out.println(Animal can Moving);类属性类属性类方法类方法成员属性成员属性成员方法成员方法public class StaticTest1public class StaticTest1 public static void main(String args)public static void main(String args)System.out.println(The total number System.out.println(The total number of Animal i

19、s:+Animal.count)of Animal is:+Animal.count)；Animal.Animal.move();move();AnimalAnimal a1=new Animal();a1=new Animal();AnimalAnimal a2=new Animal();a2=new Animal();运行结果为运行结果为:The total number of Animal is:0The total number of Animal is:0Animal can MovingAnimal can MovingThe total number of Animal is:1

20、The total number of Animal is:1The total number of Animal is:2 class Animalclass Animal int weight;int weight;String colour;String colour;s static tatic int count=0;int count=0;Animal()Animal()+count;+count;System.out.println(The total System.out.println(The total number of Animal is:+count);number

21、of Animal is:+count);public void eat()public void eat()System.out.println(Eating);System.out.println(Eating);public public staticstatic void void move()move()System.out.println(Animal can System.out.println(Animal can Moving);Moving);与类属性和类方法相比较与类属性和类方法相比较，实例属性实例属性和和实例方实例方法法必须在必须在实例化变量之后实例化变量之后才能使用，

22、才能使用，将上例中将上例中Animal.move()换成换成Animal.eat(),结果如何？为什么？结果如何？为什么？eat()eat()是是实例方法实例方法,只能由类的只能由类的对象对象调用调用 也就是只能也就是只能a1.eat(),或或a2.eat()构造方法构造方法在创建新的实例对象时起作用在创建新的实例对象时起作用 构造方法构造方法通常用来初始化实例对象，例如通常用来初始化实例对象，例如:初始初始化成员域或设置工作环境化成员域或设置工作环境构造方法名称与类名称相同构造方法名称与类名称相同构造方法没有返回类型构造方法没有返回类型其任务是在创建对象时初始化其内部状态其任务是在创建对象时

23、初始化其内部状态若无定义系统默认有一个无参构造方法若无定义系统默认有一个无参构造方法class Pointclass Point int x,y;int x,y;Point()Point()/不带参数的构造方法不带参数的构造方法 x=0;y=0;x=0;y=0;Point(int ix,int iy)Point(int ix,int iy)/带参数的构造方法带参数的构造方法 x=ix;y=iy;x=ix;y=iy;void move(int newX,int newY)void move(int newX,int newY)x=newX;x=newX;y=newY;y=newY;构造方法没有返

24、回类型构造方法没有返回类型构造方法名与类名相同构造方法名与类名相同构造方法的三个基本特点构造方法的三个基本特点 父类和子类的构造方法有一定关联父类和子类的构造方法有一定关联 (参见课本参见课本P62)如果没有显式地定义类的构造方法，则系统会为该类定如果没有显式地定义类的构造方法，则系统会为该类定义一个默认的构造方法。该构造方法不含任何参数。义一个默认的构造方法。该构造方法不含任何参数。-这个默认的构造方法首先调用其父类的不含任何参数的这个默认的构造方法首先调用其父类的不含任何参数的构造方法，然后初始化新生成的实例的各个成员变量构造方法，然后初始化新生成的实例的各个成员变量-默认值默认值:基本数

25、值类型基本数值类型:0;boolean:false;引用数据类型引用数据类型:null-最好自己写构造方法最好自己写构造方法 一旦在类中定义了构造方法，系统就不会再创建这个默一旦在类中定义了构造方法，系统就不会再创建这个默认的不含参数的构造方法。认的不含参数的构造方法。对象的声明和创建对象的声明和创建 类名类名 对象名；对象名；/声明声明 对象名对象名=new 类名（参数）；类名（参数）；/创建创建(2)对象的使用对象的使用 对象名对象名.成员变量名；成员变量名；对象名对象名.成员方法名成员方法名(参数列表参数列表)；(3)对象的销毁对象的销毁自动垃圾回收机制周期性的释放无用的对象。自动垃圾回

26、收机制周期性的释放无用的对象。第一步：进行对象的声明。第一步：进行对象的声明。一般形式为：一般形式为：；例如：例如：Animal dog;第二步：实例化对象，通过运算符第二步：实例化对象，通过运算符new实现实现 一般形式为：一般形式为：=new ;例如：例如：dog=new Animal();以上两步也可合并以上两步也可合并:=new 对象的对象的声明声明只是创建变量的引用，并不分配只是创建变量的引用，并不分配内存，要内存，要分配实际内存空间分配实际内存空间，必须，必须new关键字。关键字。对象创建之后，通过对象创建之后，通过“”运算符用于访问运算符用于访问对象中的成员变量和成员方法。对象中

27、的成员变量和成员方法。一般形式为：一般形式为：由于由于类变量类变量和和类方法类方法不属于某个具体的对象，不属于某个具体的对象，因此我们也可以直接使用类型替代对象名访因此我们也可以直接使用类型替代对象名访问类变量或类方法。问类变量或类方法。例如：例如：Animal.age=3;Animal.eat();实例变量成员和实例方法成员只能通过对实例变量成员和实例方法成员只能通过对象来引用象来引用 例如，例如，PointPoint为类，为类，p p为为PointPoint的对象，的对象，p p调调用类的方法用类的方法movemove格式如下格式如下:p.p.move(30,20)move(30,20);

28、同样同样,也可以用也可以用newnew生成对象的引用生成对象的引用,然后然后直接调用它的方法直接调用它的方法,如如:new point().new point().move(30,20)move(30,20);有些面向对象语言保持对所有对象的跟踪，有些面向对象语言保持对所有对象的跟踪，所以需要在对象不再使用的时候将它们从所以需要在对象不再使用的时候将它们从内存中清除。内存中清除。JAVAJAVA当对象不再被使用的时候将其清除，当对象不再被使用的时候将其清除，这就是所谓的这就是所谓的“垃圾回收机制垃圾回收机制”。JAVA的垃圾收集器的垃圾收集器:它周期性地自动将不再它周期性地自动将不再被引用的对

29、象从内存中清除。被引用的对象从内存中清除。两个有关两个有关垃圾回收垃圾回收的成员方法的成员方法:gc()finalize()参见课本参见课本P64和和P65例例实现考试系统中所需要的试题类实现考试系统中所需要的试题类（Testquestion类类）l属性：属性：包括包括试题内容、答案、用户试题内容、答案、用户选择的答案等。选择的答案等。l方法：获取取试题、方法：获取取试题、设置选择的答设置选择的答案、获取选择的答案、案、获取选择的答案、设置标准答设置标准答案、获取标准答案、检查答案正确案、获取标准答案、检查答案正确与否等。与否等。class Testquestion private Strin

30、g questionText=;/试题内容试题内容 private String standardKey;/答案答案 private String selectedKey;/选择的答案选择的答案 public String getQuestion()return questionText;/获取试题获取试题 public void setQuestion(String s)questionText =s;public String getSelectedKey()/获取选择的答案获取选择的答案 return selectedKey;public void setSelectedKey(String s)/设置选择的答案设置选择的答案 selectedKey=s;public void setStandardKey(String s)/设置标准答案设置标准答案 standardKey=s;public String getStandardKey(String s)/获取标准答案获取标准答案 return standardKey;public boolean checkKey()/检查答案正确与否检查答案正确与否 if(standardKey.equals(selectedKey)return true;