面向对象的高级程序设计.ppt

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1、面向对象的高级程序设计,伍淳华北京邮电大学计算机学院,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,所有类都是Object的子类；Object obj=new BackAccount();Object obj=new String(“Hello”);,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法toString方法clone方法在自己编写的类中，最好重写这些方法！,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法public boolean equals(Object obj)return(this=obj);判断两个对象是否具有相同的引用,J

2、ava,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 class BankAccount public boolean equals(Object obj)BankAccount other=(BankAccount)obj;return(accountNumber=other.accountNumber&balance=other.balance),Java,面向对象高级程序设计,继承object类,equals方法 class BankAccount public boolean equals(Object obj)if(this=obj)return true;if(obj

3、=null)return false;if(getClass()!=obj.getClass()return false;BankAccount other=(BankAccount)obj;return(accountNumber=other.accountNumber&balance=other.balance),Java,面向对象高级程序设计,继承object类,子类中实现equals方法 首先调用超类的equals，如果未通过测试，对象就不可能相等；如果超类中的域都相等，就比较子类中的实例域；,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,子类中实现equals方法class S

4、avingAccount extends BankAccount public boolean equals(Object obj)if(!super.equals(obj)return false;SavingAccount other=obj;return/比较SavingAccount中的成员变量,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,Java语言规范要求equals方法具有下面的特性1)自反性:对于任何非空引用x,x.equals(x)应该返回true;2)对称性:对于任何引用x和y,如果x.equals(y)返回true,那么y.equals(x)也应该返回true;3

5、)传递性:对于任何引用x,y,z,如果x.equals(y)返回true,y.equals(z)返回true,那么x.equals(z)也应该返回true;4)一致性:如果x和y引用的对象没有发生变化,那么反复调用x.equals(y)应该返回同样的结果;5)对于任意非空引用x,x.equals(null)应该返回false;,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意:class BankAccount public boolean equals(BankAccount obj)if(this=obj)return true;if(obj=null)return false;i

6、f(getClass()!=obj.getClass()return false;return(accountNumber=obj.accountNumber&balance=obj.balance),Java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意:class BankAccount public boolean equals(Object obj)if(this=obj)return true;if(obj=null)return false;if(!(obj instanceof BankAccount)return false;BankAccout other=(BankAcc

7、ount)obj;return(accountNumber=other.accountNumber&balance=other.balance),Java,面向对象高级程序设计,继承object类,注意:如果子类能够拥有自己的相等概念,那么对称性需求将强制采用getClass进行检测;如果由超类决定相等的概念,则可以使用instanceof进行检测,这样可以在不同子类的对象之间进行相等的比较.,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,hashCode方法hasCode方法返回一个整型数值,并合理地组合实例域的散列码,以便能够让各个不同的对象产生的散列码更加均匀;如果x.equals

8、(y)返回true,那么x.hashCode()就必须与y.hashCode()具有相同的值;如果重新定义equals方法,就必须重新定义hashCde方法;Object类的hashCode()方法返回对象的存储地址;,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,hashCode方法class BankAccountpublic int hashCode()return 7*Integer(accountNumber).hashCode()+11*Double(balance).hashCode();,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,toString方法 返回对象的

9、字符串表示;Object类中默认返回对象所属的类名和散列码.System.out.println(System.out);输出:java.io.PrintStreama90653,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,toString方法 重写toString方法一般遵循的格式为:类名成员变量值 java.awt.Pointx=20,y=20BankAccout中的toString函数可改写为:public String toString()retrun“BankAccoutbalance=“+balance+”,accountNumber=“+accountNumber+”;,

10、Java,面向对象高级程序设计,继承object类,toString方法public String toString()retrun getClass().getName()+”balance=“+balance+”,accountNumber=“+accountNumber+”;,Java,面向对象高级程序设计,继承object类,toString方法class SavingAccount extends BankAccountpublic String toString()retrun super.toString()+”interest=“+interest+”;,Java,面向对象高级

11、程序设计,接口,接口代码重用Eg:DataSet,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 如果想计算一组BankAccount对象中余额的最大值和平均值？,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 public class DataSet.public void add(BankAccount x)sum=sum+x.getBalance();if(count=0|maximum.getBalance()x.getBalance()maximum=x;count+;public BankAccount getMaximum()return maximum;private

12、double sum;private BankAccount maximum;private int count;,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用 public class DataSet.public void add(Student x)sum=sum+x.getScore();if(count=0|maximum.getScore()x.getBalance()maximum=x;count+;public Student getMaximum()return maximum;private double sum;private Student maximum;pri

13、vate int count;,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用X的数据类型；如果每个对象实现一个getMeasure方法来提供测量的内容，就可实现一个可重用的DataSet，以add()方法为例：sum=sum+x.getMeasure();if(count=0|maximum.getMeasure()x.getMeasure()maximum=x;count+;X的数据类型应该是什么？-X的数据类型可以是任意实现了getMeasure()的类。,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口可用来规范类的行为，只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。接口的定义接口的定

14、义包括接口声明和接口体完整的接口声明：public interface interfaceNameextends listOfSuperInterface 接口体包括常量定义和方法定义-常量定义格式为：type NAME=value;该常量被实现该接口的多个类共享;缺省的具有public,final,static的属性。-方法体定义格式为：(缺省的具有 public和abstract属性)returnType methodName(paramlist)；,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口的定义Example:public interface Measurable double get

15、Measure();,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口的实现在类的声明中用implements子句来表示一个类实现某个接口一个类可以实现多个接口,在implements子句中用逗号分开在类体中可以使用接口中定义的常量，必须实现接口中定义的所有方法。,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口的实现例:public class BankAccount implements Measurable/Other BankAccount methods public double getMeasure()/Method implementation,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口类

16、型的使用接口作为一种引用类型来使用可以声明接口的一个变量，但不能实例化 Measurable m=new Measurable();/wrong接口可以指向任何实现该接口的类的实例；Measurable m=new BankAccount();通过这些接口变量可以访问类所实现的接口中的方法。,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口代码重用public interface Measurabledouble getMeasure();,Java,面向对象高级程序设计,接口,public class DataSet.public void add(Measurable x)sum=sum+x.g

17、etMeasure();if(count=0|maximum.getMeasure()x.getMeasure()maximum=x;count+;public Measurable getMaximum()return maximum;private double sum;private Measurable maximum;private int count;,Java,面向对象高级程序设计,接口,DataSet可以返回一组对象中值最大的那个对象，并计算出这一组对象的平均值，但要求对象所属的类必须实现了Measurable接口。,Java,面向对象高级程序设计,接口,public clas

18、s DataSetTester public static void main(String args)DataSet bankData=new DataSet();bankData.add(new BankAccount(0);bankData.add(new BankAccount(10000);bankData.add(new BankAccount(2000);System.out.println(Average balance=+bankData.getAverage();Measurable max=bankData.getMaximum();System.out.println(

19、Highest balance=+max.getMeasure();,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口VS 类接口中所有的方法都是抽象的，即有方法名，方法参数，返回值，但没有方法体；接口中的方法的访问限制权限都是public;接口中没有成员变量，但可以有常量；,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口使得类和类之间的藕合度减少；Eg:DataSet、BankAccount和Student的UML图-矩形框表示一个类，矩形框中如果有interface表示一个接口；-虚线加上一个空的三角形箭头表示”is-a”关系；-虚线加上一个箭头表示”uses”关系；,Java,面向对象高级程序设计

20、,接口,使用接口前的UML图,Java,面向对象高级程序设计,接口,使用接口后的UML图,Java,面向对象高级程序设计,接口,如果想用DataSet类返回一组Country对象中人口最多的一个对象，Country类应该满足什么条件？可否将DataSet类的 public void add(Measurable x)方法的参数类型改为Object?,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换 DataSet bankData=new DataSet();bankData.add(new BankAccount(1100);public void add(Measurable x)如果

21、一个类实现了某个接口，则将该类转换为该接口是正确的，而且不需要强制转换；,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换 DataSet bankData=new DataSet();bankData.add(new BankAccount(1100);bankData.add(new BankAccount(2100);bankData.add(new BankAccount(2100);Measurable m=bankData.getMaxium();m.deposit(3000);/上面的语句是非法的,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口和类的互换接口转换为某个实现了该接口

22、的类，需要用强制转换 BankAccount m=(BankAccout)bankData.getMaxium();m.deposit(3000);,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口与多态接口不能实例化Measurable m=new Measuable();/wrong!一个对象只能是实现了该接口的某个类的实例Measurable x;x=new BankAccount(10000);x=new Studnet(“Jack);调用对象的方法 x.getMeasure();?调用了哪个方法,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口与多态接口可实现运行时的多态，在运行阶段，由对象的实

23、际类型决定调用哪一个具体的方法-如果x是一个BankAccount对象，则调用BankAccount.getMeasure();-如果x是一个Student对象，则调用Student.getMeasure();,Java,面向对象高级程序设计,接口,接口与回调(callback)Measurable接口的限制-只能对用户自己编写的类实现该接口。-测量形式比较简单。回调：一种常见的程序设计模式。可以指出某个特定事件发生时应该采取的动作。改写Measurable-在前面的DataSet实现中，测量的实现依赖于调用该方法的对象；-改进：将需要测量的对象传递给一个测量方法：public interfa

24、ce Measurer double measure(Object anObject);,Java,面向对象高级程序设计,接口,class DataSetprivate double sum;private Object maximum;private int count;private Measurer measurer;/添加测量器对象,Java,面向对象高级程序设计,接口,修改后的add()方法public void add(Object x)sum=sum+measurer.measure(x);if(count=0|measurer.measure(maximum)measurer.

25、measure(x)maximum=x;count+;,Java,面向对象高级程序设计,接口,可以定义一个测量器对相关类的对象进行任何形式的测量public class RectangleMeasurer implements Measurable public double measure(Object anObject)Rectangle aRectangle=(Rectangle)anObject;double area=aRectangle.getWidth()*aRectangle.getHeight();return area;,Java,面向对象高级程序设计,接口,将测量器传给一

26、个DataSet对象 Measurer m=new RectangleMeasurer();DataSet data=new DataSet(m);data.add(new Rectangle(5,10,20,30);data.add(new Rectangle(10,20,30,40);System.out.println(Average area=+data.getAverage();Rectangle max=(Rectangle)data.getMaximum();System.out.println(Maximum area rectangle=+max);.,Java,面向对象高级

27、程序设计,接口,示例程序1 DataSetTest,Java,面向对象高级程序设计,接口,Java,面向对象高级程序设计,内部类,对于一些用途很有限的类，可将其放在要使用的方法内；public class DataSetTester public static void main(String args)class RectangleMeasurer implements Measurer.Measurer m=new RectangleMeasurer();DataSet data=new DataSet(m);.定义在方法体内的内部类,仅对该方法可见,方法体外不可访问.,Java,面向对象

28、高级程序设计,内部类,任何定义在其它类内部的类,都是内部类;内部类除了可定义在其它类的方法体内,还可以定义在方法体外;编译器会将内部类编译为一个普通类;DataSetTester$1RectangleMeasure.class,Java,面向对象高级程序设计,内部类,定义语法Declared inside a method class OuterClassName method signature.class InnerClassName/methods/fields.,Java,面向对象高级程序设计,内部类,定义语法Declared inside the class class OuterC

29、lassName/methods/fields accessSpecifier class InnerClassName/methods/fields.,Java,面向对象高级程序设计,内部类,示例DataSetTest3,Java,面向对象高级程序设计,抽象方法与抽象类,子类继承父类时,子类可选择是否重写父类的方法;?是否可以强制要求子类重写某些方法 可以.采用抽象方法和抽象类来强制子类重写某些方法.,Java,面向对象高级程序设计,抽象方法与抽象类,抽象方法 抽象方法只需提供方法的声明,不用实现,即只有方法头,没有方法体,以关键字abstract标识;定义语法:public|private

30、 abstract returnType abstractMethodName(paramlist)示例:public abstract void introduction();,Java,面向对象高级程序设计,抽象方法与抽象类,抽象类 抽象类即是不能实例化的方法;以关键字abstract标识:定义语法:public|private abstract class abstractClassName 示例:public abstract class Person,Java,面向对象高级程序设计,抽象方法与抽象类,抽象类不一定要包含抽象方法;抽象类可以有自己的构造方法和成员变量;若类中包含了抽象方

31、法，则该类必须被定义为抽象类;采用抽象类的一个原因是为了强制编程人员继承该类,同时实现该类中的抽象方法;?如果类Student继承自抽象类Person,但并没有完全实现Person中的抽象方法,则类Student是否是抽象类.?抽象类和接口的区别,Java,面向对象高级程序设计,抽象方法与抽象类,不能创建抽象类的对象可以定义抽象类的对象变量,但其只能引用非抽象子类的对象 示例:假设Person是抽象类,Student是其非抽象子类 Person p;p=new Person();/wrong p=new Studnent();/OK,Java,面向对象高级程序设计,作业,完善自己编写的类 1.编写equals()和toString()方法；2.实现接口Measurable()(任选课堂上的一种实现方式)，使得可以应用DataSet类从一组你实现的对象中，求出平均值，及值最大的对象；以下为各类的测量标准：学生:年龄；老师:年龄;教室:面积;课程:学分;电脑:价格;可参照课堂上的示例程序完成;,Thank You!,