Java基础第3章课件.ppt
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1、第三章 面向对象(上),面向对象的概念构造方法this和static关键字,类与对象内部类,思考:可以定义什么?,3.1 面向对象的概念,面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想。现实生活中存在各种形态不同的事物,这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象来映射现实中的事物,使用对象的关系来描述事物之间的联系,这种思想就是面向对象。面向过程就是分析解决问题所需要的步骤,面向对象则是把解决的问题按照一定规则划分为多个独立的对象,然后通过调用对象的方法来解决问题。面向对象的特点主要可以概括为封装性、继承性和多态性。,3.2 类与对象,面向对象的编程思想力图在程序中对事物的描述与该事物在现实
2、中的形态保持一致。为了做到这一点,面向对象的思想中提出两个概念,即类和对象。类是对某一类事物的抽象描述,而对象用于表示现实中该类事物的个体。类和对象的关系如同玩具和玩具模型的关系。,可以将玩具模型看作是一个类,将一个个玩具看作对象,从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系。类用于描述多个对象的共同特征,它是对象的模板。对象用于描述现实中的个体,它是类的实例,并且一个类可以对应多个对象,3.2 类与对象,3.2.1 类的定义在面向对象的思想中最核心就是对象,为了在程序中创建对象,首先需要定义一个类。类是对象的抽象,它用于描述一组对象的共同特征和行为类中可以定义成员变量和成员方法,其
3、中成员变量用于描述对象的特征,也被称作属性,成员方法用于描述对象的行为,可简称为方法,3.2 类与对象,3.2.1 类的定义定义一个Person类Person是类名,age是成员变量,speak()是成员方法。在成员方法speak()中可以直接访问成员变量age。,3.2.2 对象的创建与使用应用程序想要完成具体的功能,仅有类是远远不够的,还需要根据类创建实例对象。在Java程序中可以使用new关键字来创建对象,具体格式如下:例如,创建一个Person对象,具体示例如下:,3.2 类与对象,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用“new Person()”用于创建Person类的一个实
4、例对象,“Person p”则是声明了一个Person类型的变量p。中间的等号用于将Person对象在内存中的地址赋值给变量p,这样变量p便持有了对象的引用,变量p和对象之间的引用关系如下图所示。,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用在创建Person对象后,可以通过对象的引用来访问对象所有的成员,具体格式如下:看一个例子,具体如下:,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用在例程3-2中,通过“p1.age=18”将p1对象的age属性赋值为18,没有对p2对象的age属性进行赋值,但p2对象的age属性也是有值的,其值为0。这是因为在针对不同类型的成员变量,Java虚拟机会
5、赋予不同的初始值,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用当对象被实例化后,在程序中可以通过对象的引用变量来访问该对象的成员。当没有任何变量引用这个对象时,它将成为垃圾对象,不能再被使用。情况1:变量超出作用域变为垃圾对象,3.2 类与对象,3.2.2 对象的创建与使用情况2:变量的值变为null运行结果,在例程3-3中,创建了一个Person类的实例对象,并两次调用了该对象的say()方法。第一次调用say()方法时可以正常打印,但在第10行代码中将变量p2的值置为null,当再次调用say()方法时抛出了空指针异常。在Java中,null是一种特殊的常量,当一个变量的值为null时,
6、则表示该变量不指向任何一个对象。在例程中,当把变量p2置为null时,被p2所引用的Person对象就会失去引用,成为垃圾对象,3.2 类与对象,3.2.3 类的设计假设要在程序中描述一个学校所有学生的信息,可以先设计一个学生类(Student),在这个类中定义两个属性name、age分别表示学生的姓名和年龄,定义一个方法introduce()表示学生做自我介绍。根据上面的描述设计出来的Student类如例程3-4所示,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装先来看一个例子,具体如下:运行结果,在例程3-5的第5行代码中,将年龄赋值为一个负数-30,这在程序中不会有任何问题,但在现实生活中明显是
7、不合理的。为了解决年龄不能为负数的问题,在设计一个类时,应该对成员变量的访问作出一些限定,不允许外界随意访问。这就需要实现类的封装。,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装所谓类的封装是指在定义一个类时,将类中的属性私有化,即使用private关键字来修饰,私有属性只能在它所在类中被访问,为了能让外界访问私有属性,需要提供一些使用public修饰的公有方法,其中包括用于获取属性值的getXxx方法和设置属性值的setXxx方法,3.2 类与对象,3.2.4 类的封装,使用private关键字将属性name和age声明为私有getName()方法用于获取name属性的值,setName()方法用
8、于设置name属性的值getAge()和setAge()方法用于获取和设置age属性的值。在setAge()方法中对参数stuAge的值进行检查,,3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义在一个类中定义的方法如果同时满足以下三个条件,该方法称为构造方法,具体如下:方法名和类名相同方法名的前面没有返回值类型的声明方法中不能使用return语句返回一个值,3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义,在例程3-7的Person类中定义了一个无参的构造方法Person()。从运行结果可以看出,Person类中无参的构造方法被调用了。这是因为第9行代码在实例化Person对象时会自动调用类的构造方
9、法,“new Person()”语句的作用除了会实例化Person对象,还会调用构造方法Person(),3.3 构造方法,3.3.1 构造方法的定义在一个类中除了定义无参的构造方法,还可以定义有参的构造方法,通过有参的构造方法就可以实现对属性的赋值,例程3-8的Person类中定义了有参的构造方法Person(int a)。第13行代码中的“new Person(20)”会在实例化对象的同时调用有参的构造方法,并传入了参数20。在构造方法Person(int a)中将20赋值给对象的age属性。通过运行结果可以看出,Person对象在调用speak()方法时,其age属性已经被赋值为20。,
10、3.3 构造方法,3.3.2 构造方法的重载与普通方法一样,构造方法也可以重载,在一个类中可以定义多个构造方法,只要每个构造方法的参数类型或参数个数不同即可,例程3-9的Person类中定义了两个构造方法,它们构成了重载。在创建p1对象和p2对象时,根据传入参数的不同,分别调用不同的构造方法。从程序的运行结果可以看出,两个构造方法对属性赋值的情况是不一样的,其中一个参数的构造方法只针对name属性进行赋值,这时age属性的值为默认值0。,脚下留心,在Java中的每个类都至少有一个构造方法,如果在一个类中没有定义构造方法,系统会自动为这个类创建一个默认的构造方法,这个默认的构造方法没有参数,在其
11、方法体中没有任何代码,即什么也不做。下面程序中Person类的两种写法效果是完全一样的。,脚下留心,如果为该类定义了构造方法,系统就不再提供默认的构造方法了运行结果,从图3-12可以看出程序在编译时报错,其原因是调用new Person()创建Person类的实例对象时,需要调用无参的构造方法,而我们并没有定义无参的构造方法,只是定义了一个有参的构造方法,系统将不再自动生成无参的构造方法,3.4 this关键字,1、通过this关键字可以明确地去访问一个类的成员变量,解决与局部变量名称冲突问题,具体示例如下:在上面的代码中,构造方法的参数被定义为age,它是一个局部变量,在类中还定义了一个成员
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