Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課件

Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

2.1標(biāo)識(shí)符、分隔符和關(guān)鍵字

3.1類的創(chuàng)建

類是組成Java程序的基本要素，也是Java中重要的引用數(shù)據(jù)類型。類封裝了一類對(duì)象的狀態(tài)屬性和行為方法，是類對(duì)象的原型。創(chuàng)建一個(gè)新類，就是創(chuàng)建一種新的數(shù)據(jù)類型，即引用數(shù)據(jù)類型。3.1.1類的聲明

類的實(shí)現(xiàn)包括兩部分：類聲明和類體?；靖袷綖椋?/語(yǔ)法格式：[<修飾符>]class<類名>[<extendsSuperclassName>][<implementsinterfaceNameList>]{[<成員變量聲明>][<構(gòu)造函數(shù)聲明>][<成員方法聲明>]}3.1.1類的聲明

其中修飾符可以是pubic、abstract或final，說(shuō)明類的屬性。這個(gè)public關(guān)鍵字聲明了類可以在其它任何的類中使用；abstract關(guān)鍵字聲明了這個(gè)類不能被實(shí)例化；Final關(guān)鍵字聲明了類不能被繼承，即沒(méi)有子類了。l

class是關(guān)鍵字，用來(lái)定義類，類名必須是合法的Java標(biāo)識(shí)符；extends是關(guān)鍵字，用來(lái)說(shuō)明該類是SuperclassName.SuperclassName是該類的父類的名字；l

implements是關(guān)鍵字，用來(lái)聲明本類要執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)接口，interfaceNameList是本類所執(zhí)行的接口的名字列表，它們是以逗號(hào)分隔的。

兩個(gè)大括號(hào)以及之間的內(nèi)容是類體。3.1.2類體

類體是跟在類聲明的后面，它是嵌入在大括號(hào)“{”和“}”中間的。類體中定義該類中所有的變量和所支持的方法。例如：

classPerson{

intage;//成員變量

intgetAge(){//成員方法

returnage;} voidsetAge(inti){//成員方法

age=i;}}3.1.3成員變量和局部變量

類的狀態(tài)是由它的成員變量給出的，你可以在類體中聲明一個(gè)類的成員變量。

成員變量：在類體中，變量聲明部分所聲明的變量被稱為類的成員變量；

局部變量：在方法體中聲明的變量和方法中的參數(shù)被稱為局部變量。對(duì)類的成員變量來(lái)說(shuō)，又可以分為實(shí)例成員變量和類成員變量，如果在聲明時(shí)，用修飾符static聲明的變量稱為類變量，在聲明時(shí)，沒(méi)有用修飾符static修飾的變量稱為實(shí)例變量。3.1.3成員變量和局部變量

成員變量的類型可以是Java中任意的數(shù)據(jù)類型，包括簡(jiǎn)單類型、類、接口和數(shù)組。成員變量在類的定義中聲明，在一個(gè)類中成員變量的名字是唯一的。在創(chuàng)建對(duì)象的同時(shí)創(chuàng)建有關(guān)的成員變量，成員變量創(chuàng)建后系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行默認(rèn)初始化或顯式初始化。

成員變量依附于對(duì)象(局部變量)的存在而存在，具有與對(duì)象相同的生存期和作用域。例如：

publicclassPerson{privateintage;publicStringname=“Lila”;}成員變量的限定符

對(duì)于一個(gè)成員變量，可以使用不同的限定符，以限定不同的訪問(wèn)權(quán)限。Private：變量可以被類中的代碼訪問(wèn)Friend：變量可以被工程或組件中的代碼訪問(wèn)Protected：可以被繼承的類訪問(wèn)Public：適用于類外的代碼通常，使用Private關(guān)鍵字來(lái)聲明成員變量，使這些變量?jī)H適用于每個(gè)類實(shí)例中的代碼。同時(shí)這種方式也符合類的封裝性。成員變量的限定符

對(duì)于一個(gè)成員變量，還可以使用下面的限定符：

static:

用來(lái)制訂一個(gè)變量使靜態(tài)變量（類變量），沒(méi)有static修飾的變量是實(shí)例變量。類變量既可以由類方法訪問(wèn)，由可以右實(shí)例方法來(lái)訪問(wèn)。

final:

用來(lái)聲明一個(gè)常量，作用相當(dāng)于C語(yǔ)言中define命令，對(duì)于用final關(guān)鍵字修飾的常量，在程序中不能作修改，通常常兩用答謝字母。

volatile：用來(lái)聲明一個(gè)由多線程共享的變量，使得各線程對(duì)該變量的訪問(wèn)能保持一致。定義和使用局部變量案例

publicclassTestvarible{ privateinti=1; publicvoidmethod1(){

inti=4,j=5; this.i=i+j; method2(7);} publicvoidmethod2(inti){

intj=8; this.i=i+j; System.out.println(this.i);} publicstaticvoidmain(String[]args){

Testvariblet=newTestvarible(); t.method1();}}定義和使用局部變量案例程序執(zhí)行的效果如圖所示。思考題：該例中哪些是局部變量和哪些是成員變量？并說(shuō)明其作用域？3.1.4方法

對(duì)象的行為是由它的成員方法來(lái)執(zhí)行的，其它對(duì)象通過(guò)調(diào)用它的方法來(lái)訪問(wèn)對(duì)象。在JAVA中，你可以在變量聲明之后再聲明類的成員方法。對(duì)類的成員變量來(lái)說(shuō)，可以分為實(shí)例成員變量和類成員變量，同樣成員方法同樣可以分為實(shí)例成員方法和類成員方法。如果在聲明時(shí)，用修飾符static聲明的方法稱為類方法，在聲明時(shí)，沒(méi)有用修飾符static修飾的變量稱為實(shí)例方法。

方法的定義包括兩部分：方法的聲明和方法體。定義和使用方法

classTestmethod{doublex,y;staticfloatmark;floattotal(floata,floatb){floattotal;x=0.4;y=0.6;total=(float)(x*a+y*b);returntotal;}staticvoidsetmark(floati){mark=i;}staticfloatgetmark(){returnmark;}續(xù)

publicvoiddisplay(){System.out.println("Thetotalscore"+"="+mark);publicstaticvoidmain(String[]args){

Testmethodtm=newTestmethod(); mark=tm.total(67,98); tm.display(); tm.setmark(96); tm.display(); }}程序執(zhí)行的效果

該例中，方法setmark和getmark是類方法；方法total是實(shí)例方法，返回值是float類型，在方法被調(diào)用時(shí)，形式參數(shù)a，b用來(lái)接受外部輸入的數(shù)據(jù)（實(shí)際參數(shù)）。3.1.5方法重載

方法重載（overloading）是指多個(gè)方法享有相同的名字，方法的參數(shù)列表必須不一樣，這里的不一樣可能是個(gè)數(shù)，類型不一樣。重載和方法的返回值無(wú)關(guān)，返回值可以相同，也可以不同。在同一個(gè)類中可以定義多個(gè)同名方法。如：classTestoverload{voidstudent()；voidstudent(Stringstr)；voidstudent(Stringstr,Stringn)；booleanstudent(Stringstr,inta)；}3.1.6構(gòu)造函數(shù)

在面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言中，創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候總是調(diào)用一個(gè)特定的方法，這個(gè)方法叫做構(gòu)造函數(shù)。在Java語(yǔ)言中，構(gòu)造函數(shù)特點(diǎn)是：構(gòu)造函數(shù)的名字必須與它所在的類的名字完全相同；構(gòu)造函數(shù)不返回任何數(shù)據(jù)類型，即它是void型，但不能寫(xiě)void；構(gòu)造函數(shù)一般不能有編程人員顯示地直接調(diào)用，必須通過(guò)運(yùn)算符new調(diào)用或者在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用。默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)Java語(yǔ)言中，每個(gè)類都至少有一個(gè)構(gòu)造方法；如果類的定義者沒(méi)有顯式的定義任何構(gòu)造方法，系統(tǒng)將自動(dòng)提供一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造方法：默認(rèn)構(gòu)造方法沒(méi)有參數(shù)默認(rèn)構(gòu)造方法沒(méi)有方法體Java類中，一旦類的定義者顯式定義了一個(gè)或多個(gè)構(gòu)造方法，系統(tǒng)將不再提供默認(rèn)的構(gòu)造方法；默認(rèn)的構(gòu)造方法類的定義：publicclassPerson{ privateintage; publicvoidsetAge(intw){age=w;} }等價(jià)于：publicclassPerson{ privateintage publicPerson(){} publicvoidsetAge(intw){age=w;} }應(yīng)用舉例：publicclassTest{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Persond=newPerson();d.setAge(16);}}用于覆蓋范圍規(guī)則，代表當(dāng)前對(duì)象本身。當(dāng)一個(gè)方法需要激活它的對(duì)象時(shí)，即可以利用this實(shí)現(xiàn)該功能。因此，this可以看成是類對(duì)象的別名，使類中的隱藏?cái)?shù)據(jù)以及方法可以引用。如：classCollege {inta; publicstaticvoidmain(Stringargs[]) {inta=6; Collegebb=newCollege();System.out.println("main().a="+a);System.out.println("bb.a="+bb.call());}3.1.7this的用法

續(xù)

intcall(){inta=9;this.a=a++;System.out.println("call().a="+a);returnthis.a;}}程序執(zhí)行的效果

3.2繼承

繼承（inheritance）的思想就是重用其它類中的方法和屬性來(lái)創(chuàng)建新類。利用繼承，可以先創(chuàng)建一個(gè)具有某些基本功能的一般類，然后將這些類作為基礎(chǔ)去創(chuàng)建具有特殊功能的類。由繼承而得到的類稱為子類（subclass），被繼承的類稱為父類或超類（superclass）。父類包括所有直接或間接被繼承的類。一個(gè)父類可以同時(shí)擁有多個(gè)子類，由于Java不支持多重繼承，所以一個(gè)子類只能擁有一個(gè)直接父類。在Java中，所有的類都是通過(guò)直接或間接繼承類java.lang.Object而得到的。類的繼承(1)為描述和處理個(gè)人信息，定義類Person:publicclassPerson{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringgetInfo(){...}}Person+name:String+age:int+birthDate:Date+getInfo():String類的繼承(2)為描述和處理學(xué)生信息，定義類Student:publicclassStudent{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringschool;publicStringgetInfo(){...}}Student+name:String+age:int+birthDate:Date+school:String+getInfo():String類的繼承(3)通過(guò)繼承，簡(jiǎn)化Student類的定義:publicclassPerson{publicStringname;publicintage;publicDatebirthDate;publicStringgetInfo(){...}}publicclassStudentextendsPerson{publicStringschool;}Person+name:String+age:int+birthDate:Date+getInfo():StringStudent+school:String3.2.3成員變量的隱藏和方法的覆蓋

變量的隱藏：如果子類中定義的成員變量和父類中的成員變量完全相同，此時(shí)父類中的成員變量將被隱藏，這種現(xiàn)象稱為變量的隱藏。

方法的覆蓋：如果在子類中定義的方法和父類中定義的方法在名字、返回類型、參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類型方面完全相同，此時(shí)父類中的方法將被隱藏，這種現(xiàn)象被稱為方法的覆蓋或重寫(xiě)。案例見(jiàn)3-6，p69.3.2.4關(guān)鍵字static

在Java類中聲明變量、方法和內(nèi)部類時(shí)，可使用關(guān)鍵字static做為修飾符。static標(biāo)記的變量或方法由整個(gè)類(所有實(shí)例)共享，如訪問(wèn)控制權(quán)限允許，可不必創(chuàng)建該類對(duì)象而直接用類名加‘.’調(diào)用。static成員也稱類成員或靜態(tài)成員，如：類屬性、類方法、靜態(tài)方法等。應(yīng)用案例見(jiàn)p71例3-7，3-8。3.2.5關(guān)鍵字final和abstract

final的用法在Java中聲明類、屬性和方法時(shí)，可使用關(guān)鍵字final來(lái)修飾。final標(biāo)記的類不能被繼承。final標(biāo)記的方法不能被子類重寫(xiě)。final標(biāo)記的變量(成員變量或局部變量)即成為常量，只能賦值一次。final標(biāo)記的成員變量必須在聲明的同時(shí)或在每個(gè)構(gòu)造方法中顯式賦值，然后才能使用。應(yīng)用案例見(jiàn)p73例3-9。3.2.5關(guān)鍵字final和abstract

abstract的用法

如果一個(gè)類在聲明時(shí)被關(guān)鍵字abstract所修飾，說(shuō)明該類不能直接創(chuàng)建對(duì)象，這樣的類被稱為抽象類。抽象類往往是它的所有子類共有屬性的集合。如Java中的Number類就是一個(gè)抽象類。抽象類必須產(chǎn)生子類，由子類創(chuàng)建對(duì)象。

如果一個(gè)方法在聲明時(shí)被關(guān)鍵字abstract所修飾，那么該方法被稱為抽象方法。抽象方法只允許聲明，不允許實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用案例見(jiàn)p74例3-10。3.2.6關(guān)鍵字super

在子類中隱藏了父類的成員變量或覆蓋了父類的方法后，常常還需要調(diào)用父類中被隱藏的變量和被覆蓋的方法，這是就需使用關(guān)鍵字super來(lái)訪問(wèn)父類的變量和方法。關(guān)鍵字this用來(lái)引用當(dāng)前對(duì)象，而關(guān)鍵字super用來(lái)引用當(dāng)前對(duì)象的父類。使用關(guān)鍵字super不僅可以訪問(wèn)父類中被隱藏成員變量和覆蓋的方法，而且還可以調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)。應(yīng)用案例見(jiàn)p75例3-11。3.3包

由于Java編譯器為每個(gè)類生成一個(gè)字節(jié)碼文件，且文件名與public的類名相同，因此同名的類有可能發(fā)生沖突。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Java提供包（package）來(lái)管理類名空間和訪問(wèn)保護(hù)機(jī)制。package語(yǔ)句package語(yǔ)句作為Java源文件的第一條語(yǔ)句，指明該文件中定義的類所在的包。(若缺省該語(yǔ)句，則指定為無(wú)名包)。它的格式為：

packagepkg1[.pkg2[.pkg3…]];

舉例：Beauty.java

packagestudentbiggirl;publicclassBeauty{ publicvoiddisplay(){ System.out.println("I’vebigeyes"); }}Java編譯器把包對(duì)應(yīng)于文件系統(tǒng)的目錄管理，package語(yǔ)句中，用‘.’來(lái)指明包(目錄)的層次；

import語(yǔ)句為使用定義在不同包中的Java類，需用import語(yǔ)句來(lái)引入所需要的類。語(yǔ)法格式：

importpackage1[.package2…].(classname|*);應(yīng)用舉例：

importstudent.biggirl.Beauty;publicclassTestPackage{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Beautyb=newBeauty(); b.show(); }}3.4訪問(wèn)控制ModiferSameClassSamePackageSubclassUniverseprivateYesdefaultYesYesprotectedYesYesYespublicYesYesYesYes可以對(duì)Java類中定義的屬性和方法進(jìn)行訪問(wèn)控制----規(guī)定不同的保護(hù)等級(jí)：應(yīng)用案例見(jiàn)p80-87例3-14-17。