第1章 JAVA程序设计基础.ppt

Java语言与面向对象程序设计 总 目 录 第1章 面向对象软件开发概述 第2章 Java概述 第3章 Java语言基础 第4章 抽象、封装与类 第5章 继承与多态 第6章 工具类与算法 第7章 图形用户界面的设计与实现 第8章 Java高级编程 第1章 面向对象软件开发概述 1.1 面向对象问题求解的提出 1.2 面向对象问题求解概述 1.3 对象、类与实体 1.4 对象的属性与相互关系 1.5 面向对象的软件开发过程 1.6 面向对象程序设计方法的优点 1.7 小结 习题 面向对象的软件开发和相应的面向对象的问题求解是当今计算机技术发展的重要成果和趋势之一。 本章将集中介绍面向对象软件开发和面向对象程序设计中的基本概念和基本方法，使读者对面向对象软件开发方法的体系、原则、基本思想和特点有一定的了解。 1.1 面向对象程序设计方法概述简介 1. 对象 对象——现实世界中的一个实体。 客观世界中任何一个事物都可以看成一个对象(object)。 对象可大可小。对象是构成系统的基本单位。 对象的特征： 1）有一个名字以区别于其他对象 2）有一组静态属性，描述其特征 3）有一组动态属性，描述其行为 2. 封装与信息隐蔽 面向对象程序设计方法的一个重要特点就是“封装性” (encapsulation)。 所谓“封装”，指两方面的含义： 一是将有关的数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位，各个对象之间相对独立，互不干扰。二是将对象中某些部分对外隐蔽，即隐蔽其内部细节，只留下少量接口，以便与外界联系，接收外界的消息。这种对外界隐蔽的做法称为信息隐蔽(imformation hiding)。信息隐蔽还有利于数据安全，防止无关的人了解和修改数据。 抽象是将有关事物的共性归纳、集中的过程。 抽象的作用是表示同一类事物的本质。我们不必对所有事物的所有方面都关注，而是研究与待解决问题有关的方面，舍弃细节，抽取共同特征而获得事物的基本概念。 类——对一组具有共同属性特征和行为特征的对象进行抽象的结果。 类是对对象属性和行为的描述。 对象则是类的特例（实例）。 类与对象的关系类似于数据类型与变量的关系。 4. 继承与重用 继承实际上是两个类之间的一种关系。当一个类可以拥有另一个类的数据和行为时，这两个类之间就具有了继承关系。 “白马”继承了“马”的基本特征，又增加了新的特征(颜色)，“马”是父类，或称为基类，“白马”是从“马”派生出来的，称为子类或派生类。 C++提供了继承机制，采用继承的方法可以很方便地利用一个已有的类建立一个新的类。这就是常说的“软件重用”(software reusability) 的思想。 5. 多态性 如果有几个相似而不完全相同的对象，有时人们要求在向它们发出同一个消息时，它们的反应各不相同，分别执行不同的操作。这种情况就是多态现象。 如，在Windows环境下，用鼠标双击一个文件对象(这就是向对象传送一个消息)，如果对象是一个可执行文件，则会执行此程序，如果对象是一个文本文件，则启动文本编辑器并打开该文件。 在C++中，所谓多态性(polymorphism)是指： 由继承而产生的相关的不同的类，其对象对同一消息会作出不同的响应。多态性是面向对象程序设计的一个重要特征，能增加程序的灵活性。 8.1.2 面向对象程序设计的特点 传统的面向过程程序设计是围绕功能进行的，用一个函数实现一个功能。所有的数据都是公用的，一个函数可以使用任何一组数据，而一组数据又能被多个函数所使用。 面向对象程序设计采取的是另外一种思路。面向对象技术的基本观点如下： 1）客观世界是由对象组成的。 2）具有相同属性和相同行为的对象可以归并为一个类，对象是类的实例。 3）类具有封装性、继承性、多态性 面向对象程序的主要特点如下： 一、程序的主要构成单元是类而不是函数 二、根据需要定义类的对象，以完成相应的功能 三、程序的功能是通过向对象发送消息来实现，对象接收到消息启动有关方法完成操作。 程序设计者的任务包括两个方面： 一是设计所需的各种类和对象，即决定把哪些数据和操作封装在一起；二是考虑怎样向有关对象发送消息，以完成所需的任务。 面向对象技术代表了一种全新的程序设计思路和观察、表述、处理问题的方法，与传统的面向过程的开发方法不同，面向对象的程序设计和问题求解力求符合人们日常自然的思维习惯，降低、分解问题的难度和复杂性，提高整个求解过程的可控制性、可监测性和可维护性，从而达到以较小的代价和较高的效率获得较满意效果的目的。 C++语言在兼容原有最流行的C语言的基础之上，加入了面向