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面向對象的程序設計

與結構化程序設計方法相比，更符合人類認識現實世界的思維方式，已成為程序設計的主流方向

涉及的主要概念：抽象、封裝、繼承、多態

對象

現實世界中：萬物皆對象，都具有各自的屬性，對外界都呈現各自的行為

程序中：一切都是對象，都具有標識 (identity), 屬性和行為(方法)，通過一個或多個變量來保存其狀態，通過方法(method) 實現他的行為

抽象

忽略問題中與當前目標無關的方面，以便更充分地注意與當前目標有關的方面；計算機軟件開發中所使用的抽象有：過程抽象和數據抽象

過程抽象：

–-將整個系統的功能劃分為若干部分，強調功能完成的過程和步驟，而隱藏其具體的實現

–-任何一個明確定義的功能操作都可被看作單個的實體，盡管這個操作實際上可能由一系列更低級的操作來完成

–-基于過程抽象的兩個標準程序設計技術過程：分解、遞歸技術

–-將需要處理的數據和這些數據上的操作結合在一起，抽象成不同的抽象數據類型

–-每個抽象數據類型既包含了數據，也包含了針對這些數據的操作

–-相對于過程抽象，數據抽象是更為合理的抽象方法

數據(屬性)

int Hour; int Minute; int Second;

方法(行為)

SetTime(); ShowTime();

• 是一種信息隱蔽技術

• 利用抽象數據類型將數據和基于數據的操作封裝在一起

• 用戶只能看到對象的封裝界面信息，對象的內部細節對用戶是隱蔽的

• 封裝的目的在于將對象的使用者和設計者分開，使用者不必知道行為實現的細節，只需使用設計者提供的消息來訪問對象

• 是指新的類可以獲得已有類（稱為超類、基類或父類）的屬性和行為，稱新類為已有類的派生類（也稱為子類）

• 在繼承過程中派生類繼承了基類的特性，包括方法和實例變量

• 派生類也可修改繼承的方法或增加新的方法，使之更適合特殊的需要

• 有助于解決軟件的可重用性問題，使程序結構清晰，降低了編碼和維護的工作量

PS：Java語言僅支持單繼承

• 一個程序中同名的不同方法共存

• 主要通過子類對父類方法的覆蓋來實現

• 不同類的對象可以響應同名的消息(方法) ，具體的實現方法卻不同

• 使語言具有靈活、抽象、行為共享、代碼共享的優勢，很好地解決了應用程序方法同名問題

在程序中，對象是通過一種抽象數據類型來描述的，這種抽象數據類型稱為類(Class)，一個類是對一類對象的描述。類是構造對象的模板，對象是類的具體實例

[public] [abstract | final] class 類名稱[extends 父類名稱][implements 接口名稱列表]{

　 變量成員聲明及初始化；

方法聲明及方法體；

}

class：表明其后聲明的是一個類。

extends：如果所聲明的類是從某一父類派生而來，那么，父類的名字應寫在extends之后

implements：l如果所聲明的類要實現某些接口，那么，接口的名字應寫在implements之后

修飾符：可以有多個，用來限定類的使用方式

public：表明此類為公有類

abstract：指明此類為抽象類

final：指明此類為終結類

先看一個鐘表類的例子：

public class Clock{      // 成員變量    int hour ;    int minute ;    int second ;   // 成員方法   public void setTime(int newH, int newM, int newS) {        hour = newH ;        minute = newM ;        second = news ;     }   public void showTime() {        System.out.PRintln(hour + ":" + minute + ":" + second);   }}

對象的聲明

格式: 類名 變量名

例如：Clock是已經聲明的類名，則下面語句聲明的變量aclock將用于存儲該類對象的引用：Clock aclock;

聲明一個引用變量時并沒有對象生成

對象的創建

生成實例的格式：

new <類名>()

例如： aclock=new Clock()

其作用是：

在內存中為此對象分配內存空間

返回對象的引用(reference ，相當于對象的存儲地址)

引用變量可以被賦以空值

例如：aclock=null;

數據成員

表示Java類的狀態，聲明數據成員必須給出變量名及其所屬的類型，同時還可以指定其他特性。在一個類中成員變量名是唯一的，數據成員的類型可以是Java中任意的數據類型(簡單類型，類，接口，數組)

分為實例變量和類變量

[public | protected | private]

[static][ final][transient] [volatile]

變量數據類型 變量名1[=變量初值],

變量名2[=變量初值], &hellip; ;

–格式說明

public、protected、private 為訪問控制符

static指明這是一個靜態成員變量

final指明變量的值不能被修改

transient指明變量是臨時狀態

volatile指明變量是一個共享變量

類變量，也稱為靜態變量，聲明時需加static修飾符，不管類的對象有多少，類變量只存在一份，在整個類中只有一個值，類初始化的同時就被賦值

適用情況：

類中所有對象都相同的屬性

經常需要共享的數據

系統中用到的一些常量值

public class Circle {     static double PI = 3.14159265;     int radius; }public class ClassVariableTester {     public static void main(String args[]) {          Circle x = new Circle();           System.out.println(x.PI);          System.out.println(Circle.PI);          Circle.PI = 3.14;          System.out.println(x.PI);          System.out.println(Circle.PI);     } }

執行結果：

3.14159265

3.14159265

3.14

3.14

實例變量和類變量都可被聲明為final

final實例變量必須在每個構造方法結束之前賦初值，以保證使用之前會被初始化

final類變量必須在聲明的同時初始化

//將攝氏溫度(centigrade)轉換成華氏溫度(fahrenheit)//轉換公式為   fahrenheit = centigrade * 9 / 5 + 32//除了攝氏溫度值及公式中需要的常量值，此功能不依賴于具體的類實例的屬性值，因此可聲明為類方法//轉換方法centigradeToFahrenheit放在類Converter中public class Converter {      public static int centigradeToFahrenheit(int cent) {          return (cent * 9 / 5 + 32);        }  }//方法調用Converter.centigradeToFahrenheit(40);

get方法

功能是取得屬性變量的值，get方法名以“get”開頭，后面是實例變量的名字，一般具有以下格式：

public <fieldType> get<FieldName>() {

return <fieldName>;

}

public int getRadius(){   return radius;} 

set方法

功能是修改屬性變量的值，set方法名以“set”開頭，后面是實例變量的名字，一般具有以下格式：

public void set<FieldName>(<fieldType> <paramName>) {

<fieldName> = <paramName>;

}

public void setRadius(int r){     radius = r;}

關鍵字this的使用

如果形式參數名與實例變量名相同，則需要在實例變量名之前加this關鍵字，否則系統會將實例變量當成形式參數。

在上面的set方法中，如果形式參數為radius，則需要在成員變量radius之前加上關鍵字this。代碼如下：

public void setRadius(int radius){     this.radius = radius;}

《java程序設計》--清華大學