面向对象技术第五章
面向对象第五章
方法重写（Overriding）
在子类中定义一个与父类中同名且参数列表相同的方法，覆盖父类中的方法实现。当通过父类引 用调用该方法时，将执行子类中的方法实现。
接口实现（Interface Implementat…
关键知识点回顾
面向对象的基本概 念
类的定义与对象的 创建
访问控制修饰符
继承与多态
接口与抽象类
对象、类、封装、继承 、多态等。
包括类的属性、方法、 构造函数等。
public、private、 protected、默认修饰符 的作用范围及用法。
子类继承父类的方法与 属性，实现代码重用； 多态则是通过父类引用 指向子类对象，实现同 一方法在不同类中的差 异化表现。
06
Condition接口：提供比wait/notify更灵活的线程间通信 机制，可以实现更复杂的线程间通信控制。
线程池技术介绍
• 线程池的概念：线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这 些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处于多线程单 元之外。
try语句块中放置可能引发异常的代码，catch语句块用于捕获并 处理异常。
finally语句块
无论是否发生异常，finally语句块中的代码都会被执行，通常用于 资源清理等操作。
throw语句
当程序中发生异常时，可以使用throw语句显式地抛出一个异常对 象。
自定义异常
自定义异常类
可以通过继承Exception或其子类来创建自定义异常类， 以便更好地描述和处理特定类型的异常。
面向对象程序设计5PPT教学课件
是指在类定义体中声明成员函数，而在类外定义成员函数。作用 域区分符::指明成员函数或数据成员所在的类。::前若不跟类名，则成为 全局数据或全局函数(非成员函数)。
在类外定义成员函数的具体形式为： 返回值类型 类名::成员函数名（形式参数表） {
// 函数体 }
外联函数的定义
{ private: // 私有数据成员和成员函数 public: // 公有数据成员和成员函数 protected: // 保护的数据成员和成员函数
};
有关类定义的几点说明1：
(1) class是定义类的关键字，类的命名须符合C++ 的命名规则。{ }内是类的定义体部分，说明该类 的成员，类的成员包括数据成员和成员函数。
};
(2) 使用关键字inline定义内联成员函数（显式声明）
inline void Tdate::Set(int m,int d,int y) {
month=m; day=d; year=y; }
或 void inline Tdate::Set(int m,int d,int y) {
month=m; day=d; year=y; }
有关类定义的几点说明3：
(8) 结构体和类的区别
– C语言中结构体只有数据成员，无函数成员。C++语言中 的结构体可有数据成员和函数成员。
– 缺省情况下，结构体中的数据成员和成员函数都是公有 的，而在类中是私有的。
– 结构体变量中的数据可随意修改，不利于数据的保护和 控制；结构体中数据及其操作是分离的，使程序的复杂 性难以控制；程序的可重用性不好，严重影响了软件的 生产效率。
类和对象
2020/12/09
面向对象程序设计-第五章-面向对象基础
8
3.继承性
例：父类People
public class People{
public String name;
private int money;
}
例：子类继承父类
public class Boy extends People{
//面向健康的Person类
//面向工资管理的Person类 class Person{
String name; int no; double salary; }
class Person{
String name;
int age;
char sex;
float eyesight;
float blood;
} }
22
6.内部类
4.是具有类体定义的内部 类，一般用在图形用户界面设计事件处理中。
例：class Test{
void acti(){ }
}
public class Demo{
void method(Test t){
t.acti();
}
//代码接下段
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6.内部类
void show(){
wai(); //调用外部类的静态方法
a= 2; //调用外部类的静态变量
}
}
21
6.内部类
接上面的代码
public static void main(String[] args){ //直接用内部类名创建静态内部类对象 Pe pe = new Demo.Pe(); pe.show();
}
5
C++面向对象技术复习题汇总(含答案)
面向对象程序设计C++复习资料与答案第一、二、六、七章习题一、选择题1、系统约定C++源程序文件名的缺省的扩展名为（）A、bccB、c++C、cppD、vcc2、面向对象的程序设计将数据与( ）放在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理.A、对数据的操作B、信息C、数据隐藏D、数据抽象3、当一个函数无返回值时,函数的类型应定义为（）A、voidB、任意C、intD、无4、对于C++的函数，正确的叙述是：A、函数的定义不能嵌套，但函数的调用可以嵌套B、函数的定义不能嵌套，但函数的调用不能嵌套C、函数的定义和调用都不能嵌套D、函数的定义和调用都可以嵌套5、下列语句中错误的是（ )A、int ＊p=new int（10）;B、int ＊p=new int［10］C、int *p=new int；D、int ＊p=new int[40]（0）；6、假设已经有定义:const char *const name=”chen”;,下面的语句中正确的是:（）A、name［3］=’a’；Ｂ、name=”lin”;Ｃ、name=new char［5］; Ｄ、cout<〈name［3］；7、假设已经定义:char *const name=”chen”；, 下面的语句中正确的是：( ）A、name[3]=’q'；Ｂ、name=”lin”；Ｃ、name=new char[5]；Ｄ、name=new char(‘q’）;8、假设已经定义：const char ＊name=”chen”；，下面的语句中错误的是：( ）A、name［3］=’q’；Ｂ、name=”lin”;Ｃ、name=new char［5］；Ｄ、name=new char(‘q’);9、下面的类型声明中正确的是：（ )A、int ＆a［4];B、int &＊p；C、int &＆qD、int i,＊p=＆i；10、假设定义了函数模板( ）template 〈class T>T max（T x,T y){ return(x>y）?x:y；}并定义了int i;char c;错误的调用语句是：（）A、max（i,i)B、max（c，c)C、max（（int）c，i）；D、max（i,c）11、模板的使用是为了( ）A、提高代码的可重用性B、提高代码的运行效率C、加强类的封装性D、实现多态性12、设有二个语句：int x[‘a’]；cin>>x;则编译器认为（）A、说明语句int x［‘a’］错B、二个语句都错C、语句cin〉〉x 错D、二个语句正确，没有语法错13、设有语句:void f(int a［10],int &x);int y[10]，＊py=y，n;则对函数f的正确调用语句是( )A、f（py［10]，n)；B、f(py,n）C、f（＊py，&n)D、f（py,&n）14、在C++中实现封装是借助于（)A、枚举B、类C、数组D、函数15、对于下面几个函数：(1) void f(int x,float y）｛……｝(2) int f（int a,float b）{…… }（3) int f（int i，int j){……｝(4) float k(int x)｛…… }是重载函数。
C++面向对象程序设计第5章教程
因为x是基类私有，所 以在派生类和类外中
不能直接引用 b1.Show( );
因为z是基类公有， 所以在派生类中和类 外均可直接引用。
cout<< "Sum="<<b1.Sum( )<<'\n';cout<<"x="<<b1.Getx( )<<'\t';
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cout << "y=" <<b1.Gety( )<<'\t'; cout << "z="<<b1.z<<'\n';}
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5.1 派生和继承的相关概念和作用
当从已有的类中派生出新的类时，可以对派生类做 以下几种变化： 1、 可以继承基类的成员数据或成员函数。 2、可以增加新的成员变量。 3、可以增加新的成员函数。 4、可以重新定义已有的成员函数。 5、可以改变现有的成员属性。
10
5.2 三种继承的派生类的成员访问方式
x在类B新增成员中不能直接调用 y在类B中可以调用 z在整个文件中可以调用
x(私私有) y(保护) z(公有)
Getx() Gety() ShowA() m(私有) n(私有)
B() Show() Sum()
对类B的对象初始化即是对x,y,z,m,n等全部成员的初始化
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5.2 三种继承的派生类的成员访问方式
protected: ......； //保护成员说明 ｝
public: 表示公有基类 private:表示私有基类(默认) protected:表示保护基类
面向对象技术
Before:
i
j
After:
i
j
Before:
After:
c1
c2
c2: Circle
radius = 9
1
2
2
2
c1
c2
c1: Circle
radius = 5
变量赋值
Primitive type assignment i=j
Object type assignment c1 = c2
Before:
类和对象
Circle radius findArea new Circle() circle1: Circle radius = 2 ... new Circle() circlen: Circle radius = 5 Graphical 对象的图形 notation for 符号 objects Graphical 类的图形 notation for 符号 classes
构造计算机能够理 解和处理的类 包括了实体中与需 要解决的问题相关 的数据和属性 抽象数据类型
实例化
抽象
概念世界
数据抽象类型
现实生活 中的对象 计算机中的对象的原型
class Car { int color_number; int door_number; int speed; void brake() { … } void speedUp() {…}; void slowDown() { … } }
Primitive type Object type int i = 1 Circle c i c 1 reference
引用变量
c: Circle Created using new Circle(5) radius = 5
Ch05 面向对象高级程序设计
5.3.2 用virtual和override定义类的多态
1.虚方法及其重载 在基类中声明虚方法，格式：
public virtual 返回类型 方法名称([参数列表]){ } 在派生类中重写（覆写）方法，格式：
public override 返回类型 方法名称([参数列表]){ }
5.2.2 构造函数
2.带参数的构造函数 如果把基类的构造函数public Animal()改为如下形式：
public Animal(string name,int age) {
=name; this.age = age; } 则编译时如出现“Animal不包含采用0个参数的构造函数 ”的错误，这是因为当创建派生类对象时，系统默认调用 基类的默认构造函数（即无参构造函数），而当基类没有 默认构造函数或想调用基类的带参的构造函数时，需要使 用base关键字。其格式如下： public 派生类构造函数名(形参列表)：base(向基类构造函 数传递的形参列表){}
非静态的构造函数（实例构造函数）用来创建对象时执行 。静态构造函数并不对类的特定实例进行操作，所以也称 为全局或共享构造函数。
在C#应用程序中，不能直接调用静态构造函数。静态构造 函数在类的第一个实例创建之前或者调用类的任何静态成 员之前执行，而且最多执行一次。因此，静态构造函数适 合于对类的静态数据成员进行初始化。
静态数据成员在所有对象之外单独开辟空间，只要在类 中定义了静态数据成员，即使不定义对象，系统也会为 静态成员分配空间，可以直接引用。
类中的实例方法（非静态方法）可以访问实例成员，也 可以访问静态成员；但静态方法只能访问静态成员，不 可以直接访问实例成员。
面向对象系统分析与设计教学大纲
《面向对象系统分析与设计》教学大纲一、课程的性质和任务面向对象系统分析与设计课程是计算机科学与技术本科专业的一门重要的专业课。
通过本课程的学习，使学生在已有的计算机软、硬件基础知识、程序设计知识、数据库和网络通信知识的基础上系统掌握面向对象系统分析与设计的基本方法和技术，并具有针对特定环境下的应用问题进行信息系统开发（包括系统分析、设计与实现）的能力。
二、课程的基本要求1.掌握系统分析与设计的基本概念和方法。
2.掌握面向对象的基本概念。
3.掌握面向对象系统分析与设计的常用方法和UML统一建摸语言。
4.能运用面向对象系统分析与设计的基本技术方法和开发工具，承当软件项目的开发，设计和管理。
三、课程的核心1.基本概念：系统、系统分析与设计、面向对象基本概念（对象和类、属性、消息、方法等）2．基本方法：面向对象系统分析与设计方法（包括OMT方法、UML统一建模语言等）、项目管理方法四、预备知识在学习本课程之前，应具有计算机、网络和数据库的基础知识、并应至少掌握一门面向对象程序设计语言（如VC++、JAVA或VB），至少掌握一种数据库管理系统（如ORACLE、SQL SERVER或ACCESS）的使用。
五、教学环节本课程由课堂教学、实验和课程设计等教学环节组成。
针对本课程的特点：技术新、外文资料多，课堂教学采用双语教学方式，使用多媒体教学手段，将理论教学与案例讲解、实际系统演示相结合，使学生系统掌握本课程的基本理论知识以及方法和技术；实验环节中要求学生学习并熟练掌握一种或几种流行的系统建模工具、数据库和编程语言以及项目管理软件的使用；课程设计环节包括设计题目的讨论、分析、设计和实现，通过课程设计使学生将理论应用于实践，加强学生对实际问题的分析和解决能力，以及团体协作和项目管理能力。
通过这些教学环节，将学生培养成为基础理论扎实、动手能力强，并且能力全面的综合型人才。
六、教学内容（一）课堂教学内容第一章系统分析与设计概论（Introduction to System Analysis and Design）1.1系统分析与设计基本概念（What is System Analysis and Design）1.1.1 系统和信息系统（System and Information System）1.1.2 系统分析与设计（System Analysis and Design）1.1.3信息系统生命期和信息系统开发生命期（System Life Cycle and the Process of System Development）1.1.4 信息系统分析和设计的基本原则（The Principles for System Analysis and Design）1.2系统开发模型和方法（System Development Models and Methods）1.2.1 常用模型：瀑布模型（Waterfall Model）螺旋模型（Spiral Model）喷泉模型（Fountain Model）1.2.2 结构化系统分析与设计方法（Structured System Analysis and Design）1.2.3 原型法（Prototyping）1.2.4 面向对象系统分析与设计方法（Object-Oriented System Analysis and Design）1.2.5 计算机辅助软件工程(CASE, Computer-Aided Software Engineering) 第二章面向对象的基本概念（Concepts of Object-Oriented Technology）2.1 对象和类（Objects and Classes）2.2 属性、消息、方法（Attributes、Messages、Methods）2.3 关系：关联(Associations)一般-特殊（is-a）整体-部分（part-of）2.4 状态、抽象化、封装、继承（Status、Abstraction、Encapsulation、Inheritance）第三章面向对象系统分析与设计方法（Object-Oriented System Analysis and Design Method）3.1 面向对象开发过程概述（The Process of Object-Oriented System Development）3.2 OMT方法3.3 Shlaer & Mellor法3.4 Coad & Yourdon法3.5 Booch法3.6 UML统一建模语言（Unified Modeling Language）第四章面向对象编程（Object-Oriented Programming）4.1分析、设计、编程的流程（The Process of Analysis, Design and Programming）4.2分析、设计、编程的关系（The Relationship of Analysis, Design and Programming）第五章UML面向对象设计基础（Object-Oriented Design with Unified Modeling Language）5.1用户模型视图：用例图（Use Case Diagram）5.2结构模型视图：类图（Class Diagram）对象图（Object Diagram）5.3行为模型视图：序列图（Sequence Diagram）协作图（Collaboration Diagram）状态图（State Diagram）活动图（Activity Diagram）5.4实现模型视图：组件图（Component Diagram）5.5环境模型视图：展开图（Deployment Diagram）第六章UML面向对象开发（Unified Modeling Language Development Method）6.1 UML系统分析和建模（UML System Analysis and Modeling）6.2 UML系统设计和建模（UML System Design and Modeling）第七章项目管理（Project Management）7.1项目和项目管理的概念（What is a Project and Project Management）7.2 项目管理知识体系（PMBOK , Project Management Body Of Knowledge）7.3两个工具：PERT图（PERT Chart）甘特图（Gantt Chart）（二）实验1．学习并使用系统建模工具（Rational Rose、Microsoft Visio等）2．学习并运用程序设计语言进行数据库编程，程序设计语言可选择VC++、JAVA或VB，数据库可选择ORACLE、SQL SERVER或ACCESS。
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5.2.1 模型元素
5.2.1 模型元素
可以在图中使用的概念统称为模型元素。模型元素在图中 用其相应的视图元素（符号）表示，图3.2给出了常用的元素 符号：类、对象、结点、包和组件等。
类 属性 操作 用例
对象 属性 操作
状态
接口
结图5.2
3.2.1 模型元素
模型元素
模型元素与模型元素之间的连接关系也是模型元素，常见 的关系有关联（association）、泛化（generalization）、依赖 (dependency)和聚合(aggregation)，其中聚合是关联的一种特殊 形式。这些关系的图示符号如图3.3所示。
2001年 计划的重要修订 文字上的修改 没有显著的技 术变化
精华相关
<documents> UML 0.9
<documents> Unified Method 0.8
文档版类
图5.1
5.1.2 UML的主要内容
5.1.2 UML的主要内容
UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。 (1) UML语义 描述基于UML的精确元模型(meta-model) 定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、 一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消 除了因人而异的表达方法所造成的影响。此外UML还支持对 元模型的扩展定义。 UML支持各种类型的语义。如布尔、表达式、列表、阶、 名字、坐标、这字符串和时间等，还允许用户自定义类型。 (2) UML表示法 定义UML符号的表示法,为开发者或开 发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准.。 这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是 UML元模型的实例。
第五章 UML建模语言
UML建模语言目录
UML建模语言
5.1
5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
3
UML概述
通用模型元素 用例建模 静态建模 动态建模 实现模型
概 述
概 述
软件工程领域在1995年至1997年取得了前所
未有的进展,其成果超过软件工程领域过去15年来
的成就总和。其中最重要的、具有划时代重大意义
UML语言定义了五种类型，9种不同的图，把它们有机的结 合起来就可以描述系统的所有视图。 用例图(Use case diagram) 从用户角度描述系统功能,并指 出各功能的操作者。 静态图(Static diagram),表示系统的静态结构。包括类图、 对象图、包图。 行为图(Behavior diagram)，描述系统的动态模型和组成对 象间的交互关系。包括状态图、活动图。 交互图(Interactive diagram), 描述对象间的交互关系。包括 顺序图、合作图。 实现图( Implementation diagram ) 用于描述系统的物理实 现。包括构件图、部件图。
5.1.3 UML的特点
5.1.3 UML的特点
(1) 统一标准 UML统一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念， 已成为OMG的正式标准，提供了标准的面向对象的模型元素的 定义和表示。 (2) 面向对象 UML还吸取了面向对象技术领域中其他流派的长处。UML 符号表示考虑了各种方法的图形表示,删掉了大量易引起混乱的、 多余的和极少使用的符号,也添加了一些新符号。 (3) 可视化、表示能力强 系统的逻辑模型或实现模型都能用UML模型清晰的表示， 可用于复杂软件系统的建模。 (4) 独立于过程 UML是系统建模语言，独立于开发过程。 (5) 易掌握、易用 由于UML的概念明确，建模表示法简洁明了，图形结构清 晰，易于掌握使用。
Implementation View 表示系统
的实现特征，常 用构件图表示。
Deployment View 配臵 Process View 表示系统内
部的控制机制。常用类图描 述过程结构，用交互图描述 过程行为。
视图描述系统的物理配臵 特征。用配臵图表示。
5.1.2 UML的主要内容
图
图(Diagrams)
5.2 通用模型元素
5.2 通用模型元素
模型元素是UML构造系统的各种元素，是UML构建模型 的基本单位。模型元素代表面向对象中的类，对象，关系和消 息等概念，是构成图的最基本的常用的概念。分为以下两类： 1、基元素 是已由UML定义的模型元素。如：类、结点、构件、注 释、关联、依赖和泛化等。 2、构造型元素 在基元素的基础上构造的新的模型元素，是由基元素增加 了新的定义而构成的，如扩展基元素的语义（不能扩展语法结 构）,也允许用户自定义。构造型用括在双尖括号《》中的字 符串表示。 目前UML提供了40多个预定义的构造型元素。如使用 《Use》、扩展《 Extend 》。
的成果之一就是统一建模语言— UML ( Unified
Modeling Language)的出现。在世界范围内,至少在 近10年内，UML将是面向对象技术领域内占主导地 位的标准建模语言。
5.1 UML概述
5.1 UML概述
UML（Unified Modeling Language）是软件界第一个统 一的建模语言，该方法结合了Booch, OMT, 和OOSE方法的优 点，统一了符号体系，并从其它的方法和工程实践中吸收了 许多经过实际检验的概念和技术。 它是一种标准的表示,已成为国际软件界广泛承认的标准。 它是第三代面向对象的开发方法，是一种基于面向对象的可 视化的通用(General)建模语言。为不同领域的用户提供了统 一的交流标准 — UML图。
关联的表示
类1
限定词
类2
图5.7 受限关联
5.2.4 约束
5.2.4 约束
UML 中 提 供 了 一 种 简 便 、 统 一 和 一 致 的 约 束 （constraint），是各种模型元素的一种语义条件或限制。一 条约束只能应用于同一类的元素。 约束的表示 如果约束应用于一种具有相应视图元素的模型元素，它可 以出现在它所约束元素视图元素的旁边。 通常一个约束由一对花括号括起来（{constraint}），花括 号中为约束内容（图3.6）。 如果一条约束涉及同一种类的多 个元素，则要用虚线把所有受约束的 元素框起来，并把该约束显示在旁边 （如或约束）。
5.2.2 关联和链
5.2.2 关联和链
关联（association）是两个或多个类之间的一个关系。链 （link)是关联的具体体现。
关联的表示
如图3.４(a)(b)所示，关联有二元关联(binary)、三元关 联(ternary)、多元关联(higher order)。
人员 雇用 项目 公司
◆
人
图5.5 带有多重性关联
保险合同
Polygon
1
0..*
1..* 个人
{ordered}
4..* {ordered}
Point
(b)单向关联
(a)指定链接之间 有明确的顺序
图5.6
5.3.1 关联的表示5
受限关联(qualified association) 使用限定词对该关联的另一端的对象进行明确的标识和 鉴别（图5.7）。
5.1.2 UML的主要构成
UML的主要构成
UML是一种标准化的图形建模语言，它是 面向对象分析与设计的一种标准表示。由: 视图(views), 图(Diagrams), 模型元素(Model elements) 通用机制(general mechanism) 等几个部分构成。
5.1.2 UML的主要内容
分析、抽取
领域问题
提取
分析、设计
概念模型
系统需求
解决方案
UML作为一种可视化的建模语言，提供了丰富的基于 面向对象概念的模型元素及其图形表示元素。
5.1.1 UML的形成
5.1.1 UML的形成
九十年代中，面向对象方法已经成为软件分析和设 计方法的主流。 1994年10月Jim Rumbaugh和Grady Booch共同合作 把他们的OMT和Booch方法统一起来，到1995年成为“统 一 方 法 ” （ Unified Method ） 版 本 0.8 。 随 后 ， Ivar Jacobson加入，并采用他的用例(User case)思想,到1996年， 成为“统一建模语言”版本0.9。 1997年1月，UML版本1.0被提交给OMG组织，作为 软件建模语言标准的候选。其后的半年多时间里，一些重 要的软件开发商和系统集成商都成为“UML伙伴”，如 IBM,Mircrosoft,HP等.1997年11月7日被正式采纳作为业 界标准。
5.1.2 UML的主要内容
Design View 描
Use case View描述
UML常用视图
系统的外部特性、 述系统设计特征， 系统功能等。 包括结构模型视 图和行为模型视 图，前者描述系 统的静态结构(类 设计视图 实现视图 图、对象图)，后 Use case 者描述系统的动 视图 态行为(交互图、 配置视图 状态图、活动图)。 过程视图
UML的主要内容
视图(views)
一个系统应从不同的角度进行描述,从一个角度观察 到的系统称为一个视图（view）。 视图由多个图（Diagrams）构成，它不是一个图表 （Graph）,而是在某一个抽象层上，对系统的抽象表示。 如果要为系统建立一个完整的模型图，需定义一定 数量的视图，每个视图表示系统的一个特殊的方面。另 外，视图还把建模语言和系统开发时选择的方法或过程 连接起来。
5.1.1 UML的形成
2000年 (计划的较小修订) 1999
<documents> UML 1.4 <documents> UML 1.3
<documents> UML 2.0
1998 1997年9月最后 提交给OMG 1997年1月最 初提交给 OMG 1996 1995