第3章 类与对象3(包和字符串)
面向对象编程的基础理论与应用

面向对象编程的基础理论与应用面向对象编程,简称OOP,是一种程序设计范式,是现代计算机程序设计的主流方法之一。
它将程序中的数据和函数封装在对象中,以对象为核心,实现代码的模块化和重用。
本文将介绍OOP的基础理论和应用。
一、面向对象编程的基础理论1.1. 类和对象类是面向对象编程的基本概念,它是一种用户自定义的数据类型,用于描述具有相同特征和行为的对象的抽象概念。
类具有属性和方法两种成员,属性用于描述对象的状态,而方法用于描述对象的行为。
例如,人类是一个类,拥有身高、体重、年龄、性别等属性,以及行走、说话、工作等方法。
对象是类的一个实例,是具有类定义的属性和方法的实体。
对象由类创建而来,可以看成是类的一种具体实现。
例如,小明是人类的一个对象,拥有身高170cm、体重60kg、年龄20岁、男性等属性,以及行走、说话、上学等方法。
1.2. 封装、继承和多态封装是指将数据和方法封装在对象中,对外部屏蔽对象的内部实现细节,只提供公共接口供外部使用。
封装允许程序员隐藏复杂性和保护代码不受外部干扰,提高程序的可维护性和安全性。
继承是指在已有类的基础上,创建一个新的类,新类可以继承原有类的属性和方法,并可以增加或修改其功能。
继承可以提高代码的重用,减少代码的冗余,同时还可以使程序的层次结构更为清晰。
多态是指在不同的对象上调用相同的方法,可以产生不同的结果。
它允许程序员使用一种统一的方式处理不同的对象,使程序更具灵活性和可扩展性。
二、面向对象编程的应用2.1. 程序的模块化和重用OOP的一大优势是可以将程序按照功能模块化,不同的模块之间可以独立地设计、编写和测试。
每个模块都是一个对象,可以单独进行维护或调试,这大大提高了程序的可维护性和可扩展性。
同时,OOP的封装和继承机制,也可以使代码的重用更为方便和高效。
2.2. 图形界面编程OOP特别适合于图形界面编程,因为图形界面程序需要处理大量的对象,例如窗口、按钮、文本框、标签等,每个对象都是一个类的实例。
类和对象的实现和实例

类和对象的实现和实例类和对象是面向对象编程中的重要概念,通过类和对象的使用,可以方便地组织和管理代码,提高代码的可重用性。
1.类的实现类是一个抽象的数据类型,用于描述具有相同属性和行为的一组对象。
在面向对象编程中,通过创建类来定义对象的结构和行为。
定义一个类通常包括以下几个步骤:(1)确定类的名称和属性:类名通常以大写字母开头,属性表示类的特征和状态。
(2)定义类的方法:方法表示类的行为和功能。
(3)确定类的关系:类与其他类的关系,如继承、关联等。
下面是一个简单的示例,演示了如何定义一个Person类:```class Person:def __init__(self, name, age): = nameself.age = agedef say_hello(self):print("Hello, my name is", , "and I am", self.age, "years old.")```在上述示例中,我们定义了一个Person类,它有两个属性:name和age。
类的方法包括构造函数`__init__`和`say_hello`。
构造函数用于初始化对象的属性,而`say_hello`方法用于打印对象的信息。
2.对象的实例化对象是类的一个实例,表示类中的一个具体实体。
在创建对象之前,必须先定义类。
通过类定义的“模板”,可以创建多个对象。
对象的实例化通常包括以下几个步骤:(1)引入类:通过`import`或`from`语句引入类所在的模块。
(2)创建对象:使用类的构造函数创建对象,并传递相应的参数。
(3)调用对象的方法:通过对象调用类中定义的方法。
下面是一个示例,演示了如何实例化一个Person对象:```p1 = Person("Alice", 25)p1.say_hello( # 输出:Hello, my name is Alice and I am 25 years old.```在上述示例中,我们首先通过`Person("Alice", 25)`创建了一个Person对象p1、然后,我们通过p1调用了`say_hello`方法,打印了对象的信息。
Recoverd_ppt_file(8)

如果方法的返回类型为void型,则在方法体 中不必包含return语句。 return语句在方法中的使用方式为: return expression; 或者是用 return; 方式只返回控制。
三、声明的作用域 Java语言的作用域分为类级、方法级、语句 块级、语句级。 在类体中声明的变量成员和方法成员的作用 域是整个类。 在方法中声明的参数和在方法中所有语句之 外声明的变量的作用域是整个方法体。 在语句块中声明的局部变量的作用域是该语 句块。 在语句中声明的变量的作用域是该语句。
四、构造方法 构造方法用来初始化类对象。 构造方法是一个特殊的方法,方法名与类名 相同,并且无返回类型。 构造方法可以重载。 构造方法只能用new关键字调用。 如果在定义类时没有定义构造方法,则Java 系统会自动提供默认的无参数构造方法。所 以,任何类都有构造方法。
五、finalize方法 finalize方法在类ng.Object中实现,其作 用是释放对象实例所占用的系统资源,一般 是在自动垃圾收集之前由系统自动调用。关 于类ng.Object的详细情况将在后面讲到。
六、方法重载 方法重载是Java语言实现多态的手段之一。 方法重载是指在一个类中可以有多个方法使 用相同名字,这些同名方法的参数表不能相 同,系统通过参数的不同组合分辨所调用的 方法。 注意,Java系统无法分辨名字相同,参数表 相同,而返回类型不同的两个方法,这种情 况将导致一个编译错误。
七、对象 对象是类在程序中的实例化。对象实例在程 序中包括生成、使用和清除三个阶段。 对象的生成 对象实例的生成包括声明、实例化和初始化 三个步骤,格式为 type objectName = new type([paramList])
一、程序设计思想:结构化与面向对象 程序设计思想和理论的发展:模块化、结构 化、面向对象。 面向对象程序设计方法的好处:化大程序为 小程序、软件代码的重用、避免重复开发。
C++_3_类与对象

第三章类与对象§3—1 面向对象§3—2 类的定义§3—3 对象的定义§3—4 对象的初始化§3—5 特殊类§3—6 特殊对象§3—7 特殊成员§3—8复杂对象§3—9 类类型转换§3—10 友元§3—1 面向对象一.面向对象面向对象本质上是一种自然合理的思维方法,是一种通过模仿人类建立现实世界模型的习惯思维方式和表达方式,运用对象、类、封装、继承、消息、多态性等概念来构造系统的软件开发方法,它包含面向对象的分析、设计、编程、测试和维护等过程。
它从研究的客观事物出发,将它们抽象为系统中的对象,作为构成系统的基本单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节,再把具有相同属性和服务的对象抽象为类。
从客观事物出发,经过不同层次上的抽象得到基类和它的派生类,派生类继承基类的属性和服务,实现了共享。
类中的大多数数据只能用本类的方法进行处理,类通过一个简单的外部接口与外界发生关系,对象与对象之间通过消息进行通信。
向不同对象发送同一消息,可产生不同的行为二.面向对象的三大特性1.封装性:是基础是把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位,并尽可能隐藏对象的内部细节,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系,其目的是有效地实现信息隐藏,它是软件设计模块化、软件复用、软件维护的基础对象和类是封装性的体现。
类是对若干对象的抽象描述,对象是它所属类的实例对象:是用来描述客观事物的一个实体,是问题域中客观事物的抽象表示,是用来构成系统的基本单位,由一组属性和行为构成对象属性:表示客观事物的静态特性,一般用数据表达对象行为:描述客观事物的动态特性,即事物的行为,一般用函数(方法)来表达类:是一种用户自定义的抽象数据类型,包含属性和服务两部分,它为该类的所有对象提供一种统一的抽象描述2.继承性:是关键派生类继承基类的属性和服务,派生类自身还有新的属性和服务继承机制既可避免公用代码的重复开发,减少代码和数据冗余,又可通过增强一致性来减少模块间的接口和界面继承有单继承和多继承,继承有传递性3.多态性:是补充即同一接口,多种方法;相同界面,多种实现指同一个名字对应着多种不同的行为或实现或不同对象收到相同的消息时,产生不同的行为多态性有两种:编译时的多态性:重载,包括函数和运算符重载运行时的多态性:动态联编,即同一属性或行为在基类及其各个派生类中具有不同的语义多态性使高层代码只写一次而在低层可多次复用,提高了程序设计的灵活性和效率三、基本术语1.抽象对一类具体事物共性的描述,即从一类事物中抽取共同的本质特点成为概念2.消息即成员函数的调用是向对象发出的服务请求,它包含提供服务的对象标识、服务标识以及输入信息和回答信息消息的接收者是提供服务的对象,它对外提供的每一种服务是按消息格式规定好的消息协议,该消息协议就是其服务的具体功能,即通过函数体来实现的一条完整的消息包含如下内容:①消息的接收者:对象标识②服务标识:函数名③符合消息协议要求的参数:函数实参表§3—2 类的定义一、类面向对象程序设计=对象+对象+对象对象=算法+数据结构类:是对某一类对象的抽象,它由概括了一组对象共同性质的数据和函数组成是一种用户自定义的抽象数据类型,它具有对数据的抽象性、隐藏性和封装性对象:是某一个类的实例,是对现实世界中真实对象的模拟现实世界是一个对象的世界,任何对象都具有一定的属性和操作,总能用数据结构与算法两者合一地来描述二、类的定义1.类的定义(1)说明部分用于类中成员作说明,告诉使用者“干什么”:①数据成员说明:对象的属性、状态、特征②成员函数说明:对象的行为、操作、服务、方法(2)实现部分用来实现成员函数,告诉使用者“怎么干”即提供成员函数的函数体2.具体定义格式:class 类名{public:成员函数和数据成员的说明或实现protected:成员函数和数据成员的说明或实现private:数据成员和成员函数的说明或实现};各个成员函数的实现说明:(1)类名:用户自定义的标识符,应有一定英文含义,类名本身就是类型名(2)类体:“{ }”括起来的部分,凡在其中实现的成员函数均为内联函数(3)访问权限修饰符:①public:公有访问属性,这种成员可以被任意函数访问(使用),提供类的接口功能②protected:保护访问属性,这种成员只能被本类的成员函数和友元函数以及派生类中的成员函数和友元函数访问(使用)③private:私有访问属性,这种成员只能被本类的成员函数和友元函数访问(使用)(4)当把私有成员的声明放于类体最前时,private可省略,即缺省(默认)访问权限为private(5)三种访问权限符在类体中的出现顺序可任意,也可出现多次或不出现(6)在类体中不允许对声明的数据成员进行初始化(7)在定义类的成员函数时,也可对形参设置默认值。
类和对象的关系是什么

类和对象的关系是什么
类和对象的关系是:类和对象的关系是抽象和具体的。
类是模板,是对一类事物的抽象描述;对象是用来表示现实中这个东西的个体的。
类是对象之上的抽象,而对象是类的具体化和类的实例。
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类与对象有什么关系?
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类和对象之间的关系是抽象和具体的。
类是模板,是对一类事物的抽象描述,用一个对象来表示现实中该事物的个体。
类是对象之上的抽象,而对象是类的具体化和类的实例。
类只能通过对象使用,对象中的属性和行为必须在类中定义。
什么是对象?
对象(Object)是一个应用系统中的用来描述客观事物的实体,是有特定属性和行为(方法)的基本运行单位。
是类的一个特殊状态下的实例。
对象可以是一个实体、一个名词、一个可以想象为有自己标识的任何东西,可以概括来说:万物皆对象。
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什么是类?
类(Class)是Java代码的基本组织模块,使用来描述一组具有共同属性和行为对象的基本原型。
是对这组对象的概括、归纳和描述表达。
类是对象的模板,它定义了本类对象的所拥有的属性集和行为集,是对一组具有相同属性和相同方法的对象的定义。
3-类与对象的基本概念

一.类与对象
• 在一些情况中程序采用的是直接访问Student类对象成
员变量的策略。代码片段如下: s2.grade = 90; s2.age = 23; – 从表面上看,程序一切正常。如果有下面的代码片段 ,很快就会发现这不是一种好的设计方法。 s2.grade = -50; // 分数为负? s2.age = -5; // 年龄为负? – 显然,学生成绩和年龄为负数是不符常理的。由于用 户能直接访问对象的数据,所以无法限制其它应用程 序在调用这些变量时,赋予其数值的范围。
• – 例:Student1. java
一.类与对象
类的成员变量声明的格式如下: 修饰符] 初始值]; [修饰符] 类型 变量 [= 初始值]; • 说明: – 修饰符如public、private 为访问控制符。public即 公有的,也就是它可以被其他任何对象访问。 private即私有的,只能被这个类本身访问,在类外 不可见。 – 修饰符static指明这是一个类变量(静态成员变量或 静态变量)。
二.对象初始化
前面的例子,每创建一个Student对象都要调用一系列 set方法来初始化类中的实例变量,这实在太繁琐。因此 ,在创建对象的同时就对对象进行初始化是一种简单而 有效的解决方法。 • Java中有一种特殊的方法叫构造方法(Constructor),即 产生对象时需要调用的方法。 • 构造方法的形式如下: public 类名 参数列表 { 类名(参数列表 参数列表) 语句体 }
– 例: Leaf. Ja练习 – 定义一个名为Dog的类,具有方法bark(),此方法应 根据不同的基本数据类型进行重载,并根据被调用的 版本,打印出不同类型的狗吠(baying)、嚎叫 (howling)等消息。编写main()方法来测试。
对象和类的区别与联系

对象和类的区别与联系在面向对象编程(Object-oriented programming, OOP)中,对象和类是两个重要的概念。
它们之间既有区别,又有联系。
本文将从几个方面来探讨对象和类的区别与联系。
一、定义和特点对象是类的实例化结果,是类的具体表现。
它具有状态(属性)和行为(方法),可以进行数据的存储和处理。
对象可以是实物,如一辆汽车;也可以是抽象的,如一个人。
每个对象都有特定的属性和行为,但属性值可以在不同的对象之间有所变化。
类是对象的抽象描述,是具有相同属性和行为的一组对象的集合。
类定义了对象的共同特征和行为模式。
它包含了对象的属性和方法的声明,但不包含具体的数据。
类是创建对象的模板,在类的基础上可以创建多个对象。
二、关系1. 单向关系:类和对象之间是单向的关系,类可以创建对象,对象则不能创建类。
2. 多对多关系:一个类可以创建多个对象,多个对象可以属于同一个类。
3. 继承关系:类可以通过继承关系来派生子类,子类可以继承父类的属性和方法,并可以扩展和重写父类的功能。
三、区别1. 定义方式:对象是通过类的构造函数来创建的,使用“new”关键字可以实例化一个对象;而类是通过class关键字来定义的,使用类名可以创建多个对象。
2. 范围:对象是类的实例,是类的子集;而类是对象的模板,在类的基础上可以创建多个对象。
3. 数据共享:同一个类的多个对象之间可以共享类的静态属性和方法;而对象的非静态属性和方法是各自独立的。
4. 属性和方法的调用:对象通过“对象名.属性名”或“对象名.方法名(参数)”的方式来调用自身的属性和方法;而类是通过“类名.属性名”或“类名.方法名(参数)”的方式来调用类的属性和方法。
四、联系对象和类是紧密相关的,它们之间有如下联系:1. 对象的创建依赖于类,类提供了对象的模板和行为规范。
2. 对象是类的实例,类描述了对象所具有的属性和方法。
3. 类可以通过创建多个对象来实现代码的复用和灵活性。
类的定义与对象的应用小结

类的定义与对象的应用小结哎呀,今天咱们来聊聊类和对象,听起来挺高深的,其实就是一些简单的东西。
说白了,类就像是一种模具,而对象呢,就是根据这个模具造出来的产品。
就好比你在厨房里,拿出一个蛋糕模具,倒入面糊,最后烤出来的就是蛋糕。
嘿,这个蛋糕可以是巧克力味、香草味,甚至是水果味,关键在于你用什么原料。
类就像那个模具,定义了一个对象应该具备哪些特征和行为。
对象嘛,就是根据这个定义,实际生成的“蛋糕”。
想象一下,咱们有一个“动物”这个类。
这个类里有一些属性,比如说“颜色”、“大小”,还有一些方法,比如“吃”、“跑”。
这时候,如果我想要一只猫,那我就可以创建一个“猫”的对象。
这个猫的颜色可能是白色的,大小可能是小巧玲珑的,它会跑来跑去,吃着鱼吃得津津有味。
反正你明白了,类是个大框框,对象就是框框里实际存在的东西。
嘿,听起来是不是有点意思?再说了,这个类和对象的概念可不止在编程里用用,生活中到处都有。
比如说,咱们生活中的“人”也是一个类,包含了诸如“姓名”、“年龄”等属性。
然后你认识的每一个人,都是这个类的对象。
每个人都有自己的特征,有的高,有的矮,有的会唱歌,有的擅长运动。
每个人的独特之处让这个类变得丰富多彩。
说到这里,不得不提到“继承”这个概念。
哎呀,这玩意儿可真有趣。
想象一下,有个“鸟”类,里面有“会飞”的特性。
然后,你的朋友养了一只鹦鹉,哎,它是鸟类的一种嘛。
你说这只鹦鹉会飞,当然是因为它继承了鸟类的特性。
再往下说,你又看到一只企鹅,尽管它也是鸟,但可怜的小家伙不会飞。
嘿,这就叫做“多态”,同样是鸟类,但不同的对象有不同的表现,真是妙不可言。
再看看对象之间的关系,咱们可以有“关联”、“聚合”、“组合”这些说法。
想象一下,家里的小狗和小猫,它们都是动物类的对象。
它们之间有“关联”,你可以说它们是好朋友。
但是,如果你把它们放在一个狗窝里,那这就是“组合”了。
小狗和小猫的生活虽然可以分开,但它们一起生活在一个家里,彼此影响,真是让人哭笑不得。
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19
StringBuffer类
StringBuffer类主要用于创建和操纵动态字符串。
每个StringBuffer类的对象,都能够存储指定容 量的字符串,如果字符串的长度超过了对象的指 定容量,则该对象的容量会自动的扩大。 StringBuffer对象上的主要操作是append和 insert方法
13
例:
1 public class Test{ 2 public static void main(String[ ] args) { 3 String str1 = "Hello Java“; 4 String str2 = new String(“Hello Java”); 5 String str3 = str2.intern(); 6 String str4 = "Hello Java"; 7 System.out.println("str1 == str2 " + (str1 == str2)); 8 System.out.println(“str1 == str3 ” + (str1 == str3)); 9 System.out.println(“str2 == str3 ” + (str2 == str3)); 10 System.out.println(“str1 == str4 ” + (str1 == str4)); 11 System.out.println("str2 == str4 " + (str2 == str4)); 12 System.out.println("str3 == str4 " + (str3 == str4)); 13 } 14 }
25
StringBuilder
与StringBuffer类一样,StringBuilder类也是主要 用于创建和操纵动态字符串。这两个类具有完全相 同的方法。区别在于:
(1) 单线程下,StringBuilder类具有较高的效率。 (2) 如果字符串缓冲区被多个线程使用,用 StringBuffer类。
false true false true false true
14
字符串String类可以通过使用运算符“+”或 “+=”来创建。 对于运算符“+”来讲,如果参与运算的两个操 作数都是字符串字面量,则结果是字符串字面 量;否则系统会创建一个新的String对象。
15
字符串
String类
1 public class Test{ 2 public static void main(String[] args) { 3 String str1 = "Hello Java"; 4 String str3 = "Java“; 5 String str4 = "Hello "; 6 String s1 = "Hello " + "Java"; 7 String s2 = "Hello " + str3; 8 str4 += "Java“; 9 System.out.println("s1 == str1 " + (s1 == str1)); 10 System.out.println("s2 == str1 " + (s2 == str1)); 11 System.out.println("str4 == str1 " + (str4 == str1)); 12 System.out.println("str4.equasl.str1 " + str4.equals(str1)); 13 } 14 }
true false false true
16
比较字符串
(1) equalsIgnoreCase() 忽略大小写比较内容是否相同
(2) CompareTo 按字典顺序对他们进行比较
(3) regionMatches 字符串的部分内容进行比较
拆分字符串
public String[] split(String regex, int limit) public String[] split(String regex)
答案: (acd)
27
数组补充:对象数组
一维对象数组的初始化
如果数组元素的数据类型是引用类型,则该数组 称为对象数组。 除了对整个数组需要分配内存空间外,还需要对 每个数组元素分配内存空间
28
一维对象数组初始化
①为整个数组分配内存空间 数组名 = new 数据类型[数组长度]; ②为每个数组元素分配内存空间 数组名[0] = new 数据类型(参数列表); „„ 数组名[数组长度-1] = new 数据类型(参数列表);
类TwoPointObject的全限定名为: whiteboard.client.TwoPointObject (2) 使用import语句 同一个包中: 直接类名;不在同一个 包: import语句
7
import 包名.类名; import 包名.*; 用*号代替类名,表示将导入包中的多个类。 (但不导入子目录中的类)
10
字符串(第3.8节)
字符串是指用一对双引号(“ ”)括起来的 字符序列,双引号中可以没有字符,可以只有一 个字符,也可以有多个字符。 在Java中,这种形式的字符串也称为字符串 字面量。 字符串数据是由字符串类实现的。 分类:程序中不能改变长度的不变字符串 (String);在程序中可以改变长度的可变字符 串(StringBuffer和StringBuilder)。
名,使用全限定名。
9
Q: 为何无import语句? class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World! "); } } ng包中定义了基本的类和接口。当编译 的时候,Java编译器会自动将所需要的内容引 入。如果要引入用户自定义的包或其他系统包 ,可以使用import语句引入。 (但是,如果要使用ng下其他子目录中 的类,则必须用import)
源文件和类文件的管理
4
说明:
(1) 在一个.java文件中,package语句最多只能 有1个,且必须是Java源文件中的第1条语句。
(2) 包名建议全部用小写字母。
(3) 如果未指定package, 则缺省package(当前 目录),不能被其他包中的类引用。
5
package whiteboard.client;
18
使用StringTokenizer类拆分字符串
1 import java.util.StringTokenizer; 2 public class Test{ 3 public static void main(String [] args) { 4 String str = “A*bunch*of*stars”; 5 StringTokenizer st = new StringTokenizer (str,“*”); 6 while (st.hasMoreTokens ()) { 7 System.out.println (st.nextToken ()); 8 } 9 } 10 }
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Q:有如下代码段: String s= “hello”; String t = “hello”; char c[] = {„h‟,„e‟,„l‟,„l‟,„o‟} ; 那条语句返回true? A. s.equals(t); B. t.equals(c); C. s==t; D. t.equals(new String("hello")); E. t==c; F. t==new String("hello");
1 2 3 4 5 String [ ] stringArray; stringArray = new String[3]; stringArray[0]= new String("How"); stringArray[1]= new String("are"); stringArray[2]= new String("you");
包2
......
接口/类1
......
源文件n 包n
......
接口/类n
变 量 和 方 法
完整的java源文件
2
包的作用: (1)可以更好的组织类。 (2)减少类名冲突。 (3)对包中的类起一定保护作用
创建包: (1) 建立和包同名的目录 (2) package 包名1.包名2.…….包名n;
3
17
例:
1 public class Test{ 2 public static void main(String [ ] args) { 3 String reg = “\\*”; 4 String str = “A*bunch*of*stars”; 5 String[] tokens = str.split(reg); 6 for (String s : tokens) { 7 System.out.println(s); 8 } 9 } A 10 } bunch of stars
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String类
特点:初始化后,长度不Fra bibliotek,内容不变。 如果要改变值,就会产生一个新的字符串。 字符串常量池: String str1 = "Hello Java“; 对于String类对象,Java虚拟机会在堆内维护一个String 常量池,用于避免在堆内产生重复的String对象。