第八章 类和对象(二)
软件工程 第八章 面向对象的设计方法

第八章面向对象的设计方法本章采用基于UML的面向对象设计方法的将分析模型转换为设计模型。
如第五章所述,面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图、领域概念模型构成;设计模型则包含以包图表示的软件体系结构图、以交互图表示的用例实现图、完整精确的类图、针对复杂对象的状态图和用以描述流程化处理过程的活动图等。
为完成这一转换过程,设计人员必须处理以下任务:(1)针对分析模型中的用例,设计实现方案。
实现方案用UML交互图表示。
(2)设计技术支撑设施。
在大型软件项目中,往往需要一些技术支撑设施来帮助业务需求层面的类或子系统完成其功能。
这些设施本身并非业务需求的一部分,但却为多种业务需求的实现提供公共服务。
例如,数据的持久存储服务、安全控制服务和远程访问服务等。
在面向对象设计中,需要研究这些技术支撑设施的实现方式以及它们与业务需求层面的类及子系统之间的关系。
(3)设计用户界面。
(4)针对分析模型中的领域概念模型以及第(2)、(3)两个步骤引进的新类,完整、精确地确定每个类的属性和操作,并完整地标示类之间的关系。
此外,为了实现软件重用和强内聚、松耦合等软件设计原则,还可以对前面形成的类图进行各种微调,最终形成足以构成面向对象程序设计的基础和依据的详尽类图。
面向对象的软件设计过程如图8-1-1所示。
图8-1-1 面向对象的软件设计过程第一节设计用例实现方案UML 的交互图(顺序图、协作图)适于用例实现方案的表示。
因此,本节首先介绍交互图的语言机制,然后探讨用例实现方案的设计方法。
该设计方法包含如下3个步骤:(1)提取边界类、实体类和控制类;(2)构造交互图;(3)根据交互图精华类图。
一、顺序图顺序图用来描述对象之间动态的交互关系,着重表现对象间消息传递的时间顺序。
在顺序图中,参与交互的对象位于顶端的水平轴上,垂直轴表示时间,时间推移的方向是自上而下的。
顺序图中的对象一般以“对象名:类名”的方式标识,但也可以仅采用缩写形式“对象名”或者“:类名”。
面向对象程序设计实验(二)2024

面向对象程序设计实验(二)引言概述:本文档旨在介绍面向对象程序设计实验(二)的相关内容。
实验(二)主要涉及面向对象程序设计中的基本概念和实践技巧。
通过本次实验,学生可以进一步巩固对于面向对象程序设计的理解和应用能力。
正文内容:1. 类与对象1.1 定义类和对象的基本概念1.2 区分类和对象的特点和属性1.3 类的成员变量与成员函数的关系1.4 类的继承与派生的用法和作用1.5 类型转换和类型检查的重要性和技巧2. 封装和继承2.1 封装的原则和目的2.2 不同类型的访问控制修饰符的应用与实践2.3 继承的基本概念和实现方法2.4 多态性的应用与实例解析2.5 接口与抽象类的定义和使用3. 异常处理3.1 异常处理的基本原则和作用3.2 异常的分类与处理方式3.3 异常处理的语法和使用方法3.4 异常处理的常见问题和解决策略3.5 异常处理的最佳实践和注意事项4. 面向对象设计的思想和原则4.1 面向对象设计的核心概念和思维方式4.2 SOLID设计原则的介绍和实践应用4.3 设计模式的分类和使用场景4.4 常用设计模式的详细介绍和实例应用4.5 面向对象设计的常见问题和解决策略5. 实践与案例分析5.1 针对实验要求的代码设计与实现5.2 对实验结果的分析和评价5.3 面向对象程序设计思想在实验中的运用和效果5.4 实际项目中的面向对象设计相关问题的解决方法5.5 实验总结和下一步改进计划总结:通过本次面向对象程序设计实验(二),学生能够更好地理解和应用面向对象的基本概念和设计原则,并能够灵活运用相关技巧进行程序开发和问题解决。
实验的实践部分更加加深了对面向对象程序设计的理解和实际应用能力的培养。
这些知识和技能对于学生未来的软件开发和项目管理工作具有重要意义。
类和对象上机练习二

家中的电视
编写一个JAVA应用程序,模拟家庭买一台电视,即家庭将电视作为自己的一个成员,即通过调用一个方法将某个电视的引用传递给自己的电视成员。
具体要求如下:
1、有三个源文件:TV.java、Familiy.java、MainClass.java,其中TV.java中的TV类负责创建“电
视”对象,Family.java中的Family类负责创建“家庭”对象,MainClass.java是主类。
2、在主类的Main()方法中首先使用TV类创建一个对象haierTV,然后使用Family类再创建一
个对象zhangSanFamily,并将先前TV类的实例harierTV的引用传递给zhangSanFamily对象的成员变量homeTV.
Family类组合TV类的实例的UML图如下所示
运行结构如下:。
《类与对象》课后习题(含答案)

问题一:程序执行结果是
问题二:本程序中,y、z 是 class Test{ public: static int Data; }; int Test::Data=100; //A void main(void) { Test t1,t2; t1.Data=200; t2.Data=300; //B //C
2、写出程序的输出结果。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; class SomeClass { int One , Two; public: SomeClass(int a = 1, int b = 1) { One = a; Two = b; cout << "Structor" << endl; } SomeClass(SomeClass &obj) { { cout<<NumA<<'\t'<<"is Destructor."<<endl; } }; int main() { MyTestClass Myclass1(5), Myclass2.Print(); return 0; } 程序的运行结果为: Myclass2(Myclass1);
,第二行是
A.show( ); } 15 10 三、程序填空题
B.show( );
1、完成如下的类,在横线中填写合适的内容。 #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; enum Esex{mid , man , woman};//枚举请自学 2.7 class Person { int Num; //编号 char Name[12]; //姓名 Esex Sex; //性别 float Weight; //体重 public: Person(int , char * , Esex , float); Person(); ~Person() {} void PrintInfo(); int Workdays(); }; Person::Person( { Num = id; int id ,char *name , Esex s , float w)
Python程序设计-教学大纲

Python程序设计教学大纲本课程基于教学团队在浙江大学讲授《Python程序设计》课的多年教学实践经验,面向零编程基础的大学生和社会公众。
课程以培养学生计算思维能力为导引,全面讲授Python语言及各种应用,让学生能用Python语言解决实际问题。
课程概述本课程介绍Python语言开发环境、基本数据类型和容器类型、各种控制语句、函数和文件。
本课程介绍的主要第三方模块:数据处理模块:pandas可视化模块:plotly爬虫模块:requests-htmlWeb应用程序框架:flask,dash人工智能:baidu-aip,百度智能云本课程注重Python语言的实践与应用,在课程中穿插了生动案例和编程练习,培养学生解决实际问题的能力。
授课目标掌握Python语言,学习如何写Pythonic程序!用Python语言解决实际问题课程大纲第一章Python语言概述0.1 《Python程序设计》课程导论1.1 Python语言简介1.2 标识符和变量1.3 输入函数和输出函数第二章用Python语言编写程序(1)2.1 数字类型2.2 字符串2.3 内置转换函数第二章用Python语言编写程序(2)2.4 语句2.5 格式化输出第三章使用字符串、列表和元组(1)3.1 序列的访问及运算符3.2 使用字符串第三章使用字符串、列表和元组(2)3 .3 列表的使用3.4 元组的使用3.5 Python随机模块3.6 习题选讲第四章条件、循环和其他语句4.1条件语句4.2while循环4.3for循环4.4 range函数4.5 异常4.6 习题选讲第五章集合与字典5.1 集合5.2 字典5.3 集合与字典的应用第六章函数6.1 函数定义与调用6.2 函数参数6.3 函数返回值6.4 命名空间和作用域6.5 递归6.6 内置函数6.7 程序结构6.8 习题选讲第七章文件7.1 文件读写7.2 用Pandas模块读写常见格式文件7.3 数据可视化——plotly模块(4.0版)7.4 习题选讲第八章类和对象8.1 类和对象的概念8.2 类和对象的创建8.3 使用对象编写程序8.4 封装8.5 继承和多态第九章Web应用程序开发和网络爬虫9.1 Web应用程序开发概述9.2 Web应用框架Flask和文件模板9.3 云端部署Web应用程序9.4 网络爬虫9.5 习题选讲预备知识作为第一门编程课,本课程可以零基础学习。
第八章 类和对象 复习题知识讲解

第八章类和对象复习题第八章类和对象复习题1.系统为每个类提供一个this指针,在类的成员函数内,通过this指针可以间接访问这个类的( )所有成员C.友元类的public成员D.所有派生类中的public成员2.如果在class类的定义中既不指定private,也不指定public,则系统就默认为( )A. privateB. publicC. protectedD. 不确定3. 对静态数据成员的描述, 正确的是( )A. 静态数据成员可以在类体内进行初始化B. 静态数据成员不可以被类的对象调用C. 静态数据成员不能受private控制符的作用D. 静态数据成员可以直接用类名调用4. 下面叙述错误的是( )A. 基类的protected成员在派生类中仍然是protected的B. 基类的protected成员在public派生类中仍然是protected的C. 基类的protected成员在private派生类中是private的D. 基类的protected成员不能被派生类的对象访问5.对于友元函数的描述,正确的是( )A. 友元函数的实现必须在类的内部定义B. 友元函数是类的成员函数C. 友元函数破坏了类的封装性和隐藏性D. 友元函数不能访问类的私有成员6.关于内联函数的描述,正确的是( )A.使用内联函数可以缩短程序代码,减少占用的内存空间B.使用内联函数可以减少函数调用时入栈和出栈的时间和空间开销,但是会使程序的代码量增加C.内联函数只能在类的内部进行声明和定义,不能作为全局函数D.内联函数可以做虚函数7. 类是对象的( )A. 具体B. 抽象C. 封装D. 多态8. struct声明类时,若不作private或public声明,系统默认为( )A. privateB. publicC. protectedD. 不能确定9.引入内联函数的主要目的是( )A.缩短程序代码,少占用内存空间B.既可以保证程序的可读性,又能提高程序的运行效率C.占用内存空间少,执行速度快D.使程序的结构比较清晰10. 类的具体表现是通过定义来操作的。
《刑法》第八章刑罚的概念和种类

第八章刑罚的概念和种类第三章刑罚第一节刑罚的种类第三十二条【主刑和附加刑】刑罚分为主刑和附加刑。
第三十三条【主刑种类】主刑的种类如下:(一)管制;(二)拘役;(三)有期徒刑;(四)无期徒刑;(五)死刑。
第三十四条【附加刑种类】附加刑的种类如下:(一)罚金;(二)剥夺政治权利;(三)没收财产。
附加刑也可以独立适用。
第三十五条【驱逐出境】对于犯罪的外国人,可以独立适用或者附加适用驱逐出境。
第三十六条【赔偿经济损失与民事优先原则】由于犯罪行为而使被害人遭受经济损失的,对犯罪分子除依法给予刑事处罚外,并应根据情况判处赔偿经济损失。
承担民事赔偿责任的犯罪分子,同时被判处罚金,其财产不足以全部支付的,或者被判处没收财产的,应当先承担对被害人的民事赔偿责任。
第三十七条【非刑罚性处置措施】对于犯罪情节轻微不需要判处刑罚的,可以免予刑事处罚,但是可以根据案件的不同情况,予以训诫或者责令具结悔过、赔礼道歉、赔偿损失,或者由主管部门予以行政处罚或者行政处分。
第二节管制第三十八条【管制的期限与执行机关】管制的期限,为三个月以上二年以下。
判处管制,可以根据犯罪情况,同时禁止犯罪分子在执行期间从事特定活动,进入特定区域、场所,接触特定的人。
对判处管制的犯罪分子,依法实行社区矫正。
违反第二款规定的禁止令的,由公安机关依照《中华人民共和国治安管理处罚法》的规定处罚。
第三十九条【被管制犯罪的义务与权利】被判处管制的犯罪分子,在执行期间,应当遵守下列规定:(一)遵守法律、行政法规,服从监督;(二)未经执行机关批准,不得行使言论、出版、集会、结社、游行、示威自由的权利;(三)按照执行机关规定报告自己的活动情况;(四)遵守执行机关关于会客的规定;(五)离开所居住的市、县或者迁居,应当报经执行机关批准。
对于被判处管制的犯罪分子,在劳动中应当同工同酬。
第四十条【管制期满解除】被判处管制的犯罪分子,管制期满,执行机关应即向本人和其所在单位或者居住地的群众宣布解除管制。
Rational_Rose建模第8章_协作图

在项目中创建协作图案例分析
4. 确定元素间的关系
创建协作图的下一步是确定这些对象之间的连接关系,使用链和角色将 这些对象连接起来。在这一步中,我们基本上可以建立早期的协作图, 表达出协作图中的元素如何在空间上进行交互。
在项目中创建协作图案例分析
5. 完成协作图
练习题
(1)以“远程网络教学系统“为例,在该系统中,系统管理员需要 登录系统才能进行系统维护工作,如添加教师信息、删除教师信 息等。根据系统管理员添加教师信息用例,创建相关协作图。
1. 创建协作图的步骤
(1)根据系统的用例或具体的场景,确定协作图中应当包 含的元素。 (2)确定这些元素之间的关系,可以着手建立早期的协作 图,在元素之间添加链接和关联角色等。 (3)将早期的协作图进行细化,把类角色修改为对象实例, 并且链上添加消息并指定消息的序列。
在项目中创建协作图案例分析
2. 需求分析 我们可以通过更加具体的描述来确定工作流程,基本工作流程如 下: (1)李老师希望通过系统查询某名学生的学科成绩。 (2)李老师通过用户界面录入学生的学号以及学科科目请求学生 信息。 (3)用户界面根据学生的学号向数据库访问层请求学生信息。 (4)数据库访问层根据学生的学号加载学生信息。 (5)数据库访问层根据学生信息和学科科目获取该名学生的分数 信息。 (6)数据库访问层将学生信息和分数信息提供给用户界面。 (7)用户界面将学生信息和分数信息显示出来。
练习题
(2)在“远程网络教学系统”中,如果我们单独抽象出来一个数据 访问类来进行数据访问。那么,根据系统管理员添加教师信息用 例,重新创建相关协作图,并与前一章中的序列图进行对比,指 出有什么不同?
使用Rose创建协作图
3. 创建链
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构造函数概述
构造函数的特点
构造函数的命名必须和类名完全相同 构造函数不具有任何类型,没有返回值。 构造函数不能直接调用,而是在建立对象时自动执行
构造函数是类的成员函数,具有一般成员函数的所有性质,可访问类的所有成员
1-2
构造函数概述
注意:
全局对象和静态对象的构造函数在main()函数执行之前就被调用,局部静态对象的构造函数是 当程序第一次执行到相应语句时才被调用。然而给出一个外部对象的引用性声明时,并不调用 相应的构造函数,因为这个外部对象只是引用在其他地方声明的对象,并没有真正地创建一个 对象。
如果定义了某一种构造函数,系统就不会再自动生成这样一个默认的构造函数,如果希
望有一个这样的无参构造函数,则需要显示地定义 class Complex { private : public: Complex() { m_real = 0.0;
double
double
m_real;
m_imag; }
m_imag = 0.0;
1-6
析构函数概述
构造函数与析构函数的调用环境
如果在一个函数中定义了一个对象(自动局部对象),当该函数被调用时,对象自动调用构 造函数;当该函数被调用结束时,对象被释放,在对象释放前自动执行析构函数。 static局部对象当该函数被调用时,对象自动调用构造函数;在函数调用结束时对象并不 释放,因此不调用析构函数,只在main函数结束或调用exit函数结束程序时,才调用 static局部对象的析构函数。 如果定义了一个全局对象,在进入main函数前调用构造函数;则在程序的流程离开其作 用域时(如main函数结束或调用exit函数) 时,调用该全局对象的析构函数。 如果用new运算符动态地建立了一个对象,当用delete运算符释放该对象时,先调用该对 象的析构函数。
在定义类时,若没有定义类的构造函数,则编译器自动产生一个缺省的构造函数 格式:类名::类名() { } 注意:缺省的构造函数并不对所产生对象的数据成员赋初值;即新产生对象的数据成员的值是
不确定的。
class A{ void main()
float x,y;
public: A(){ }//缺省构造函数,编译器自动产生,可以不写 float Sum() { return x+y; }
在构造函数的函数体中不仅可以包含与初始化有关的内容,即对数据成员赋初值,也可以包含
其他语句。 如果用户自己没有定义构造函数,则C++系统会自动生成一个构造函数,只是这个构造函数 的函数体是空的,也没有参数,不执行初始化操作
1-2
构造函数概述
构造函数的种类:
① 无参构造函数: 格式:类名(){初始化成员代码;} 说明:如果创建一个类没有任何构造函数,则系统会自动生成默认的无参构造函数,函数体为空
初始化对象数组的过程是首先使用默认构造函数创建数组元素,然后大括号中的构造函数将创
建临时对象,然后将临时对象的内容复制到相应的元素中。
2-2
对象指针【例8-7】
指向对象的指针
在建立对象时,编译系统会为每一个对象分配一定的存储空间,以存放其成员。对象空 间的起始地址就是对象的指针。可以定义一个指针变量,用来存放对象的指针。 格式:类名 *对象指针名;
1-2
构造函数概述
构造函数是一种特殊的公有的成员函数。主要用来在创建对象时初始化对象, 即为对象数据变成员初始值。【例8-1】
数据成员可以通过对象初始化完成,为什么还需要构造函数?
如果一个类中的数据成员是私有的,或者有private或protected的成员,就不能采用对
象的初始化方法
1-2
1-4
重载构造函数【例8-3】
在一个类中可以定义多个构造函数,这些构造函数具有相同的名字,而参数的 个数或参数的类型不相同。这称为构造函数的重载。
说明:在一个类中可以包含多个构造函数,但是对于每一个对象来说,建立对象时 根据传入的参数不同调用不同的构造函数,并非每个构造函数都被执行。
1-5
1-6
析构函数概述
析构函数的特点
一个类只能由一个析构函数 析构函数的名字是在类名的前面加一个“~”符号。 析构函数不具有类型,没有返回值,也没有函数参数,因此不能被重载。
如果用户没有定义析构函数,C++编译系统会自动生成一个析构函数,但它什么操作都不
进行。 析构函数是成员函数,函数体可写在类体内,也可写在类体外。
//将对象t1的数据成员hour的地址赋给p1 //输出t1.hour的值
说明:
① 指向类中数据成员的指针变量不是类中的成员,这种指针变量应在类外定义。 ② 与指向类中数据成员的指针变量同类型的任一数据成员,可将其地址赋给这种指针变量,赋 值的一般格式为:PointName = &ClassName::member;这种赋值,是取该成员相对于该类 的所在对象中的偏移量,即相对地址(距离开始位置的字节数) ③ 用这种指针访问数据成员时,必须指明是使用那一个对象的数据成员。当与对象结合使用时, 其用法为: ObjectName.* PointName
{
A a1,a2;//产生对象时自动调用缺省构造不赋值
a1.Set (2.0,4.0); cout<<"a1: “<<a1.x<<a1.y<<a1.sum(); cout<<“a2:"<<a2.x<<a2.y<<a2.Sum();
void Set(float a,float b) { x=a;y=b;}
第8章 类和对象(二)
1 2 3 4
构造函数与 析构函数 对象指针与 对象数组 类的共享 数据保护 对象的 高级应用
5 6
静态成员 友元
1-1
对象的初始化
在建立一个对象时,常常需要进行初始化,即对数据成员赋初值。如果一个数 据成员未被赋值,那么它的值是不可预知的,这显然与客观事物的属性不相符。
① 定义指向成员函数的指针变量 格式:数据类型名 (类名::*指针变量名)(参数表列);
void (Time::*p2)( );//定义p2为指向Time类中公用成员函数的指针变量
指向对象成员函数的指针
格式:类名 *指针变量名
假设“类Time”的数据成员hour为公用的整型数据 Time *p1=&t1; //定义指向对象t1的指针变量
p1->gettime();
//调用gettime()成员函数
2-2
对象指针
定义指向对象成员函数的指针变量的方法和定义指向普通函数的指针变量方法 有所不同,分为两个步骤:
① 如果类的构造函数只有一个参数,那么在定义数组时可以直接在等号后面的花括号内提 供实参。编译系统只为每个对象元素的构造函数传递一个实参。
Student stud[3]={60,70,78}; Student stud[3]={60,70,78,45}; //合法 //不合法
2-1
对象数组
② 如果类的构造函数有多个参数,应该分别调用构造函数,对每个元素初始化,即采用在 花括号中分别写出构造函数并指定实参的方法进行初始化。
}; }
//打印随机值
1-3
使用默认参数的构造函数【8-4】
构造函数中参数的值既可以通过实参传递,也可以指定为某些默认值,即如果用 户不指定实参值,编译系统就使形参取默认值。
说明:
① 应该在声明构造函数时指定默认值,或只在定义构造函数时指定默认值。
② 在声明构造函数时,形参名可以省略。
③ 如果构造函数的全部参数都指定了默认值,则在定义对象时可以给一个或 几个实参,也可以不给出实参。 ④ 在一个类中定义了全部是默认参数的构造函数后,不能再定义重载构造函 数。
//输出t1.hour的值
2-2
对象指针【例8-7】
格式:<数据成员类型> 类名:: *指针名;
假设“类Time”的数据成员hour为公用的整型数据
int Time::*p1;
p1=&Time::hour; Time t1; cout<<t1.*p1<<endl;
//定义指向整型数据的指针变量
1-6
析构函数概也是一个特殊的公有的成员函数,其作用与构造函数相 反,主要是:
在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作,使这部分内存可以被程序分配给新 对象使用。析构函数并不删除对象。 可以被用来执行“用户希望在最后一次使用对象之后所执行的任何操作”
假定已定义一个“时间类Time”。 Time t1; Time *pt; pt=&t1; //定义t1为Time类对象 //定义pt为指向Time类对象的指针变量 //将t1的起始地址赋给pt
通过对象指针访问对象和对象的成员
*指针变量
(*指针变量).成员
指针变量->成员
2-2
对象指针【例8-7】
1-2
构造函数概述
② 有参构造函数: 格式:类名(类型 1 形参1,类型2 形参2,…) {初始化成员代码} 说明:构造函数的实参是在定义对象时给出的
public: Complex(double real,double image) { m_real = real; m_real; m_imag; } m_imag = image; double double
调用构造函数
C++提供了两种使用构造函数来初始化对象的方法
显示调用构造函数
Stock food=Stock("World Cabbage",250,1.25);
另一种是隐式地调用构造函数 Stock garment("Furry Mason",50,2.5); 构造函数的使用方式不同于其他类方法,无法使用对象来调用构造函数,因为在构造 函数构造出对象之前,对象是不存在的。因此构造函数被用来创建对象,而不能通过 对象来调用