面向对象的基本概念
面向对象程序设计

1.1 面向对象程序设计概述
•在程序的实施过程中,由于大型系统必须由 多人合作完成,各人或各小组完成程序中的 一个或几个模块,如何划分任务、估计和分 配资源、掌握每个程序员的进度等就构成了 进行大型系统设计时管理的复杂性,另外, 即使每个人或小组所设计的模块都无可挑剔, 但将这些模块整合在一起时未必不会出现问 题,因此如何权衡模块内聚度和模块间的耦 合度,也是编程人员必须面对的问题之一。
1.1 面向对象程序设计概述
简单的说,通过使用面向对象的方法可以把 一组看似相互之间毫无联系的对象有效地集成在 一起,这些对象都包含代表各自特征的数据以及 对数据的操作即对象的行为。通过面向对象方法, 可以把与该对象相关的数据和操作封装在一个相 对独立的实体中,该实体有自己的功能和特征, 它也可以采用某种机制与外界交互。
1.1 面向对象程序设计概述
面向对象设计方法追求的是现实问题空 间与软件系统解空间的近似和直接模拟。它 希望用户用最小的力气,最大限度地利用软 件系统进行求解。
在具体学习OOP之前,请先注意一下两 点:
记忆的特征或数据,这些特征或数据能反映对象的基本性质。 找出对象和类中存在的各种整体-部分结构和一般-特殊结构,并进一步确定这些结构组合而成的多重结构。
的处理这些系统状态以及中间状态、组织高 这种环境最主要的特征就是以对象作为程序的主要单位,它将数据及对这些数据的操作功能以及与其他对象的通信的能力都封装在了
3面向对象的基本思想

对象的进一步研究
Person per=new Person(); A.申明对象:Person per,栈内存中申明的,与数组一样,数组名称就 是保存在栈内存中,只开辟了栈内存的对象是无法使用的,必须有其堆 内存的引用才可以使用; B.实例化对象:new Person(),在堆内存中开辟空间,所有的内容都 是默认值; --String是一个字符串,本身是一个类,就是一个引用数据类型,则 此时默认值就是null; --int 是一个数字,本身是一个数,所以是基本数据类型,则此时的 默认值是0; 如果进一步划分以上代码,可以表示如下: Person per=null;//申明对象 Per=new Person()//实例化对象 开发中,数据最好赋一个初值,了解了其分配的关系,就可以为属性赋 值,并调用类中的方法。使用格式: 调用属性:对象.属性;
类图:
在程序的开发中都是以类图的形式进行说明的,对于一个类来说,形式 如下:
分为三个层次: 第一个层次:表示类名,类的名称要求首字母大写 第二个层次:表述属性的定义,按照"访问权限 属性名称:属性类型"的 格式定义;
第三个层次:表示类中的方法的定义,按照"访问权限 方法名称():方法 返回值"的格式定义。
一些问题:
a. 对象是保存在栈内存中,属性是保存在堆内存中,那么方法保存在 哪里的呢?方法是保存在全局代码区之中的,此区中的内容是所有 对象共享的。 b. 在使用对象的时候,对象必须被实例化之后才可以使用(实例化对 象,并不是单单指通过new关键字实现的,只要其有堆内存的空间 指向,则表示实例化成功) c. 如果不实例化会出现:ng.NullPointerException(空间指向异 常)的错误,这是在以后程序开发中会经常遇到的问题,应注意。 通常是在引用操作中,如果一个对象没有堆内存的引用,而调用了 类中的属性和方法,就会出现这种问题。 d. 可以产生多个对象,只要按照一定的格式即可。
简述面向对象的概念

简述面向对象的概念
面向对象是一种编程思想,将问题抽象成对象,通过对象之间的交互来解决问题。
面向对象的概念包括以下几个要点:
1. 类:类是对象的模板,定义了对象的属性和行为。
它可以看作是一种数据类型,通过实例化类可以创建对象。
2. 对象:对象是类的一个具体实例,具有自己的状态(属性)和行为(方法)。
对象可以相互交互,通过调用方法来完成特定的功能。
3. 封装:封装是面向对象的一种特性,将数据和操作数据的方法封装在一个对象中,隐藏内部实现细节,只提供对外的接口。
4. 继承:继承是指一个类可以派生出子类,子类继承了父类的属性和方法,并可以在此基础上进行扩展或修改。
5. 多态:多态是指同一类型的对象,在不同的情况下可以呈现出不同的行为。
通过继承和重写父类的方法,实现不同对象对同一消息的响应。
面向对象的编程思想使得程序的设计更加灵活和易于维护,通过抽象、封装、继承和多态,可以提高代码的复用性、可扩展性和可读性。
软件工程第六章面向对象方法概述

系
人科
车辆
非机动车 机动车
哺乳动物
翼手目
食肉目
猴科
犬科
自行车 人力车 客车 卡车 拖拉机
鲸目
猫科
人
猩猩
狗 狼 狐猫 虎 豹
继承性(续)
▪ 不要滥用继承
➢ 如果类A和类B毫不相关,不可以为了使B的功 能更多些而让B继承A的功能。 人想拥有狗鼻 子的灵敏问题。
➢ 若在逻辑上A是B的“一部分”(a part of), 则不允许B继承A的功能,而是要用A和其它东 西组合出B。 头与眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴的 关系。
其中,ID MS DS MI是对象受理的消息名集合(即对外接口)
➢ 对象(Object)是类(Class)的一个实例(Instance)。
面向对象的基本概念(续)
▪ 类的定义
➢ 对具有相同数据和相同操作的一组相似对象的定 义。
➢ 类是对象的程序描述,对象是该程序运行时所创 建的实例。
➢ 对象比作房子,那么类就是房子的设计图纸 。 ➢ 对象比作一个个活人,则人类则是对人这类动物
▪ 对象A向对象B发送消息f就是对象A调用对象B的 方法f
面向对象的特征
▪ 以数据为中心,抑或以行为为中心
➢ 分别用上述两种方式来描述人
▪ 封装性 ▪ 继承性 ▪ 多态性
封装性
▪ 封装性是把对象的属性和方法结合成一个独立的 单元,并尽可能荫蔽对象的内部细节。
➢ Public,private,protected ➢ 避免访问内部数据 ➢ 尽量通过方法访问
归纳关系(续)
组合关系
▪ 组合关系就是“整 体—部分”关系,它 反映了对象之间的构 成关系。组合关系也 称为聚集关系。
▪ 组合关系具有的最重 要的性质是传递性。 也就是说,如果A是B 的一部分,B是C的一 部分,则A也是C的一 部分
01 第一章 面向对象概述

1.1面向对象基本概念
2 对象——具有属性 属性刻画了对象的静态特征
车型名称 厂商 级别
十代思域220turbo 东风本田 紧凑型车
能源类型
汽油
环保标准
国V
上市时间
最大功率 (kW)
最大扭矩 (N·m)
发动机
2016.04 130 220
1.5T 177马力 L4
1.3面向对象与项目设计
1 使用面向对象方法分析项目需求
面向对象的分析过程
用户 开发者
一般需求
管理者 用户知识
问题域建模
专业领域知识
现实世界经验
问题域陈述
对象模型 动态模型
功能模型
1.3面向对象与项目设计
1 使用面向对象方法分析项目需求
面向对象分析的一般过程
获取需求内容陈述
建立系统的对象模型结构 建立对象的动态模型
类的例子
信息工程系的 帧一一同学
学生类
经贸管理系的 贾三三同学
尝试抽象——试将下列图标分类
不同角度,分类结果不一定 根 据 问 题 需 要 进 行 分 类
1.1面向对象基本概念
3 类——与对象的关系
• 每一个对象都是某一 个类的实例
• 每一个类在某一时刻 有零个或更多的实例
• 类是静态的:其语义 和关系在执行前就已 经定义好了
1.4面向对象思想与软件工程模型
1 瀑布模型
瀑布模型将软件生 命周期划分为软件 计划、需求分析和 定义、软件设计、 软件实现、软件测 试、软件运行和维 护这6个阶段,并 且规定了它们自上 而下的次序,如同 瀑布一样下落。每 一个阶段完成才进 行下一阶段。
新员工培训面向对象基本概念

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• 分布式处理:每个对象将功能和状态封装于自身的内部结构中 ,同时对象的工作也是自治的,不受时间、地点影响,因而使 系统在运算处理上具有分布性
• 高度的重用性:对象、方法等可重复利用 • 功能的共享性:通过对象的继承机制使系统的处理能力得到充
分发挥
面向对象方法的意义
• 面向对象的方法在技术和管理两个层面均提供了决定 软件质量的诸多要素,包括可复用性、可靠性、健壮 性、可扩展性、分布性和可存储性等
Method1
… M4
M2 M3
… Data M2 Logic
M4 M3
•接口是对类的轮廓的抽象 •接口不变类被使用方式不变
•将实现抛开(在没有具体实现的情况下,就确定 如何使用类),留下扩展空间
封装和信息隐藏
(encapsulation & information hiding)
• 封装
– 将操作和数据变量同放于一个类(或对象)中,并使对数据 的访问只可通过该类(或对象)本身的操作来进行,外部不 能直接作用于该类(或对象)的数据,类(或对象)的通讯 只能通过明确的消息来进行
• 有人即使选择了面向对象的利器,也无法成为真正的 高手。因为他看重的是“器”的好坏,忽略的是“气”的 修炼
• 掌握面向对象的思想如同获得练气的真谛,它的重要 性往往胜过了对编程语言的选择
• 练器虽易,但难成高手。练气虽好,但见效缓慢。内 外兼修,终成正果
面向对象基本概念
总述
• 对象 •类 • 实例 • 类的基本关系(继承、关联、聚合) • 接口 • 封装 • 多态性
Figrue:抽象类“图形”
draw():画图方法
Circle、Square、 Retangle继承Figrue, 并重置(或实现) draw() 方法。
第3章 面向对象基础

3.2.1
类的定义
在ActionScript 3.0中使用class关键字进行类的定义。原则上 一个ActionScript 3.0的类对应一个扩展名为as的文件。这 样能够使程序结构更加清晰。
3.2.2
类的属性
类的属性是在类中定义的变量,并且可以被访问。属性可以 通过类进行访问。
3.2.3
类的方法
3.11.2
面向对象设计
首先,面向对象设计需要定义出比赛、运动员和状态接口以 及这些接口的基本联系。比赛的接口比较简单就是通过 一组运动员比赛得到冠军。运动员的接口也比较简单, 进行比赛,并且可以得到运动员的国籍。状态是属于运 动员的,反过来运动员也拥有状态,使用状态去比赛并 且决定比赛的成绩。
3.11.3
面向对象设计的概念是面试中经常遇到的问题。一部分是面 向对象的基本概念,一部分是面向对象设计的思想,模 式是面试时的一个重点。比较常见的有如下几个: 1.面向对象的三个基本要素是什么? 2.继承和实现有什么联系? 3.列举出几个常用的设计模式,并进行说明。
3.13
小结
本章中详细地描述了ActionScript 3.0面向对象的特性。面向 对象程序设计的方式和方法,初步的介绍了基本的设计 模式。
3.4.1
包
与Java语言一致 , ActionScript 3.0当中也是 按照文件夹 来排列包的 结构。不同 之处在于 ActionScript 3.0每一个文 件是以包为 基本元素存 在的。
3.4.2
名称空间
名称空间是 ActionScript 3.0 语言当中特有的 一个概念,可以 通过名称空间对 类的方法进行访 问限定。这点与 包的作用很像, 但可以在一个包 内命名多个名称 空间。
面向对象 教学大纲

面向对象教学大纲面向对象教学大纲引言:在计算机科学领域,面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种广泛应用的编程范式。
面向对象的思想将现实世界中的事物抽象为对象,并通过对象之间的交互来完成任务。
作为一种重要的编程方法,面向对象编程已经成为计算机科学教育中必不可少的内容。
本文将探讨面向对象教学大纲的设计和实施。
一、概述面向对象教学大纲的目标是培养学生的面向对象思维和编程能力。
通过深入理解面向对象的原理和方法,学生能够更好地设计和开发软件系统。
教学大纲应包含以下内容:1. 面向对象的基本概念:类、对象、继承、多态等。
2. 面向对象分析与设计方法:用例分析、类图、时序图等。
3. 面向对象编程语言:Java、C++等。
4. 面向对象开发工具和环境:Eclipse、Visual Studio等。
5. 面向对象的软件开发过程:需求分析、设计、编码、测试等。
二、教学内容1. 面向对象的基本概念1.1 类与对象的定义与关系1.2 继承与多态的原理和应用1.3 封装与信息隐藏的概念和实现1.4 抽象与接口的设计与应用2. 面向对象分析与设计方法2.1 用例分析与系统需求的获取2.2 类图的绘制与类之间的关系描述2.3 时序图的绘制与对象之间的交互描述2.4 面向对象设计原则的应用3. 面向对象编程语言3.1 Java语言的基本语法和特性3.2 C++语言的基本语法和特性3.3 面向对象编程的常见问题和解决方法4. 面向对象开发工具和环境4.1 Eclipse集成开发环境的使用和配置4.2 Visual Studio集成开发环境的使用和配置4.3 版本控制工具的使用和团队协作5. 面向对象的软件开发过程5.1 需求分析与软件架构设计5.2 编码与单元测试5.3 集成测试与系统测试5.4 软件维护与版本更新三、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲解,向学生介绍面向对象的基本概念和原理。
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与类变量一样,方法也分为类方法和实例方法两种。类方法描述的是类的动态行为,及时该类 没有实例对象时,也可以执行类方法。实例方法描述的是对象的动态行为,只可以在特定的对 象中执行,没有对象存在,就不能执行任何实例方法。
方法声明的格式: [存取修饰符][final][static][abstract][native][synchronized][方法返回类型]方法名 ([形式参数表变 量名])[throws 异常表] {
可执行代码(方法体); } 其中,static 表明所声明的方法是类方法。类方法也叫做静态方法。abstract 表明将该方法声明 为抽象方法,只有方法的声明部分,没有方法体。 方法体中可以的变量称为局部变量,有效期只限定于该方法内部。
8、对象 在已经定义好的类的基础上,就可以创建类的对象(实例)。 创建的过程分 3 步: 1)创建对象引用变量; 2)创建类的实例对象; 3)将对象的引用赋值给对象引用变量。
类对象的使用:通过“.”运算符对对象的成员(变量和方法)来调用。调用的一般格式: 对象名.变量名 对象名.方法名(实际参数)
9、类的继承 如果要创建一个继承父类的子类,只需在类的声明中通过 extends 关键字来指定要继承的类名就 可以了。
10、this 和 super
this 代表当前对象本身。通过 this 变量不仅可以引用当前对象的实例变量,也可以引用当前对象 的实例方法。但要注意,由于类变量和类方法不属于某一个具体的类对象,因此不能通过 this 变量引用类变量和方法,在类方法中也不能使用 this 变量。
方法重写:有时候,子类从父类中继承方法时,需要修改父类中定义的方法(即只修改方法体, 方法的参数类型、个数、顺序以及返回值都保持相同),这就是方法的重写。
总结方法重载 VS 方法重写: 1)、方法重载时同名的方法可以是参数类型不同、参数个数不同、参数顺序不同或返回值不同; 2)、方法重写时子类对父类中的方法保持名字不变,参数类型、个数和顺序不变,只改变方法 体,以使子类和父类通过相同的方法完成不同的操作; 3)、方法重写体现了动态多态性,即在程序运行时而不是在程序编译时决定执行哪一个方法; 4)、父类中实例方法是可访问时(取决于访问修饰符)才可以被重写的; 5)、类方法(静态方法 static 修饰)可以被继承,但不能被重写; 6)、方法重载和方法重写都是 OOP 多态性的表现。
new 运算符:通过 new 运算符来创建对象。创建时,Java 虚拟机将开辟一个内存空间,用于存 放对象的实例变量,并根据指定的构造方法和类的定义来初始化这些实例变量。 它的一般格式:类名 对象名=new 构造方法(实参);
构造方法:为了创建对象(类的实例),通常在类中定义一个与类的名字完全相同的方法,称之 为构造方法。注意,构造方法的名字必须与类名完全一致,且不能有返回值类型。
类的成员变量定义的一般格式: [存取修饰符][final][transient][static][volatile]类型 变量名 [=值或表达式][,变量名[=值或表达 式]…]; 其中,修饰符可以取 private,friendly,protected,public 表示不同级别的访问权限。
final 常用于声明常量。static 修饰符说明定义的是类变量,否则说明定义的是实例变量。
另外,如果方法中形式参数(变量)与实例变量重名时,为了将局部变量和实例变量区分开, 在引用实例变量时必须显示地使用 this 变量。(this.实例变量)
super 代表当前类的父类。通过 super 可以调用父类的构造方法和父类的成员(变量和方法)。
11、方法重载与方法重写 方法重载:指类的同名方法在向其传递不同的参数时可以有不同的动作,以实现不同的功能。 例如,同样是“买”这个动作,如果给定的条件不同,产生的行为就会不一样。 餐厅经理指派员工去买东西,当经理没有指明买什么时候,采购员可能默认为买菜;如果经理 指明要买大米,采购员会去买 1 袋大米;如果经理告诉要买 100 斤大米,采购员可能会到最近 的超市买 100 斤大米;如果经理告诉要去步步高超市去买,采购员会到指定的超市买 100 斤大 米;如果经理告诉要下午去买,采购员会在下午去步步高超市买 100 斤大米。
类体 } 类声明的格式:[public][abstract][final]class 类名 [extends 父类名][implements 接口表名]
类体:类体定义Biblioteka 的成员变量和方法。格式: {成员域定义部分; 方法定义部分; }
举例:定义一个描述学生的 Java 类。于是,我们要去定义学生类的属性和方法。 学生属性:姓名 sName,性别 bGender,年龄 iAge,身高 dHeight,体重 dWeight,总人数 iCounter…… 学生方法:设置学生信息 setInfo,获得学生信息 getInfo,获得学生总人数 getCounter……
6、成员变量的定义:类的对象也称为类的实例,它将包含类中定义的所有成员变量和成员方法。 类的静态特性包括两部分:类的特性和对象的特性。因此 Java 也将成员变量分为两种:类变量 和实例变量。 类变量:描述类的静态特性,被该类的所有对象所共享,即使没有创建类的对象,这些变量也 存在。 实例变量:与具体对象相关,创建一个对象的同时也创建了类的实例变量,因此每一个对象均 有自己的实例变量副本和赋值。
7、成员方法的定义:方法就是一个包含一条或多条语句的代码块,用来完成一个相对独立的功 能。方法有自己的名称以及可以重复使用的变量。用户根据“自顶向下,逐步求精”的原则,可 将一个大型和复杂的程序分解成多个易于管理的模块(这里就是方法);同时,根据面向对象设 计的原则,对类的动态行为加以描述(表现为方法)。方法一旦定义好,用户就可以根据需要在 程序多个不同的地方,通过使用方法名称来调用执行它以完成特定的功能。方法执行时,可能 会返回一个值,也可能没有返回值。没有返回值的方法只是在调用语句中完成相关操作,而有 返回值的方法通常在表达式中被调用。
方法体; } 注意:定义抽象类的主要目的就是为了创建子类,因此 abstract 类不可以是 final 类。抽象类中 可以不包含抽象方法,但包含抽象方法的类必须是抽象类。
抽象方法定义的一般格式: [存取修饰符]abstract [方法返回类型]方法名([形参表])[throws 异常表]; 抽象方法的定义只需一个声明,无需方法体,声明以;结束。
12、抽象类与抽象方法 抽象类没有任何对象,只可作为一个模板用于创建子类,以及为面向对象提供更灵活的多态机 制。 例如:交通工具类的驱动方法只作声明,而没有具体的实现细节。因此这样的类称作“抽象类”, 它的方法称作“抽象方法”(drive 方法)。
抽象类定义的一般格式: [public]abstract class 类名[extends 父类名][implements 接口表] {
4、Java 中的类:Java 是一种纯粹的面象对象程序设计语言,所有的 Java 程序都是基于类的。 类可以理解为 Java 中的一种重要的复合数据类型,是组成 Java 程序的基本要素。创建一个新类, 就是创建一个新的数据类型;实例化一个类,就是创建类的一个对象。
5、类的定义(创建):Java 中的类的定义包括类声明和类体两部分内容。一般格式是: 类声明 {
13、final 修饰符 如果不希望用户重写初始化方法或者不希望类或类中的成员变量、成员方法被修改或重写,也 可以通过 Java 提供的 final 修饰符来实现。因此,1)在类定义时,可以使用 final 修饰符使类不 被继承;2)在定义成员变量时,可通过 final 修饰符来定义为常量;3)在定义方法时,可以使 用 final 修饰符避免方法被子类重写。