UNIT5-面向对象编程的高级概念
面向对象编程的基础知识

面向对象编程的基础知识面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)是计算机编程中广泛应用的一种编程范式,它将程序中的数据和操作封装到对象中,通过对象之间的交互来实现程序功能,具有高度的灵活性和可维护性。
1. 面向对象编程的特点面向对象编程具有以下特点:1.1. 封装性封装性是面向对象编程的基本特征之一。
它把数据和操作封装到对象内部,使用者不能直接访问和修改对象内部的数据,只能通过对象提供的接口来操作数据,从而保证数据的安全性和完整性。
1.2. 继承性继承性是面向对象编程的重要特征之一。
它允许子类从父类继承属性和方法,并在此基础上添加新的特性,从而实现代码复用和扩展性。
1.3. 多态性多态性是面向对象编程的重要特征之一。
它可以使不同对象对同一个消息(例如方法调用)作出不同的响应,从而实现灵活和高效的代码设计和运行。
2. 面向对象编程的核心概念面向对象编程的核心概念包括类(Class)、对象(Object)、封装(Encapsulation)、继承(Inheritance)和多态(Polymorphism)等。
以下分别进行介绍:2.1. 类(Class)类是面向对象编程的基本组成单位,它定义了一组数据和方法的集合,描述了一类对象的属性和行为。
类常用的定义方式是使用class关键字,如下所示:```class Person {String name;int age;void introduce(){System.out.println("My name is " + name + ", I am " + age + " years old.");}}```这个Person类包含了两个数据属性(name和age)和一个方法(introduce()),可以用来描述一个人的信息。
2.2. 对象(Object)对象是类的实例化,是面向对象编程的基本操作单元。
简述面向对象编程概念

简述面向对象编程概念摘要:1.面向对象编程的概念2.面向对象编程的优点3.面向对象编程的应用场景4.面向对象编程的实践案例5.总结正文:一、面向对象编程的概念面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种编程范式,它将现实世界中的事物抽象成具有属性和方法的对象。
面向对象编程的核心理念是“万物皆为对象”,通过对象之间的组合和交互来实现程序的设计和实现。
二、面向对象编程的优点1.模块化:面向对象编程使得代码更加模块化,易于维护和扩展。
2.封装性:面向对象编程通过封装性隐藏内部实现细节,提高了代码的可读性和安全性。
3.继承性:面向对象编程支持代码的重用,通过继承实现类与类之间的知识共享。
4.多态性:面向对象编程允许同一接口具有多种实现,提高了程序的灵活性。
三、面向对象编程的应用场景1.管理系统:面向对象编程在管理系统中具有广泛应用,如企业员工管理系统、学校学生管理系统等。
2.图形界面应用:面向对象编程易于实现图形界面,如QQ、微信等社交软件。
3.游戏开发:面向对象编程在游戏开发中具有优势,如角色、场景、道具等都可以抽象为对象进行管理。
4.Web开发:面向对象编程在Web开发中也有广泛应用,如前后端交互中的数据模型设计。
四、面向对象编程的实践案例1.Java:Java是一种典型的面向对象编程语言,其垃圾回收机制、类库等特性为开发者提供了良好的编程环境。
2.Python:Python虽然被认为是面向对象编程的初级语言,但其依然具有丰富的类库和良好的对象模型。
3.C++:C++是一种支持面向对象编程的编程语言,其在游戏开发、图形界面应用等领域具有广泛应用。
五、总结面向对象编程是一种具有广泛应用的编程范式,它通过抽象、封装、继承和多态等特性,提高了程序的可读性、可维护性和灵活性。
Python中的面向对象编程概述

Python中的面向对象编程概述面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种面向对象程序设计的方法,它将对象作为程序的基本单元,通过封装、继承和多态等特性,实现对现实世界中事物的抽象和模拟。
Python是一种支持面向对象编程的语言,本文将概述Python中的面向对象编程的概念、语法和应用。
一、面向对象编程的概念面向对象编程是一种把对象作为程序基本单元的编程思想,它将现实世界中的事物抽象成对象,每个对象都有自己的属性和方法,属性是对象的特征描述,方法是对象能够执行的操作。
对象之间可以相互协作,通过方法的调用实现各种功能。
面向对象编程的特点包括封装、继承和多态。
1.封装封装是面向对象编程中的一种思想,它将对象的属性和方法封装在一起,形成一个独立的单元,外部无法访问对象内部的实现细节,只能通过对象提供的接口来使用。
这种思想可以保证对象内部的数据和行为不会被误用和破坏,同时也提高了程序的可维护性和扩展性。
在Python中,可以使用类(class)来实现封装,一个类定义了一个对象的属性和方法,可以创建多个对象实例来使用。
2.继承继承是面向对象编程中的另一种思想,它允许创建一个类,从已有类中继承属性和方法,并可以扩展或修改它们。
继承的优点在于代码重用和减少代码冗余,同时也可以实现代码的封装和抽象化。
在Python中,可以使用继承来创建一个新的类,可以继承一个或多个父类的属性和方法,也可以重写父类的方法来实现特定的功能。
3.多态多态是面向对象编程中的一种特性,它允许不同的对象呈现出相同的接口,从而实现对这些对象的透明操作。
多态的优点在于提高了可扩展性和可维护性,同时也提供了更好的代码结构和设计模式。
在Python中,多态可以通过重载(overloading)和重写(override)方法来实现。
方法重载是指在一个类中定义多个同名但参数不同的方法,而方法重写则是在子类中覆盖父类中的同名方法。
Java中的面向对象编程概念

Java中的面向对象编程概念Java是一种广泛使用的面向对象编程语言,面向对象编程是一种用于构建应用程序的编程范例。
在面向对象编程中,一切都被视为对象,对象之间通过消息传递进行交互。
本文将介绍Java中的面向对象编程的概念,并深入探讨其重要性、特点以及应用。
一、面向对象编程的概念面向对象编程是一种软件设计方法,它包括封装、继承和多态等概念。
在面向对象编程中,一切都被视为对象,每个对象都具有属性和方法。
对象之间通过消息传递进行交互,从而完成特定的任务。
在Java中,一切都是对象。
每个对象都属于特定的类,类是对象的蓝图,它描述了对象的属性和方法。
Java中的类是由属性和方法组成的,属性用于描述对象的状态,方法用于描述对象的行为。
通过创建类的实例,我们可以创建具体的对象。
面向对象编程的核心概念包括封装、继承和多态。
封装是指将数据和方法封装在一个类中,通过访问控制符来控制对数据和方法的访问。
继承是指一个类继承另一个类的属性和方法,从而可以重用代码并创建更加灵活的类。
多态是指对象可以以不同的状态和类型来表现,从而可以根据需要调用不同的方法。
二、面向对象编程的重要性面向对象编程具有很多优点,它可以提高代码的复用性、可维护性和灵活性。
面向对象编程可以将代码组织成一个个独立的模块,从而可以更加容易地理解和修改代码。
同时,面向对象编程可以提高代码的复用性,通过继承和多态可以更加灵活地创建和使用类。
此外,面向对象编程还可以提高代码的可维护性,通过封装可以保护数据和方法,防止其被不恰当地访问和修改。
面向对象编程还可以提高代码的可扩展性和可重用性。
通过继承可以创建新的类并重用父类的属性和方法,从而可以更加容易地创建新的类。
同时,面向对象编程还可以提高代码的可扩展性,通过多态可以根据需要调用不同的方法,从而可以更加灵活地处理对象。
三、面向对象编程的特点面向对象编程具有很多特点,其主要特点包括封装、继承和多态。
封装是将数据和方法封装在一个类中,通过访问控制符来控制对数据和方法的访问。
名词解释OOP

名词解释OOPOOP,指的是面向对象编程(Object Oriented Programming),是一种高级的编程技术,可以减少代码的重复,实现更高效的程序设计。
面向对象编程最早源于1960年代,之后又演变成为一种非常重要的编程思想。
面向对象编程的核心思想是模块化、封装、继承、多态,下面分别介绍各个概念:模块化:在面向对象编程中,程序的功能分解成一个一个的类,每个类可以看作是一个模块,模块之间可以相互联系,从而实现程序的功能。
封装:在面向对象编程中,每个类的定义都是封装的,也就是说,把程序中的每一部分封装成一个类,可以极大地提高代码的可维护性、可复用性。
继承:在面向对象编程中,可以利用继承这个特性,使得程序变得简单、清晰,避免了写重复的代码。
示例:父类和子类,子类可以继承父类的属性和方法。
多态:它是指一个类可以有多种不同的实现,可以根据不同的环境选择不同的实现方式。
示例:假设有两个函数,一个函数可实现黑白显示功能,一个函数可实现彩色显示功能,如果是使用多态,在程序中只需要定义一个函数,即可实现上述功能,用户根据当前环境选择是黑白显示还是彩色显示。
通过以上介绍,我们可以清楚地看到,面向对象编程使程序变得非常模块化,具有可复用性,而且可以极大地简化程序的编写,进而提高代码的可维护性。
因此,面向对象编程在计算机领域有着非常重要的地位,广泛的应用于操作系统、数据库系统、虚拟机、图形图像处理,以及机器人、物联网等多个领域,可以实现程序的高效编写、调试和维护。
此外,面向对象编程也有一定的缺点,比如它易于出现程序的复杂性,可扩展性较差,而且比传统编程要复杂得多,也不太适合初学者。
总之,面向对象编程是一种非常重要且全面的编程思想,它可以帮助我们更好地实现功能和更高效地编写程序,但是我们也要根据不同的场景选择合适的编程思想,以实现更佳的程序设计。
Java面向对象编程核心概念解析

Java面向对象编程核心概念解析Java是一门面向对象的编程语言,其核心概念是面向对象编程。
本文将对Java 面向对象编程的核心概念进行解析。
主要内容分为以下几点:1. 类和对象:- 类是一种数据类型,是对象的蓝图或模板。
它定义了对象的属性和方法。
- 对象是类的实例,具有类定义的属性和方法。
通过创建对象,可以使用类中定义的方法和访问类中的属性。
2. 封装:- 封装是指将数据和代码组合成一个单一的实体,并限制对内部数据和代码的访问。
它将数据和代码进行隐藏,只暴露必要的接口供外部使用,保证了代码的安全性和可维护性。
3. 继承:- 继承是指一个类可以派生出新的类,新类继承了原始类的属性和方法。
通过继承,新类可以重用原始类的代码,并且可以添加新的属性和方法,实现代码的复用与扩展。
4. 多态:- 多态是指同一个方法在不同的对象上具有不同的行为。
通过多态,可以使用不同的对象调用相同的方法,得到不同的结果。
它提高了代码的灵活性和可扩展性。
5. 方法重载和方法重写:- 方法重载是指在同一个类中定义多个同名的方法,但参数列表不同。
编译器根据参数列表选择最合适的方法进行调用。
- 方法重写是指在子类中重新定义父类中已有的方法,子类中的方法和父类中的方法具有相同的名称和参数列表。
使用子类对象调用该方法时,会调用重写的方法。
6. 抽象类和接口- 抽象类是不能被实例化的类,只能作为其他类的父类使用。
抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法,子类必须实现抽象方法。
- 接口是一种特殊的抽象类,它只包含抽象方法和常量。
类可以实现一个或多个接口,实现接口的类必须实现接口中定义的抽象方法。
7. 设计模式:- 设计模式是解决软件设计问题的一种经验总结。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
它们通过组织类和对象之间的关系,提供了一种灵活、可扩展和可重用的解决方案。
总结:Java面向对象编程的核心概念包括类和对象、封装、继承、多态、方法重载和方法重写、抽象类和接口以及设计模式。
Python中的面向对象编程的基本概念

Python中的面向对象编程的基本概念随着互联网和数字化的普及,计算机语言已经成为人们生活不可或缺的一部分。
Python语言作为一种高级编程语言,既能支持面向过程的编程,又能支持面向对象的编程,使得程序员们能够更加方便、高效地进行软件开发。
本篇论文将对Python中的面向对象编程的基本概念进行介绍和分析,以帮助初学者更好地掌握该技术。
一、面向对象编程基础概念面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)是基于对象概念的编程方法。
在OOP中,一个对象是一个可识别、可区分和具有独特性质的实体。
面向对象编程通过在对象内部包含数据和方法,将数据和方法结合起来,以便于更好地管理和处理数据。
一个对象通常具有属性(Attribute)、方法(Method)和标识符(Identity),其中属性是对象的数据,方法是对象的行为,标识符是一个指向对象的指针或别名。
面向对象编程的基本思想是将现实世界中的实体和其相互之间的联系抽象成类,通过类的实例化来模拟现实世界中的实体,从而实现计算机程序和现实世界的交互。
二、Python中的类和对象在Python中,类是一种表示数据和行为的代码结构。
通过类,可以定义一组相关的数据和方法,并以此来实例化一个对象。
在Python 中,对象是由类定义的一个实例。
类的对象包含了类定义中声明的属性和方法。
类定义的基本形式如下:class ClassName:attribute_1 = value_1attribute_2 = value_2def method_1(self, arg_1, arg_2)return value_1def method_2(self, arg_3, arg_4)return value_2其中,Classname为类名,attribute1和attribute2是两个属性,value1和value2是两个属于属性的值。
method1和method2是两个方法,self是一个指向对象自身的指针,arg1、arg2、arg3、arg4为方法的参数,value1和value2分别为方法返回的值。
Python面向对象编程介绍

Python面向对象编程介绍Python是一种广泛应用于各种领域的高级编程语言。
虽然Python可以以很多种方式来进行编程,但是它也是一种面向对象编程语言。
面向对象编程(OOP)是一种编程范型,其中数据和操作被整合在一起以形成对象。
它被广泛使用于软件工程,游戏开发,web应用程序和其他许多领域中。
本文将介绍Python的面向对象编程及其相关概念和用例。
Python的面向对象编程通常由类,对象,实例变量,方法和继承组成。
类是一个通用的模板,它描述了一类事物的属性和行为。
例如,一个“猫”类可以有属性“颜色”和方法“喵喵叫”和“跳跃”。
类允许开发人员定义通用的“猫”模板,可以在之后的程序中定义多个猫对象。
对象是类实例的一个特定的实例,它由类定义,它只是类的一个具体实现。
类可以看作是模具,而对象则是从模具中制成的产品。
对象拥有其自己的属性和行为,并为不同的对象提供不同的值。
例如,如果定义了名称为“猫”的类,可以通过创建不同名称的实例来创建多个不同的猫对象。
实例变量是对象的唯一变量,它定义了对象的唯一性。
每个对象都有自己独立的实例变量。
例如,将颜色作为“猫”类的实例变量之一,不同的猫对象可以具有不同的颜色。
方法是与对象相关的功能。
它是定义在类中的函数。
例如,“猫”类可以具有“喵喵叫”和“跳跃”方法。
方法允许程序与对象交互从而实现数据操作和功能。
方法也可以包含属性和其他操作,以定义特定的行为。
继承是面向对象编程的一个重要概念。
它允许新类通过已有类的定义来定义其属性和行为。
这些新类称为子类,已有的类称为父类。
子类继承了父类的所有属性和方法,但可以在其基础上进行修改或扩展。
例如,可以通过创建“虎猫”类来表示比普通猫更具攻击性的猫。
它继承了“猫”类的所有属性和方法,但可以添加新的或修改现有的方法。
Python的面向对象编程还具有多态性的概念。
它允许不同对象采用相同的方法名,但执行不同的行为。
这意味着在对象之间可以使用相同的方法名来进行互操作。
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3
类的继承—方法的覆盖 类的继承 方法的覆盖
覆盖使得在子类中 可重新定义父类已 有的方法, 有的方法,从而使 子类具有自己的行 为
class Employee{ String name; public void showInfo(){ System.out.println(name); } }
class Manager extends Employee{ String department; public void showInfo(){ System.out.println(name); System.out.println(“Manager of ”+department); } }
8
类的继承—构造函数的重载 类的继承 构造函数的重载
public class Employee { private String name; private int salary; ; public Employee(String n,int s) { name=n; salary=s; } public Employee(String n) { this(n,0); } public Employee() { this(“Unknown”); } }
11
接口的定义
接口的定义包括接口声明和接口体两部分: 接口的定义包括接口声明和接口体两部分: [public] interface 接口名 [extends 父接口名列表 { 父接口名列表] [public][static][final] 域类型域名 常量值; 域类型域名=常量值 常量值; [public][abstract][native] 返回值类型 方法名 参数列表) 异常列表]; (参数列表)[throws 异常列表 ; } public interface MyInterface { int MAXSIZE=1024; public abstract myMethod(String name); }
Java语言的接口 语言的接口
接口定义了若干个抽象方法和常量, 接口定义了若干个抽象方法和常量,形成完成一 个特定功能的属性集合, 个特定功能的属性集合,用来弥补单重继承的不 凡是需要实现这种特定功能的类, 足;凡是需要实现这种特定功能的类,都可以继 承并在类内使用接口。 承并在类内使用接口。 接口是由常量和抽象方法组成的特殊类, 接口是由常量和抽象方法组成的特殊类,接口中 的属性都是用final修饰的常量,接口中的方法都 修饰的常量, 的属性都是用 修饰的常量 是用abstract修饰的没有方法体的抽象方法。 修饰的没有方法体的抽象方法。 是用 修饰的没有方法体的抽象方法 接口定义的仅仅是实现某一个特定功能的一组功 能的对外接口和规范, 能的对外接口和规范,功能的真正实现要由实现 接口的各个类来定义接口中各抽象方法的方法体。 接口的各个类来定义接口中各抽象方法的方法体。 Java语言通过接口实现了类间多重继承功能。 语言通过接口实现了类间多重继承功能。 语言通过接口实现了类间多重继承功能
a member of MySubClass a member of MyClass a member of MySubClass
6
类的继承—父子类对象转换原则 类的继承 父子类对象转换原则
class SuperClass { int x; } class SubClass extends SuperClass { int y; char ch; } public class UseSuperSub { public static void main(String[] args){ SuperClass sp,sp_ref; SubClass sb,sb_ref; sp=new SuperClass(); sb=new SubClass(); sp_ref=sb; sb_ref=(SubClass)sp_ref; } } 子类对象可以被视为是其 父类的一个对象 父类对象不能被当作是某 一个子类的对象 sb_ref=(SubClass)sp; ;
class Manager extends Employee{ String department; public void showInfo(){ showName(); System.out.println(“Manager of ”+department); } }
2
类的继承—域的隐藏 类的继承 域的隐藏
12
接口的定义
系统默认:接口中所有属性都是 系统默认:接口中所有属性都是public static final(公共 静态 最终 最终) 公共 系统默认:接口中的所有方法都是public 系统默认:接口中的所有方法都是 abstract(公public interface Doable { public static final String NAME; public abstract void doThis(); public abstract int doThat(); }
5
类的继承—继承、 类的继承 继承、隐藏和覆盖示例 继承
public class MySubClass extends MyClass{ public String s=“a member of MySubClass”; public void test(){ super.test(); System.out.println(s); } public static void main(String []args){ MySubClass msc=new MySubClass(); System.out.println(msc.s); msc.test(); } } class MyClass { protected String s=“a member of MyClass”; protected void test() { System.out.println(s); } }
public class CanDo implements Doable { public void doThis() { //whatever } public int doThat() { //whatever } //etc. }
14
Java语言的包 语言的包
包是一种较为松散的类的集合, 包是一种较为松散的类的集合,通常把需 要在一起工作的类(互相访问) 要在一起工作的类(互相访问)放入一个 包 包在较大的范围内实现了OOP的封装机制, 包在较大的范围内实现了 的封装机制, 的封装机制 它把一组类和接口封装在一个包之内, 它把一组类和接口封装在一个包之内,这 为管理大量的类和接口提供了方便, 为管理大量的类和接口提供了方便,也有 利于这些类和接口的安全 Java编译器将包与文件系统的目录一一对 编译器将包与文件系统的目录一一对 应起来
4
类的继承—this与super 与 类的继承
this和super是用来指代父类和 和 是用来指代父类和 子类的对象的关键字 this:代表了当前对象的一个 : 引用 super:是当前对象的直接父 : 类对象的引用 二者还可以调用当前对象或父 类对象的构造函数
class Apple extends Fruits{ public Apple(int price){ super(price); super.method(someParaList); } } class Circle{ double r; Circle(int r){ this.r=r; } public double area(){ { return r*r*Math.PI; } }
方法的重载是实现Java语言 语言 方法的重载是实现 多态机制的重要手段 方法的重载与方法的覆盖不 同,方法的重载不是子类对 父类同名方法的重新定义, 父类同名方法的重新定义, 而是同一类中若干同名方法 的重新定义 系统仅通过参数列表选择匹 配的方法定义, 配的方法定义,不能定义参 数相同, 数相同,返回值不同的同名 方法。 方法。
Unit 5: 面向对象编程的高级概念 :
章节目标
类的继承 抽象类和接口 Java语言的包 语言的包 内部类与嵌套类
1
类的继承—继承的实现 类的继承 继承的实现
继承使得子类可以 利用父类中定义的 方法和变量, 方法和变量,就像 它们属于子类本身 一样。 一样。
class Employee{ String name; public void showName(){ System.out.println(name); } }
父类引用变量直接引用子 类对象
强制类型转换,sp_ref此 时实际指向子类对象
7
类的继承—方法的重载 类的继承 方法的重载
class DataRenderer { void draw(String s){ … } void draw(int i) { … } void draw(float f){ … } }
package javalang javalang 15
包的声明
声明包的语法为: 声明包的语法为:
package 包的名称
声明包的语句必须放置在程序的最前面, 声明包的语句必须放置在程序的最前面, 在类的声明之前。 在类的声明之前。该语句后面的所有类都 被当作包的成员 缺省情况下,系统会为每一个(.java)源文 缺省情况下,系统会为每一个 源文 件创建一个无名包, 件创建一个无名包,这个源文件中定义的 所有类都隶属于这个无名包, 所有类都隶属于这个无名包,它们之间可 以相互引用非private(私有)的域或方法 以相互引用非 (私有)
16
包的引用
通常一个类只能引用与它在同一个包中的公共类。 通常一个类只能引用与它在同一个包中的公共类。 若需要引用其它包中的类, 若需要引用其它包中的类,可以采用以下几种方 法: 1. 使用包名类名前缀 java.util.Vector vc=new java.util.Vector(); 2. 加载需要使用的类 import java.util.Vector; Vector vc=new Vector(); 3. 加载整个包 import java.util.*; Vector vc=new Vector(); 4. 使用环境变量 使用环境变量classpath 17 set classpath=…