java 面向对象设计
【课程思政优秀教学案例】《面向对象程序设计(Java)》课程
课程思政优秀教学案例：《面向对象程序设计（Java）》课程案例课程：类的设计与合作一、课程简介面向对象程序设计是信息与计算科学专业的专业主修课，主要面向信息与计算科学专业大二学生。
课程主要讲授面向对象的基本思想与理论，以及结合Java技术的面向对象设计方法和实现技术。
通过课程学习和实践，使学生掌握面向对象思想的表达和实现方法，能够针对具体应用需求建立面向对象模型，并运用Java技术进行中小型软件系统的设计和开发。
课程将思政理念细化为培养学生软件工程的职业素养、分析问题的辩证思维和大局意识、解决问题的开拓创新和科技强国的责任感，并将其融入课程内容的四大模块中。
从课前预习、课堂讲授、作业过程、项目验收等四个环节，通过课堂讲授时的言传、作业过程中的体验、项目开展时的经历、教师指导时的身教，将思政元素融入到专业知识的学习当中，实现立体化的课程思政。
二、案例展示1、课程思政育人目标以“严谨、敬业、合作、包容”为课程思政理念，从家国情怀、专业素养和工匠精神三个方面，培养学生开拓创新的勇气、勇于承担的责任感、开放包容的合作精神、严谨敬业的工匠精神、科技报国的理想和使命感。
2、课程思政元素及实施路径作为信息技术的基础课程，课程应服务科教兴国战略，培养大国工匠精神。
因此，课程从家国情怀、专业素养和工匠精神三个方面，在知识体系中挖掘和凝练思政元素，通过思政切入点，有机融入到专业知识学习中，实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标。
课程思政融入方法家国情怀方面，结合我国的科技发展历史和现状，介绍科教兴国战略和民族复兴使命，让学生充分了解国家重大科技需求，增强国家和社会责任感，树立科技报国的人生理想。
例如，通过对比开发技术中的国内外差距，激发学生科技强国的责任和使命感；通过类的设计到架构设计，学习在设计中服从大局以保证整体最优，培养学生的大局意识；在案例中植入志愿服务等需求，从内容上促使学生认识和体验为社会和他人做奉献的意识。
Java语言与面向对象程序设计课程设计
Java语言与面向对象程序设计课程设计近年来，Java语言已经成为了企业级应用开发的首选编程语言之一。
而面向对象程序设计则已成为了Java编程的重要思想和核心思路。
本次课程设计将围绕Java语言和面向对象程序设计展开，帮助学生了解Java编程的基础知识和实践技巧，以及面向对象程序设计的基本概念和方法。
课程设计背景在当前的信息社会中，软件开发已成为了一项企业竞争的关键因素。
面向对象程序设计是现代软件开发中应用最广泛的编程范式之一，其核心思想是把现实世界中的事物视为对象，通过对象之间的交互来实现复杂系统的设计和实现。
Java语言作为一种跨平台的编程语言，在企业级应用中得到了广泛的应用，其强大的面向对象编程特性也成为了Java编程的重要优势。
课程目标本次课程设计的主要目标是帮助学生掌握Java语言和面向对象程序设计的基本原理和实践技巧。
具体目标包括：•掌握Java语言的基本语法和程序结构；•熟悉Java编程环境和开发工具；•理解面向对象编程的基本概念和原则；•掌握Java中面向对象编程的相关技术和思想；•实现一个基于Java的简单应用程序，综合应用所学知识。
课程内容本次课程设计主要包括以下内容：•Java基本语法和程序结构；•面向对象编程概念和原则；•Java编程环境和开发工具的使用；•继承、多态、抽象类和接口等面向对象编程的相关技术和思想；•Java中常用的标准类库和工具。
课程安排本次课程设计按照如下安排进行：第一周•介绍Java语言和面向对象程序设计的概念；•熟悉Java编程环境和开发工具；•学习Java基本语法和程序结构。
第二周•学习Java中的数组、字符串和输入输出；•掌握Java中的分支和循环语句；•实现一个简单的命令行程序。
第三周•学习Java中的面向对象编程概念和原则；•了解类、对象、方法和属性的概念；•学习如何定义和使用类。
第四周•学习Java中的继承和多态；•熟悉抽象类和接口的概念；•实现一个基于继承和多态的简单程序。
chap1Java与面向对象程序设计
2. 面向对象的设计 形成OOD模型 • 在OOA模型基础上引入界面管理、任务管理和
数据管理三部分内容。
• 界面管理负责整个系统的人机界面的设计
• 任务管理负责处理并行操作之类的系统资源管 理功能的工作
• 数据管理负责设计系统与数据库的接口。 3. 面向对象的实现 • 选择一种合适的编程语言 • 实现各个类 • 集成 • 维护
对象的操作1 对象的操作2
打开
关闭
对象的操作n
对象的状态 静态属性 （变量）
颜色大小开 启
对象的操作3 换台
对象的操作
……
方法一方面把对象内部的变量包裹封 装保护起来，一方面与外部交互
• 对象的标志，一般是指对象名，用于区别同一类 的各个对象
• 由于对象是类的实例化，因此在程序中通常是先 定义类即定义同类对象的公共属性包括变量和方 法，然后再用对象名创建类的实例对象
现实世界
计算机世界 对象
映射
实体
抽象 实例化
抽象 概念世界
类
抽象数据向对象技术的核心概念之一。如上图所示， 对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机 中的映射和体现。对象拥有各自的静态属性和相关 的操作。比如，现实世界中的电视机是一个实体， 有品牌、尺寸、颜色、开关、控制器等。
，最终形成一个广泛联系的可理解扩充维护更接近 问题本来面目的动态对象模型系统
• 对象：是现实世界的实体或概念在计算机中 的抽象表示。用来模拟组成或影响现实世界 问题的一个或一组因素。(下一节详细介绍)
• 面向对象程序设计的优点：
1. 对数据的封装提高了程序的可复用和可维护性 封 2. 由于封装，保护私有数据
第三阶段 面向对象的实现
进行具体的编程、 模块连接及测试
java面向对象程序设计简答题
一、Java面向对象程序设计概述Java作为一种非常流行的编程语言，其核心思想之一就是面向对象程序设计。
面向对象程序设计是一种程序设计范式，它将计算机程序视为一组对象的集合，每个对象都可以接收消息、处理数据，并将数据传递给其他对象。
Java语言通过类和对象的概念来实现面向对象程序设计，使得程序更加易读、易维护，并且具有良好的扩展性和复用性。
二、Java面向对象程序设计的基础1.类和对象Java中的类是一种模板，它定义了对象的状态和行为。
对象是类的实例，它具有类所定义的属性和方法。
通过定义类和创建对象，可以更好地组织和管理程序的逻辑结构，实现代码的复用和扩展。
2.封装封装是面向对象程序设计的重要特性之一，它将数据和方法封装在类的内部，通过访问控制符来控制对象对其内部状态的访问。
这样可以隐藏对象的内部细节，避免外部代码直接依赖于对象的实现细节，从而提高代码的可维护性和安全性。
3.继承继承是面向对象程序设计的另一个重要特性，它允许一个类继承另一个类的属性和方法，并在此基础上进行修改和拓展。
通过继承，可以在不改变已有代码的情况下为现有类添加新的功能，提高代码的复用性和扩展性。
4.多态多态是面向对象程序设计的一个重要概念，它允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。
通过多态，可以实现接口的统一调用、代码的灵活性和可扩展性。
三、Java面向对象程序设计的实践1.使用类和对象在Java中，使用类和对象是编写程序的基本操作。
首先需要定义类，然后创建对象，并通过对象调用类中的方法来实现程序的功能。
定义一个名为Student的类，然后创建多个Student对象，并调用对象的方法来实现学生管理系统。
2.封装的应用封装可以将数据和行为封装在一个类中，通过访问控制符来控制对对象的访问。
在银行系统中，可以定义一个Account类来封装账户的信息和相关操作，避免外部直接操作账户的内部数据，提高系统的安全性。
3.继承的应用继承可以实现类的复用和扩展，通过子类继承父类的属性和方法，并在此基础上进行修改和拓展。
面向对象程序设计java
面向对象程序设计Java是一种面向对象的编程语言，它提供了一种灵活的方式来构建可重用的软件组件。
它的主要特点是：
1. 面向对象：Java是一种面向对象的编程语言，它支持封装、继承和多态等面向对象的特性，可以更好地抽象和组织代码，提高代码的可重用性。
2. 平台无关性：Java是一种跨平台的编程语言，它可以在多种操作系统上运行，而不需要重新编译代码。
3. 安全性：Java提供了一种安全的运行环境，可以防止恶意代码的执行，保护系统免受病毒和恶意软件的攻击。
4. 强大的类库：Java提供了一个强大的类库，可以让开发者更快捷地开发应用程序。
5. 自动垃圾回收：Java拥有一个自动垃圾回收机制，可以自动回收不再使用的内存，减少内存泄漏的可能性。
java 面向对象的常用设计模式
java 面向对象的常用设计模式java 面向对象的常用设计模式有：1、观察者模式观察者模式又称为发布-订阅模式，定义了对象之间一对多依赖关系，当目标对象(被观察者)的状态发生改变时，它的所有依赖者(观察者)都会收到通知。
2、抽象工厂模式抽象工厂模式主要用于创建相关对象的家族。
当一个产品族中需要被设计在一起工作时，通过抽象工厂模式，能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象；并且通过隔离具体类的生成，使得客户端不需要明确指定具体生成类；所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口，因此只需要改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
3、单例设计模式单例设计模式可以确保系统中某个类只有一个实例，该类自行实例化并向整个系统提供这个实例的公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。
4、策略模式将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类，然后在类中包含这个对象的实例，这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。
比如定义一系列的算法，把每一个算法封装起来，并且使它们可相互替换，使得算法可独立于使用它的客户而变化，这就是策略模式。
5、适配器模式适配器模式主要用于将一个类或者接口转化成客户端希望的格式，使得原本不兼容的类可以在一起工作，将目标类和适配者类解耦；同时也符合“开闭原则”，可以在不修改原代码的基础上增加新的适配器类；将具体的实现封装在适配者类中，对于客户端类来说是透明的，而且提高了适配者的复用性，但是缺点在于更换适配器的实现过程比较复杂。
6、命令模式命令模式的本质是将请求封装成对象，将发出命令与执行命令的责任分开，命令的发送者和接收者完全解耦，发送者只需知道如何发送命令，不需要关心命令是如何实现的，甚至是否执行成功都不需要理会。
命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。
Java面向对象程序设计第4章_类与对象
值的级别不可以高于该参数的级别 。
例4-4
public class Rect { //负责创建矩形对象的类 double width,height,area; void setWidth(double width) { if(width>0){ this.width=width; }} void setHeight(double height) { if(height>0){ this.height=height; } } double getWidth(){ return width; } double getHeight(){ return height; } double getArea(){ area=width*height; return area; }}
1．对成员变量的操作只能放在方法中，方 法可以对成员变量和该方法体中声明的局部变 量进行操作。 2．需要注意的是：实例方法既能对类变量操 作也能对实例变量操作，而类方法只能对类变 量进行操作。 3．一个类中的方法可以互相调用，实例方法 可以调用该类中的其它方法；类中的类方法只 能调用该类的类方法，不能调用实例方法。
给类命名时，遵守下列编程风格（这不是语法要求 的，但应当遵守）：
◆ 1．如果类名使用拉丁字母，那么名字的首字母使用大写字母， 如。 2．类名最好容易识别、见名知意。当类名由几个“单词”复 合而成时，每个单词的首字母使用大写。
习题解答-Java面向对象程序设计-邢国波-清华大学出版社
第1章一、问答题1．Java有哪些特点？Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言。
Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。
Java语言是简单的。
Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。
Java语言不使用指针，而是引用。
并提供了垃圾回收机制，使得程序员不必为内存管理而担忧。
Java语言是纯粹面向对象的。
Java语言提供类、接口和继承等。
Java语言是分布式的。
Java语言支持Internet应用的开发，Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java语言是健壮的。
Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。
安全检查机制使得Java更具健壮性。
Java语言是安全的。
Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。
Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制，并提供安全管理机制让Java应用设置安全哨兵。
Java语言是体系结构中立的。
Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。
这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
Java语言是跨平台的。
Java程序的字节码文件可以在任何一个操作系统上运行。
2．编译Java Application程序的命令是什么？运行命令是什么？编译命令：javac 源程序的文件名运行命令：java main方法所在类的类名3．Java应用程序分几类？各有什么特点？不同的Java程序运行在不同的环境中，习惯上将运行环境相同的Java程序归为一类，可以分3类：Java Application应用程序，属于JavaSEApplet小程序（目前实际开发中基本不使用）Servlet程序（在JavaEE中使用）二、编程题编写一个文件名为FirstProgram的Java Application，功能是输出“Hello,EveryOne!”，写出编译和运行文件的命令和编译器产生的文件名。
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• An object-oriented design determines which classes and objects are needed, and specifies how they will interact • Low level design details include how individual methods will accomplish their tasks
– what to do, not how to do it
• Often an initial set of requirements is provided, but they should be critiqued and expanded • It is difficult to establish detailed, unambiguous, and complete requirements • Careful attention to the reqme and expense in the overall Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Publishing as Pearson Addison-Wesley project
Chapter 6: Object-Oriented Design
Java Software Solutions Foundations of Program Design Sixth Edition by Lewis & Loftus
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– establishing the requirements – creating a design – implementing the code – testing the implementation
• These activities are not strictly linear – they overlap and interact
Object-Oriented Design
• Now we can extend our discussion of the design of classes and objects • Chapter 6 focuses on:
– software development activities – determining the classes and objects that are needed for a program – the relationships that can exist among classes – the static modifier – writing interfaces – the design of enumerated type classes – method design and method overloading
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6-9
Identifying Classes and Objects
• The core activity of object-oriented design is determining the classes and objects that will make up the solution • The classes may be part of a class library, reused from a previous project, or newly written • One way to identify potential classes is to identify the objects discussed in the requirements • Objects are generally nouns, and the services that an object provides are generally verbs
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6-3
Program Development
• The creation of software involves four basic activities:
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Requirements
• Software requirements specify the tasks that a program must accomplish
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Outline
Software Development Activities Identifying Classes and Objects Static Variables and Methods Class Relationships Interfaces Enumerated Types Revisited Method Design Testing
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Implementation
• Implementation is the process of translating a design into source code • Novice programmers often think that writing code is the heart of software development, but actually it should be the least creative step • Almost all important decisions are made during requirements and design stages • Implementation should focus on coding details, including style guidelines and documentation
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Testing
• Testing attempts to ensure that the program will solve the intended problem under all the constraints specified in the requirements • A program should be thoroughly tested with the goal of finding errors • Debugging is the process of determining the cause of a problem and fixing it • We revisit the details of the testing process later in this chapter
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Outline
Software Development Activities Identifying Classes and Objects Static Variables and Methods Class Relationships Interfaces Enumerated Types Revisited Method Design Testing
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Identifying Classes and Objects
• A partial requirements document:
The user must be allowed to specify each product by its primary characteristics, including its name and product number. If the bar code does not match the product, then an error should be generated to the message window and entered into the error log. The summary report of all transactions must be structured as specified in section 7.A. Of course, not all nouns will correspond to a class or object in the final solution
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Design
• A software design specifies how a program will accomplish its requirements • That is, a software design determines: