第五讲 面向对象之类与对象 - 封装与继承
面向对象知识点总结
⾯向对象知识点总结1、⾯向对象三⼤特征封装：封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接⼝，控制在程序中属性的读和修改的访问级别，将抽象得到的数据和⾏为（或功能）相结合，形成⼀个有机的整体。
继承：继承就是⼦类继承⽗类的特征和⾏为，使得⼦类对象（实例）具有⽗类的实例域和⽅法，或⼦类从⽗类继承⽅法，使得⼦类具有⽗类相同的⾏为。
多态：多态指同⼀个⾏为具有多个不同表现形式或形态的能⼒，是指⼀个类实例（对象）的相同⽅法在不同情形有不同表现形式，使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接⼝。
2、类与对象对象：对象是类的⼀个实例，有状态和⾏为。
类：类是⼀个模板，它描述⼀类对象的⾏为和状态。
⼀个类可以包含以下类型变量：（1）局部变量：在⽅法、构造⽅法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。
变量声明和初始化都是在⽅法中，⽅法结束后，变量就会⾃动销毁。
（2）成员变量：成员变量是定义在类中，⽅法体之外的变量。
这种变量在创建对象的时候实例化。
成员变量可以被类中⽅法、构造⽅法和特定类的语句块访问。
（3）类变量：类变量也声明在类中，⽅法体之外，但必须声明为 static 类型。
3、构造⽅法每个类都有构造⽅法。
如果没有显式地为类定义构造⽅法，Java 编译器将会为该类提供⼀个默认构造⽅法。
在创建⼀个对象的时候，⾄少要调⽤⼀个构造⽅法。
构造⽅法的名称必须与类同名，⼀个类可以有多个构造⽅法。
4、封装封装是指⼀种将抽象性函式接⼝的实现细节部分包装、隐藏起来的⽅法。
封装可以被认为是⼀个保护屏障，防⽌该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。
要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接⼝控制。
修改属性的可见性来限制对属性的访问（⼀般限制为private），可通过getter和setter⽅法访问和操作类中私有成员变量。
如下代码：class BookClass{private String title;private int pageNum;BookClass(){};// 设置名称public void setTille(String title) {this.title = title;}public String getTitle() {return title;}// 设置页数public void setPageNum(int pageNum) {if (pageNum>=200) {this.pageNum = pageNum;} else {System.out.println("页数输⼊错误，图书页数不能⼩于200页，设置为默认值200");this.pageNum = 200;}}public int getPageNum() {return pageNum;}// 显⽰图书信息public void detail() {System.out.println("图书名称为："+title+"，页数为："+pageNum);}}5、继承在 Java 中通过 extends 关键字可以申明⼀个类是从另外⼀个类继承⽽来的。
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。
C++中的封装、继承、多态理解
C++中的封装、继承、多态理解封装(encapsulation)：就是将抽象得到的数据和⾏为(或功能)相结合，形成⼀个有机的整体，也就是将数据与操作数据的源代码进⾏有机的结合，形成”类”，其中数据和函数都是类的成员。
封装的⽬的是增强安全性和简化编程，使⽤者不必了解具体的实现细节，⽽只是要通过外部接⼝，特定的访问权限来使⽤类的成员。
封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化。
继承(inheritance)：C++通过类派⽣机制来⽀持继承。
被继承的类型称为基类或超类，新产⽣的类为派⽣类或⼦类。
保持已有类的特性⽽构造新类的过程称为继承。
在已有类的基础上新增⾃⼰的特性⽽产⽣新类的过程称为派⽣。
继承和派⽣的⽬的是保持已有类的特性并构造新类。
继承的⽬的：实现代码重⽤。
派⽣的⽬的：实现代码扩充。
三种继承⽅式：public、protected、private。
继承时的构造函数：(1)、基类的构造函数不能被继承，派⽣类中需要声明⾃⼰的构造函数；(2)、声明构造函数时，只需要对本类中新增成员进⾏初始化，对继承来的基类成员的初始化，⾃动调⽤基类构造函数完成；(3)、派⽣类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数；(4)、单⼀继承时的构造函数：派⽣类名::派⽣类名(基类所需的形参，本类成员所需的形参):基类名(参数表) {本类成员初始化赋值语句；}；(5)、当基类中声明有默认形式的构造函数或未声明构造函数时，派⽣类构造函数可以不向基类构造函数传递参数；(6)、若基类中未声明构造函数，派⽣类中也可以不声明，全采⽤缺省形式构造函数；(7)、当基类声明有带形参的构造函数时，派⽣类也应声明带形参的构造函数，并将参数传递给基类构造函数；(8)、构造函数的调⽤次序：A、调⽤基类构造函数，调⽤顺序按照它们被继承时声明的顺序(从左向右)；B、调⽤成员对象的构造函数，调⽤顺序按照它们在类中的声明的顺序；C、派⽣类的构造函数体中的内容。
继承时的析构函数：(1)、析构函数也不被继承，派⽣类⾃⾏声明；(2)、声明⽅法与⼀般(⽆继承关系时)类的析构函数相同；(3)、不需要显⽰地调⽤基类的析构函数，系统会⾃动隐式调⽤；(4)、析构函数的调⽤次序与构造函数相反。
面向对象的三大特性(封装-继承-多态)
一丶封装1 权限修饰符可以用来修饰成员变量和成员方法，对于类的权限修饰只可以用public和缺省default。
被public修饰的类可以在任意地方被访问；default类只可以被同一个包内部的类访问。
权限由大到小：public protected default(不写) private被private修饰的成员只能在本类中访问，外界不能访问2 set()/get()方法（1）this关键字a.可以用来调用变量，方法，构造方法；b.this.xx 理解为调用当前类的xx。
（2）成员变量和局部变量1）在类中的位置不同a:成员变量:在类中,方法外b:局部变量:在方法声明上（形式参数）,或者是在方法定义中2）在内存中的位置不同a:成员变量:在堆内存b:局部变量:在栈内存3）生命周期不同a:成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失b:局部变量:随着方法调用而存在,随着方法的调用结束而消失4）初始化值不同a:成员变量:有默认值b:局部变量:必须初始化值,否则报错!(在使用它之前,没有初始化) （3）set()/get()方法当成员变量被private修饰时，不在本类中无法直接访问，便需要set()/get()方法来解决这个问题3 封装性封装：是面向对象的第一大特性，所谓封装，就是值对外部不可见（一般而言被private修饰），外部只能通过对象提供的接口（如set()/get()方法）来访问。
封装的好处：a.良好的封装能够减少耦合；b.类内部的结构可以自己修改，对外部影响不大；c.可以对成员进行更精准的控制（防止出现与事实不符的情况）；d.影藏实现细节。
注意：在开发中，类的成员变量全部要进行封装，封装之后通过set()/get()方法访问。
二丶继承extends1 实现：通过 class Zi extends Fu{} 实现类的继承（1）子类继承父类，父类中声明的属性，方法，子类都可以获取到；当父类中有私有的属性方法时，子类同样可以获取到，由于封装性的设计，使得子类不能直接调用访问。
2、C#面向对象：封装、继承、多态、String、集合、文件（上）
2、C#⾯向对象：封装、继承、多态、String、集合、⽂件（上）⾯向对象封装⾯向对象概念⼀、⾯向对象概念⾯向过程：⾯向的是完成⼀件事情的过程，强调的是完成这件事情的动作。
⾯向对象：找个对象帮你完成这件事情。
⼆、⾯向对象封装把⽅法进⾏封装，隐藏实现细节，外部直接调⽤。
打包，便于管理，为了解决⼤型项⽬的维护与管理。
三、什么是类？将相同的属性和相同⽅法的对象进⾏封装，抽象出 “类”，⽤来确定对象具有的属性和⽅法。
类、对象关系：⼈是类，张三是⼈类的对象。
类是抽象的，对象是具体的。
对象可以叫做类的实例，类是不站内存的，对象才占内存。
字段是类的状态，⽅法是类执⾏的动作。
三个特性：封装、继承、多态。
四、访问修饰符public 公共的，任何地⽅都可以访问private 私有的，只有本类中成员可以访问protected 受保护的，可以在当前类以及⼦类访问Intelnal 只能在当前项⽬中访问，在同⼀个项⽬中Intelnal和public权限是⼀样的。
protected Intelnal 当前项⽬受保护的。
修饰类的访问修饰符只有两个：public、Intelnal定义⼀个类时，如果不加访问修饰符，默认是Intelnal可访问性不⼀致：⼦类可访问性不能⾼于⽗类可访问性，可能会被暴漏⽗类成员。
类中的成员，如果不加访问修饰符，默认都是private定义⼀个类[public] class 类名{字段；属性；⽅法；}class person{public string name; //字段public int age;public int height;public void sayHi(){Console.WriteLine("Hello , my name is {0}, my age is {1} , my height is {2}" , , this.age,this.height); //this当前类}}使⽤关键字 new 创建类的对象称之为实例化。
面向对象设计的三大原则,理解并能举例
面向对象设计的三大原则，理解并能举例
面向对象编程设计有三大原则，分别是封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）。
1. 封装（Encapsulation）：封装是将数据和相关行为（方法）
组合在一个类中，以实现隐藏内部实现细节的原则。
通过封装，可以将一组数据和对它们的操作封装在一个类中，对外部只暴露必要的接口，隐藏了实现的细节，提高了代码的安全性和可维护性。
例如，一个汽车类可以封装了颜色、品牌、速度等变量和加速、刹车等方法，对外只提供加速和刹车的接口，而隐藏了内部细节。
2. 继承（Inheritance）：继承是指创建一个新类（子类）从已
有的类（父类）中继承属性和方法的过程。
子类可以通过继承父类的特性来扩展和增强功能，并且可以重用已有的代码。
例如，有一个动物类，定义了一些公共属性和方法，然后创建了狗类和猫类继承动物类，狗类和猫类就可以共享动物类的一些功能，同时可以根据需要添加自己的特定功能。
3. 多态（Polymorphism）：多态是指同一类对象在不同情况下
可以表现出不同的行为。
对象多态性使用继承和接口实现，通过动态绑定和方法重写，允许不同的对象对同一个方法做出不同的响应。
例如，一个动物类中有一个叫声的方法，猫类和狗类都继承了动物类，并重写了叫声的方法，当通过调用叫声方法时，猫和狗的叫声不同，实现了多态性。
这三个原则是面向对象设计的基石，有助于实现代码的可重用性、可扩展性和灵活性。
c#ppt05-面向对象编程(二)继承封装和多态PPT教学课件
分别使用了自己 和父类的方法。
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class parent
{ two two1= new two(); one one1 = two1; one one2 = new one(); //m1指向m2实例 two1.y(); one1.y(); one2.y();
Console.ReadLine();
class two : one {
} }
public override void y() //重写同名方法
class Student: Person
{ string school;
int score; }
子类比父类多了两个成员： school、score。
3、域的隐藏：子类重新定义一个从父类中继承的域变量，但通 常会被认为是一个糟糕的设计。
class A{ public int a; }
使用new修饰符来 隐藏父类的同名成
2020/12/10
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方法重载举例
class parent { public int add( int x,int y ) { return(x+y); } }
class child : parent {
public int add(int x, int y, int z) { return (x + y + z); } public static void Main() {
2020/12/10
面对对象的三个特征
面对对象的三个特征：继承封装多态1、面向对象的特征有哪些方面1.抽象：抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注意与当前目标有关的方面。
抽象并不打算了解全部问题，而只是选择其中的一部分，暂时不用部分细节。
抽象包括两个方面，一是过程抽象，二是数据抽象。
2.继承：继承是一种联结类的层次模型，并且允许和鼓励类的重用，它提供了一种明确表述共性的方法。
对象的一个新类可以从现有的类中派生，这个过程称为类继承。
新类继承了原始类的特性，新类称为原始类的派生类（子类），而原始类称为新类的基类（父类）。
派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量，并且类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需要。
3.封装：封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面。
面向对象计算始于这个基本概念，即现实世界可以被描绘成一系列完全自治、封装的对象，这些对象通过一个受保护的接口访问其他对象。
4. 多态性：多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。
多态性包括参数化多态性和包含多态性。
多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势，很好的解决了应用程序函数同名问题。
2、String是最基本的数据类型吗?基本数据类型包括整数类型：byte-1（1字节=8bit）short-2 int-4 long-8浮点型：float-4 double-8字符型：char-2布尔型：boolean-1ng.String类是final类型的，因此不可以继承这个类、不能修改这个类。
为了提高效率节省空间，我们应该用StringBuffer类3、int 和Integer 有什么区别Java 提供两种不同的类型：引用类型和原始类型（或内置类型）。
Int是java的原始数据类型，Integer是java为int提供的封装类。
Java为每个原始类型提供了封装类。
原始类型封装类booleanBooleancharCharacterbyteByteshortShortintIntegerlongLongfloatFloatdoubleDouble引用类型和原始类型的行为完全不同，并且它们具有不同的语义。
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练一练： 设计一个电子日历类，要求可以显示当前日期，可以设定当前日期, 可以计算出昨天 和明天的日期。其中设定日期用构造方法实现，初始化的情况有三种：1、使年月日 都为0；2、使年份为2012，月和日为0；3、可使用一个日历类对象初始化一个新对象。
this指针和instanceof对象运算符 1、this指针 class Box { int length, width, height, area, volume; Box(int length, int width, int height ) { this.length=length; this.width=width; this.height=height ; length=length; width=width; height=height ; ? } … }
public class MainClass { public static void main(String args[ ] ) { Box b; b = new Box( ); b.setValue( 3,4,5); b.getArea( ); b.getVolume( ); b.print( ); } }
class Box {
int length, width, height, area, volume; void setValue(int x,zint y, int z ) Box(int x, int y, int ) { { length=x; width=y; height=z; length=x; width=y; height=z; } } Box(int x, int y ) { length=x; width=y; } Box(Box another ) { length=another.length; width=another.width; height=another.height; } 构造方法的重载
Java包详细介绍 1、ng包：java的核心类库，包含了运行java程序必不可少的系统类，如基本数据类型、基本数学函数、字符 串处理、线程、异常处理类等，系统缺省加载这个包 2、java.io包：java语言的标准输入/输出类库，如基本输入/输出流、文件输入/输出、过滤输入/输出流等等 假如要求用java实现一个400*300大小的窗口，并显示出来，如何实现？ 3、java.util包：包含如处理时间的date类，处理变成数组的Vector类，以及stack和HashTable类 4、java.awt包：构建图形用户界面(GUI)的类库，低级绘图操作Graphics类，图形界面组件和布局管理如Checkbox 有这样一个类JFrame（窗口类）已经定义好了，它有下面这样一些方法： 类、Container类、LayoutManger接口等，以及界面用户交互控制和事件响应，如Event类 5、java.awt.image包：处理和操纵来自于网上的图片的java工具类库 1、setSize(int x, int y);//功能是设置一个x*y大小的窗口 6、java.wat.peer包：很少在程序中直接用到，使得同一个java程序在不同的软硬件平台上运行 2、setLocation(int x, int y);//功能是设置窗口在屏幕显示的坐标 7、java.applet包:是创建小应用程序 APPLET的必须包 3、setVisible(boolean f);//功能是设置窗口是否可见 8、包：实现网络功能的类库有Socket类、ServerSocket类 …… 9、java.corba包和java.corba.orb包：这两个包将CORBA(common object request broker architecture，是一种标准 化接口体系)嵌入到Java环境中，使得Java程序可以存取、调用CORBA对象，并与CORBA对象共同工作。这样， Jdk7提供了大概3000多个功能强大的类（类库，类仓库），我们只要知道类的名称，所 Java程序就可以方便、动态地利用已经存在的由Java或其它面向对象语言开发的部件，简化软件的开发。 10、ng.reflect包：提供用于反射对象的工具 在的位置，提供哪些方法和属性，就可以方便地利用他们实现快速开发。为了更好地组 11、java.util.zip包：实现文件压缩功能 织和管理这些类，jdk采用包（200多个）的方式来组织，一般会将类似功能的类放到一 12、java.awt.datatransfer包：处理数据传输的工具类，包括剪贴板，字符串发送器等 个包里边，在使用这些类的时候，用import关键字将类所在的包名导入程序即可。 13、java.awt.event包 :GUI事件处理包。 14、java.sql包：实现JDBC的类库 15、java.rmi :提供远程连接与载入的支持。 16、java.security :提供安全性方面的有关支持。
}
构造方法总结一下： 定义：创建对象时，通常首先要为对象的数据成员赋初始值.初始化是最常用的操作 之一，为简化这一操作，Java系统提供了专用的方法——构造方法来完成这一操作。 它的有下面几种特殊性： 1、构造方法的方法名与类名相同。 2、构造方法是类的方法，它能够简化对象数据成员的初始化操作。 3、不能对构造方法指定类型，它有隐含的返回值，该值由系统内部使用。 4、构造方法一般不能由编程人员显式地直接调用，在创建一个类的对象的同时，系 统会自动调用该类的构造方法将新对象初始化。 5、如果用户在一个自定义类中未定义该类的构造方法，系统将为这个类定义一个缺 省的空构造方法。这个空构造方法没有形式参数，也没有任何具体语句，不能完成任 何操作。但在创建一个类的新对象时，系统要调用该类的构造方法将新对象初始化。 6、构造方法可以重载，即可定义多个具有不同参数的构造方法。 7、构造方法可以继承，即子类可以继承父类的构造方法。
关于对象的创建与拷贝： 对于简单数据变量，声明的同时计算机就为其分配一定大小的内存空间。 int a, b; //a,b拥有各自的空间 float c; 对于对象（类的变量），声明时计算机没有为其分配内存空间，需要通过new关键字申请 空间。 问题2：如果让b3独自有一片内存空间，且 Box b1,b2; 内容和b1一样呢？ b1=new Box( ); b1 b2 length length b2=new Box( ); height height width width 问题1：如果有 b3 setBox( ) setBox( ) Box b3; getArea( ) getArea( ) b3=b1; getVolume( ) getVolume( ) b3是另一片内存空间，还是和b1 print( ) print( ) 共用一片内存空间，如何证明你 的想法？
}
class MyDate {
}
int year, month, day; void setDate(int x, int y, int z ){…} void print( ){…} void getTomorrow( ){…} void getYestoday( ){…}
public class MainClass { public static void main(String args[ ] ) { MyDate today; today = new MyDate( ); today.setDate( 2012,9,20); today.getTomorrow( ); today.getYestoday( ); today.print( ); } }
public class MainClass { public static void main(String args[ ] ) { MyDate today; today = new MyDate( ); today.setDate( 2012,9,20); today.getTomorrow( ); today.getYestoday( ); today.print( ); } }
void main( )olume( ); print( ); }
class Box {
int length, width, height, area, volume; void setValue(int x, int y, int z ) { length=x; width=y; height=z; } void getArea( ) { area = 2*(length*width+length*height+width*height); } void getVolume( ) { volume = length*width*height; } void print( ) { Sys…(“area=%d,volume=%d”, area,volume); }
int length, width, height, area, volume; void setValue(int x,int y, int z ) { length=x; width=y; height=z; } void getArea( ) { area = 2*(length*width+length*height+width*height); } void getVolume( ) { volume = length*width*height; } void print( ) { printf(“area=%d,volume=%d”, area,volume); }
构造方法！方法名同类名且没有返回值类型。 class Box public class MainClass { { int length, width, height, area, volume; public static void main(String args[ ] ) void setValue(intint z ) y, int z ) x, int Box(int x, int y, { {{ Box b; length=x; width=y; height=z; length=x; width=y; height=z; b = new Box( ); b = new Box(3,4,5); }} b.setValue( 3,4,5); void getArea( ) b.getArea( ); { b.getVolume( ); area = 2*(length*width+length*height+width*height); b.print( ); } } void getVolume( ) } { volume = length*width*height; } void print( ) { Sys…(“area=%d,volume=%d”, area,volume); } }