面向对象概念和原理
什么是面向对象、对象是什么、什么是类、如何使用对象、类和对象的关系
什么是⾯向对象、对象是什么、什么是类、如何使⽤对象、类和对象的关系⾯向对象⼀、⾯向对象 概念：⾯向对象是⼀种编程思想，使⽤编程语⾔解决现实问题的⼀种思路。
分类： ⾯向过程: C 语⾔ ⾯向对象: Java ⾯向对象的思想： ⾯向对象的思想： ⾯向过程的思想：⾃顶向下 逐步执⾏。
---> 当解决⼀件事情的时候，⾸先想到的是我该怎么去做⾯向对象思想：以对象为中⼼，使⽤对象调⽤其功能。
---> 当解决⼀件事情的时候，⾸先想到的是我该让谁帮我做。
想到的谁 ---> 对象 对象：现实⽣活中存在的真实的事物都是对象，Java 中有⼀句名⾔： 万物皆对象，⼤到宇宙、⼩到夸克在Java 的世界中都可以看成对象。
提起对象，就需要提起另⼀个概念——类。
类是对象的模板，对象是类的实例。
⼆、类 概念： 将具有相同特征的⼀类事物的共性进⾏抽取(抽取的过程叫做抽象)，形成的⼀个概念叫做类。
类的抽象： 1. 怎么去描述⼀个事物，从哪些维度进⾏描述？ 这个事物具有什么 ---> 属性 这个事物会做什么 ---> ⾏为 2. 怎么去描述⼀类事物的共性？ 这些事物具有什么 ---> 属性 这些事物会做什么 ---> ⾏为 类和对象的关系： 类是对象的模板 对象是类的实例 类的定义： 概述： 属性 ： 使⽤成员变量来进⾏描述 ⾏为 ： 使⽤成员⽅法进⾏描述 语法：关键词：class语法：public class 类名｛｝ 成员变量 定义位置：类中⽅法外 语法： 数据类型 变量名； / 数据类型 变量名 = 初始值；作⽤域：⾄少在本类 默认值： 和数组元素的默认值是⼀样的 基本数据类型 整数类型 0 ⼩数类型 0.0 字符类型空字符 布尔类型 false 引⽤数据类型 null 定义的注意事项 1. 在同⼀个类中不能定义两个同名的成员变量 2. 在同⼀个类中成员变量可以和局部变量可以重名，但是在访问的时候，局部变量优先。
面向对象的概念
1.面向对象的概念面向对象(Object-Oriented)=对象(Object)+类(Class)+ 继承(Inheritance)+通信(Communication)如果一个软件系统是使用这样4个概念设计和实现的，则将该软件系统称为面向对象的。
下面给出每个概念的具体定义。
1.1 对象从一般意义上讲，对象是现实世界中一个实际存在事物，它可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无形（比如一项计划）。
对象构成世界的一个独立单位，它具有自己的静态特征和动态特征。
静态特征即可用某种数据来描述的特征，动态特征即对象所表现的行为或对象所具有的功能。
现实世界中的任何事物都可以称作对象，它是大量的、无处不在的。
不过，人们在开发一个系统时，通常只是在一定的范围（问题域）内考虑和认识与系统目标有关的事物，并用系统中的对象抽象地表示它们。
所以面向对象方法在提到“对象”这个术语时，既可能泛指现实世界中的某些事物，也可能专指它们在系统中的抽象表示，即系统中的对象。
我们主要对后一种情况讨论对象的概念，其定义是：对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单位。
一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成。
属性和服务，是构成对象的两个主要因素，其定义是：属性是用来描述对象静态特征的一个数据项。
服务是用来描述对象动态特征（行为）的一个操作序列。
一个对象可以有多项属性和多项服务。
一个对象的属性和服务被结合成一个整体，对象的属性值只能由这个对象的服务存取。
在有些文献中把对象标识（OID）列为对象的另一要素。
对象标识也就是对象的名字，有“外部标识”和“内部标识”之分。
前者供对象的定义者或使用者用，后者为系统内部惟一的识别对象。
(怎么感觉这点跟android开发里面的id是一样的，在某个文件下有编程人员定义的所有属性的id，并且是唯一的，一般不允许更改，属于系统内部分配。
) 另外需要说明以下两点：第一点是，对象只描述客观事物本质的与系统目标有关的特征，而不考虑那些非本质的与系统目标无关的特征。
软件工程第十一章面向对象设计
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感谢观看
01
抽象类是一种不能被实例化的 类，它只能被其他类继承。
02
抽象类可以包含抽象方法和具 体方法。抽象方法是没有具体 实现的方法，需要在继承抽象 类的子类中实现。
03
通过继承抽象类，子类可以继 承抽象类的属性和方法，并且 可以重写或实现抽象类中的方 法。
接口与抽象类的选择
在设计软件时，选择使用接口还是抽象类取决于具体需求和设计目标。
关系
关系描述了对象之间的交互和联系。 常见的关系包括关联、聚合和继承。
继承与多态的设计
继承
继承是一种实现代码重用的方式，子类可以继承父类的属性和方法，并可以扩展或覆盖它们。通过继承，可以建 立类之间的层次结构，使得代码更加清晰和易于维护。
多态
多态是指一个接口可以有多种实现方式，或者一个对象可以有多种形态。多态可以提高代码的灵活性和可扩展性， 使得程序更加易于维护和修改。
02
类与对象的设计
类的定义与属性
类的定义
类是对象的抽象，它描述了一组具有相同属性和行为的对象。类定义了对象的结构、行为和关系。
属性
属性是类中用于描述对象状态的变量。每个对象都有其自己的属性值，这些属性值决定了对象的状态 。
对象的行为与关系
行为
行为是类中定义的方法，用于描述对 象可以执行的操作。方法定义了对象 的行为和功能。
高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应 该依赖于抽象。
面向对象设计的优势
提高代码可重用性
通过类和继承实现代码重用，减少重 复代码。
提高代码可维护性
面向对象设计使得代码结构更加清晰， 易于理解和维护。
提高开发效率
通过快速原型开发，快速构建软件系 统。
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。
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。
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。
面向对象的概念是什么？和面向过程有什么区别
面向对象的概念是什么？和面向过程有什么区别?面向对象是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程。
面向过程，也就是结构化程序设计是一种自顶向下逐步求精的设计方法，和单入口单出口的程序结构。
面向对象的概念，特点是什么?1.编程模型所有计算机均由两种元素组成:代码和数据.精确的说,有些程序是围绕着"什么正在发生"而编写,有些则是围绕"谁正在受影响"而编写的.第一种编程方式叫做"面向过程的模型",按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤(代码)为特征,可被理解为作用于数据的代码.如C 等过程化语言.第二种编程方式叫做"面向对象的模型",按这种模型编写的程序围绕着程序的数据(对象)和针对该对象而严格定义的接口来组织程序,它的特点是数据控制代码的访问.通过把控制权转移到数据上,面向对象的模型在组织方式上有:抽象,封装,继承和多态的好处.2.抽象面向对象程序设计的基本要素是抽象,程序员通过抽象来管理复杂性.管理抽象的有效方法是使用层次式的分类特性,这种方法允许用户根据物理含义分解一个复杂的系统,把它划分成更容易管理的块.例如,一个计算机系统是一个独立的对象.而在计算机系统内部由几个子系统组成:显示器,键盘,硬盘驱动器,DVD-ROM,软盘,音响等,这些子系统每个又由专门的部件组成.关键是需要使用层次抽象来管理计算机系统(或其他任何复杂系统)的复杂性.面向对象程序设计的本质:这些抽象的对象可以被看作具体的实体,这些实体对用来告诉我们作什么的消息进行响应./* (我的理解)*计算机是一个实体,我要输入字符,显示器显示出来,那么*计算机(对象).输入(键盘属性).显示(显示方法)*使用分层来引用,操作.而不用管计算机内部如何处理.*只要有计算机对象,它就能响应我的操作,而我敲键盘,*计算机对象就把这个消息传给屏幕,屏幕显示.*/计算机对象包含了它所有的属性,以及操作,这就是面向对象程序设计的三大原则之一:封装.3.封装封装是一种把代码和代码所操作的数据捆绑在一起,使这两者不受外界干扰和误用的机制.封装可被理解为一种用做保护的包装器,以防止代码和数据被包装器外部所定义的其他代码任意访问.对包装器内部代码与数据的访问通过一个明确定义的接口来控制.封装代码的好处是每个人都知道怎样访问代码,进而无需考虑实现细节就能直接使用它,同时不用担心不可预料的副作用.在JAVA中,最基本的封装单元是类,一个类定义着将由一组对象所共享的行为(数据和代码).一个类的每个对象均包含它所定义的结构与行为,这些对象就好象是一个模子铸造出来的.所以对象也叫做类的实例.在定义一个类时,需要指定构成该类的代码与数据.特别是,类所定义的对象叫做成员变量或实例变量.操作数据的代码叫做成员方法.方法定义怎样使用成员变量,这意味着类的行为和接口要由操作实例数据的方法来定义.由于类的用途是封装复杂性,所以类的内部有隐藏实现复杂性的机制.所以JA VA中提供了私有和公有的访问模式,类的公有接口代表外部的用户应该知道或可以知道的每件东西.私有的方法数据只能通过该类的成员代码来访问.这就可以确保不会发生不希望的事情.4.继承继承是指一个对象从另一个对象中获得属性的过程.是面向对象程序设计的三大原则之二,它支持按层次分类的概念.例如,波斯猫是猫的一种,猫又是哺乳动物的一种,哺乳动物又是动物的一种.如果不使用层次的概念,每个对象需要明确定义各自的全部特征.通过层次分类方式,一个对象只需要在它的类中定义是它成为唯一的各个属性,然后从父类中继承它的通用属性.因此,正是由于继承机制,才使得一个对象可以成为一个通用类的一个特定实例.一个深度继承的子类将继承它在类层次中的每个祖先的所有属性.继承与封装可以互相作用.如果一个给定的类封装了某些属性,它的任何子类将会含有同样得属性,另加各个子类所有得属性.这是面向对象程序在复杂性上呈线性而非几何增长的一个重要概念.新的子类继承其所有祖先的所有属性.子类和系统中的其他代码不会产生无法预料的交互作用.5.多态多态是指一个方法只能有一个名称,但可以有许多形态,也就是程序中可以定义多个同名的方法,用"一个接口,多个方法"来描述.可以通过方法的参数和类型引用.6.封装,继承,多态的组合使用在由封装，继承,多态所组成的环境中,程序员可以编写出比面向过程模型更健壮,更具扩展性的程序.经过仔细设计的类层次结构是重用代码的基础.封装能让程序员不必修改公有接口的代码即可实现程序的移植.多态能使程序员开发出简洁,易懂,易修改的代码.例如:汽车从继承的角度看,驾驶员都依靠继承性来驾驶不同类型(子类)的汽车,无论这辆车是轿车还是卡车,是奔驰牌还是菲亚特牌,驾驶员都能找到方向盘,手刹,换档器.经过一段时间驾驶后,都能知道手动档与自动档之间的差别,因为他们实际上都知道这两者的共同超类:传动装置.从封装的角度看,驾驶员总是看到封装好的特性.刹车隐藏了许多复杂性,其外观如此简单,用脚就能操作它.发动机,手刹,轮胎大小的实现对与刹车类的定义没有影响.从多态的角度看,刹车系统有正锁反锁之分,驾驶员只用脚踩刹车停车,同样的接口可以用来控制若干种不同的实现(正锁或反锁).这样各个独立的构件才被转换为汽车这个对象的.同样,通过使用面向对象的设计原则,程序员可以把一个复杂程序的各个构件组合在一起,形成一个一致,健壮,可维护的程序类是对象的抽象,实例是类的实现C++中对象和类有何联系和区别:它的区别就像int a = 0;中的int 和a 的区别一样。
面向对象技术
面向对象的软件过程
传统的和面向对象的软件生命周期模型 面向对象软件生命周期中的主要活动 完全面向对象的软件生命周期的概念
传统的软件生命周期模型
内部视图
把系统当作一个黑盒子， 从外部来描述系统，这 种模型就是外部模型 由于这是从外部来观察 系统得到的结果，又称 之为外部视图。 外部视图说明了系统是 什么，用来定义需求
外部视图
作用
作用
建模技术的表示法和语义学
建模技术两组成部分 表示方法，它能使分析人员、设计人员、编程人员、管理 人员以及用户彼此沟通，用得最多的，也是最直观的表示 方法是图形表示法 语义学。语义学可用自然语言来描述，也可用形式语言来 描述，或者两者相结合，这要根据建模技术的严格程度而 定。 模型元素 通过建模技术中的表示方法能使我们从要被建模的系统中 抽象出各种元素，这些元素称为模型元素，其目的是提供 人们可以理解的表示。 建模元素 在说明各种建模技术的语义学时，还将用到一些概念和符 号，它们在最后组成的软件系统模型中不直接表现出来， 这些元素称为建模元素。
面向对象技术的组成部分
明确给出面向对象的基本概念
对象、类、继承、消息和封装等基本概念 定义面向对象技术中用到的扩展的概念如建模、系统行为 等。 表示方法，使分析人员、设计人员、编程人员、管理人员 以及用户彼此沟通。 这种技术的语义学。语义学可用自然语言来描述，也可用 形式语言来描述。 包括对软件生命周期各阶段的描述，对各个阶段的进一步 细化，以及在生命周期各阶段如何运用建模技术和面向对 象语言来完成各阶段的任务。
消息性质和类型
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（4）较易开发大型软件 （5）可维护性好
面向对象的软件稳定性比较好 面向对象的软件比较容易修改 面向对象的软件比较容易理解 面向对象的软件易于调试和测试
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什么是面向对象(OO)
面向对象(OO)=对象(objects)+分类 (classification)+继承(inheritance)+通信 (communication)
1--- Message:[A,op1,para1]
2--- Message:[C,op6,para2]
3--- Message:[D,op10,para3] 4--- Message:[C,op8,para4]
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封装和抽象
封装 封装、将数据和操作封装起来，只提供有限的 接口供外部使用，达到信息的隐蔽性。
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对象和类
对象：客观世界中的实体(续)
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对象和类
对象：客观世界中的实体(续)
对象属性
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对象和类
对象的特点：
（1）以数据为中心. (2)对象是主动的。 （3）实现了数据封装。 （4）本质上具有并行性。 （5）模块独立性好。
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不同类层次共享一个方法名 相同的参数特征和返回值类型 多种不同实现 C++中虚函数实现
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对象和类
类 它封装对描述某些现实世界实体的内容和 行为所需的数据和过程抽象。
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消息Message
消息：对象间的交互手段 形式：
Message:[dest,op,para] Dest:定义被消息刺激的接收者 对象。 Op:接收消息的方法。 Para:提供操作成功所需要的 信息。
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继承（Inheritance）
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继承（Inheritance）
子类直接继承父类的数据和操作 继承的传递性，单继承、多重继承
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多态
多态:同一个操作名称，能表现出不同的 行为，通过重载函数来实现。它使程序 复用程度和维护程度更高。
软件分析与对象抽取 → 对象详细设计 → 面向 对象的编码 → 测试
面向对象软件工程
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面向对象方法的主要优点
（1）自然性
追求软件系统对现实系统的直接模拟，尽量实现将现实世 界中的事物直接映射到软件系统的解空间中。
（2）软件复用
可复用性（可重用性） （3）稳定性好
面向对象软件工程基础
两种软件工程方法 面向对象方法的主要优点 什么是面向对象(OO-[Object-Oriented]) 面向对象概念介绍 面向对象软件工程使用的过程开发模型
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两种软件工程方法
传统软件工程
软件分析 → 总体设计 → 详细设计 → 面向过 程的编码 → 测试
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对象和类
对象：客观世界中的实体
状态（静态属性 Attributes） 被附于类和对象，并且它们以某种方式描述类和 对象。 操作（动态行为 Methods） 操作：对象封装数据（表示 为属性集合）和处理数据的 算法，这些算法称为操作 、方法或服务。
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