Java課件-項(xiàng)目3-面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)

1、項(xiàng)目3 面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)項(xiàng)目3 面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)主要內(nèi)容3.1 任務(wù)描述3.2 類和對(duì)象3.3 繼承和多態(tài)3.4 接口和包3.5 Java異常處理3.6 任務(wù)實(shí)施主要內(nèi)容3.1 任務(wù)描述能力要求理解面向?qū)ο缶幊痰幕舅枷胝莆疹悺?duì)象的基本概念，類與對(duì)象之間的關(guān)系能用Java語言編寫一個(gè)類能實(shí)現(xiàn)對(duì)象的生成及對(duì)對(duì)象的成員方法和成員變量的調(diào)用能力要求理解面向?qū)ο缶幊痰幕舅枷隞ava課件-項(xiàng)目3-面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)Java課件-項(xiàng)目3-面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述對(duì)象對(duì)象的行為（behavior）可以對(duì)對(duì)象實(shí)施的操作，或?qū)ο笏哂械墓δ?。?duì)象的屬性（attribute）對(duì)象的外觀、性質(zhì)、屬性等

2、。類封裝性繼承性多態(tài)性面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述對(duì)象面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念和特征對(duì)象、類和實(shí)體對(duì)象類實(shí)例化抽象計(jì)算機(jī)世界實(shí)體抽象數(shù)據(jù)類型現(xiàn)實(shí)世界抽象映射計(jì)算機(jī)邏輯的實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念和特征對(duì)象、類和實(shí)體對(duì)象類實(shí)例化抽象計(jì)類與對(duì)象的概念對(duì)象與類對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)具體的物理實(shí)體在計(jì)算機(jī)邏輯中的映射和體現(xiàn)，其基本組成：對(duì)象標(biāo)識(shí)狀態(tài)（對(duì)象的靜態(tài)屬性）行為（對(duì)象的操作）（張三，男，吃飯）類：一種抽象的數(shù)據(jù)類型，是同種對(duì)象的集合與抽象。是Java程序的基本組成要素，描述了一類對(duì)象的狀態(tài)和行為，其基本成分包括：成員變量成員方法（人，性別，吃飯的過程）請(qǐng)大家分析“學(xué)生”“孫旭川”類與對(duì)象的概念對(duì)象與類類與

3、對(duì)象的另一實(shí)例對(duì)象是類的實(shí)例類與對(duì)象的另一實(shí)例對(duì)象是類的實(shí)例類的定義class 類名稱 數(shù)據(jù)類型 屬性名; .; 返回值類型 方法名稱(參數(shù)1, 參數(shù)2, .) 程序語句; .; return 表達(dá)式; Java中定義類的通用格式：類的定義class 類名稱Java中定義類的通用格式：Java中定義類的通用格式：class Student int stuNum; String stuName; char stuSex; int stuAge; void enrol() System.out.println(“學(xué)生”+stuName+” 已注冊(cè)入學(xué)”);void selectCourse()Sy

4、stem.out.println(“學(xué)生”+stuName+”已選課”);String getStuInfo()return “”學(xué)號(hào):”+stuNum+”t 姓名：”+stuName+”t 性別：”+stuSex+”t 年齡：”+stuAge;成員變量（對(duì)象屬性）成員方法（對(duì)象的行為或操作）Java中定義類的通用格式：class Student成員類的成員變量與成員方法成員變量1.命名約定遵循Java標(biāo)識(shí)符的基本規(guī)則遵循命名慣例2.默認(rèn)值未賦值的成員變量將被系統(tǒng)賦予默認(rèn)值成員方法基本結(jié)構(gòu)type methodName(parameter-list) /方法體 方法返回類型參數(shù)列表，可選方法名

5、類的成員變量與成員方法成員變量方法返回類型參數(shù)列表，可選方法對(duì)象及對(duì)象的使用對(duì)象對(duì)象是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，具有產(chǎn)生、使用和消亡的生命周期通過new操作符創(chuàng)建對(duì)象對(duì)象屬性的使用：對(duì)象名.屬性；對(duì)象方法的使用：對(duì)象名. 方法名（）；當(dāng)對(duì)象不再使用時(shí)，將由系統(tǒng)的垃圾回收機(jī)制進(jìn)行回收。對(duì)象及對(duì)象的使用對(duì)象方法的使用分析下面程序段的輸出：public class Func public static double getArea(double l,double w) return l*w; public static void main(String args)double area=getArea(5.0,

6、8.0);System.out.println(“第1個(gè)矩形的面積為：”+area);System.out.println(“第1個(gè)矩形的面積為：”+getArea(10.0,12.0);getArea(8.0,12.0);調(diào)試運(yùn)行例35，觀察輸出值。方法的使用分析下面程序段的輸出：方法參數(shù)中的值傳遞與引用傳遞分析下面程序段的輸出：class Demopublic void increase(int x)x=x+5;class DemoTestpublic static void main(String args)Demo d=new Demo();int x=20;d.increase(x)

7、;System.out.println(x=+x);調(diào)試運(yùn)行例37，觀察輸出值當(dāng)參數(shù)為對(duì)象時(shí)傳遞的是引用當(dāng)參數(shù)為基本數(shù)據(jù)類型時(shí)傳遞的是值本身方法參數(shù)中的值傳遞與引用傳遞分析下面程序段的輸出：當(dāng)參數(shù)為對(duì)構(gòu)造方法構(gòu)造方法是一種特殊的方法，其語法格式如下類名稱() 程序語句；語法說明：構(gòu)造方法的名稱必須與類名一致。它沒有返回值。由于構(gòu)造方法主要是給其它類調(diào)用的，因此構(gòu)造方法的訪問權(quán)限一般都為public。構(gòu)造方法構(gòu)造方法是一種特殊的方法，其語法格式如下構(gòu)造方法及其重載構(gòu)造方法所完成的主要工作是幫助新創(chuàng)建的對(duì)象賦初值（也稱構(gòu)造函數(shù)）。class 類名稱 訪問權(quán)限類名稱（類型1 參數(shù)1，類型2 參數(shù)2，

8、） 程序語句； . / 構(gòu)造方法沒有返回值 在使用構(gòu)造方法的時(shí)候需要注意：它與類具有相同的名稱。它沒有返回值。由于構(gòu)造方法主要是給其它類調(diào)用的，因此構(gòu)造方法的訪問權(quán)限一般都為public。構(gòu)造方法及其重載構(gòu)造方法所完成的主要工作是幫助新創(chuàng)建的對(duì)象賦構(gòu)造方法及其重載在執(zhí)行javac編譯java程序的時(shí)候，如果在程序中沒有明確聲明一構(gòu)造方法的話，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為我們的類加入一個(gè)無參的且什么都不做的構(gòu)造方法。public Circle()在Java里，不僅普通方法可以重載，構(gòu)造方法也可以重載。只要構(gòu)造方法的參數(shù)個(gè)數(shù)不同，或是類型不同，便可定義多個(gè)名稱相同的構(gòu)造方法。注意在Java中，只要申明了一個(gè)構(gòu)造方

9、法（無論有沒有參數(shù)），則默認(rèn)的構(gòu)造方法就不會(huì)被生成。因此我們還需要在類中申明一個(gè)無參數(shù)的構(gòu)造方法。構(gòu)造方法及其重載在執(zhí)行javac編譯java程序的時(shí)候，如果3.3 繼承和多態(tài) 繼承和多態(tài)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的兩個(gè)重要的概念。一、繼承 繼承是由一種現(xiàn)有的類創(chuàng)建新類的機(jī)制。先創(chuàng)建一個(gè)共有屬性的一般類，根據(jù)一般類再創(chuàng)建具有共有屬性的新類，新類繼承了一般類的屬性和行為，并根據(jù)需要增加它自己的屬性和行為。 由繼承得到的類稱為子類，被繼承的類稱為父類，也稱為基類或超類。3.3 繼承和多態(tài) 繼承和多態(tài)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)類的層次結(jié)構(gòu)類繼承的語法形式Java繼承的可以采用以下的語法格式：class 父類 / 定

10、義父類 class 子類 extends 父類 / 用extends關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)類的繼承例如：class Student extends People / 聲明學(xué)生類Student為人員類People的子類類的層次結(jié)構(gòu)類繼承的語法形式二、多態(tài) 所謂多態(tài)，是指一個(gè)程序中同名的不同方法共存的情況。在面向?qū)ο蟮某绦蛑?，多態(tài)的情況有多種，可以通過子類對(duì)父類方法的覆蓋實(shí)現(xiàn)多態(tài)，也可以利用重載在同一個(gè)類中定義多個(gè)同名的不同方法來實(shí)現(xiàn)多態(tài)。 1、方法覆蓋 2、方法重載 3、抽象方法和抽象類二、多態(tài) 所謂多態(tài)，是指一個(gè)程序中同名的不同方法共存方法的覆蓋1、方法的覆蓋 如果子類中的某個(gè)方法與其父類具有相同的名稱和

11、參數(shù)（個(gè)數(shù)和類型都相同），則稱該子類重構(gòu)了該方法（overriding），重構(gòu)也稱為覆蓋。這樣父類定義的方法在子類就“看不見”了，當(dāng)子類的這一方法被調(diào)用的時(shí)候，將直接使用子類定的方法。方法的覆蓋1、方法的覆蓋方法覆蓋有關(guān)方法重構(gòu)的規(guī)定子類重構(gòu)父類方法時(shí)，子類方法的返回值類型應(yīng)當(dāng)與被重構(gòu)的方法的類型相同；子類不能重構(gòu)父類的final 和private 方法；子類不能用實(shí)例方法重構(gòu)父類的static 方法。子類的static 方法可重構(gòu)父類的static方法，但不能重構(gòu)父類的實(shí)例方法；子類方法重構(gòu)父類方法時(shí)，子類方法的訪問權(quán)限修飾符不能嚴(yán)于父類方法的訪問修飾符；子類若要引用父類中被重構(gòu)的方法，應(yīng)使

12、用“super.方法名”的方式;方法覆蓋有關(guān)方法重構(gòu)的規(guī)定方法重載2、方法重載 如果在同一個(gè)類中定義了多個(gè)同名的方法，它們或有不同的形參個(gè)數(shù)或有不同的形參類型，則稱該方法為被重載（Overloading）。在調(diào)用時(shí)，Java 將根據(jù)實(shí)參個(gè)數(shù)或?qū)崊㈩愋瓦x擇匹配的方法。 成員方法的重載 構(gòu)造方法的重載方法重載2、方法重載多態(tài)方法的動(dòng)態(tài)調(diào)用類Dog和類Cat都繼承了Anima。Animal有一bark方法。多態(tài)方法的動(dòng)態(tài)調(diào)用多態(tài)Animal.java1 public class Animal 2 public void bark() 3 Dog.java1 public class Dog exte

13、nds Animal2 public void bark() 3 System.out.println(汪汪);4 5 多態(tài)Animal.java多態(tài)Cat.java1 public class Cat extends Animal2 public void bark() 3 System.out.println(喵喵);4 TestAnimal.java1 public class TestAnimal 2 public static void main (String args)3 4 Animal animal = new Dog();5 animal.bark();6 animal =

14、 new Cat();7 animal.bark();8 9 多態(tài)Cat.java多態(tài)輸出結(jié)果 汪汪喵喵 在Anima.java中的第2行，定義了一個(gè)空的bark函數(shù)。Dog和Cat都是從Anima中派生出來的。在Dog.java和Cat.java中的第3行分別覆蓋了bark函數(shù)。然后在TestAnimal.java中進(jìn)行測(cè)試，我們?cè)赥estAnimal的第4行定義了一個(gè)Animal類型的對(duì)象，首先我們賦給它一個(gè)Dog類型的對(duì)象，然后調(diào)用其bark進(jìn)行測(cè)試。然后在第6行又賦給它一個(gè)Cat類型的對(duì)象，并調(diào)用bark進(jìn)行測(cè)試。從輸出的結(jié)果可以看到，在不同的時(shí)候animal對(duì)象調(diào)用bark所產(chǎn)生的結(jié)

15、果是不同的。多態(tài)輸出結(jié)果 多態(tài)輸出結(jié)果 汪汪喵喵在Anima.java中的第2行，定義了一個(gè)空的bark函數(shù)。Dog和Cat都是從Anima中派生出來的。在Dog.java和Cat.java中的第3行分別覆蓋了bark函數(shù)。然后在TestAnimal.java中進(jìn)行測(cè)試，我們?cè)赥estAnimal的第4行定義了一個(gè)Animal類型的對(duì)象，首先我們賦給它一個(gè)Dog類型的對(duì)象，然后調(diào)用其bark進(jìn)行測(cè)試。然后在第6行又賦給它一個(gè)Cat類型的對(duì)象，并調(diào)用bark進(jìn)行測(cè)試。從輸出的結(jié)果可以看到，在不同的時(shí)候animal對(duì)象調(diào)用bark所產(chǎn)生的結(jié)果是不同的。多態(tài)輸出結(jié)果 抽象類和抽象方法3、抽象類和抽象

16、方法在Java自上而下的類的繼承結(jié)構(gòu)層次中，位于上層的類應(yīng)是更加具有通用性和更加的抽象，有時(shí)由于對(duì)象高級(jí)抽象的需要，我們需要類只是申明方法的首部，而不需要說明其方法的主體，其主體部分由子類來完成。在Java中，使用abstract關(guān)鍵字可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。需要注意的是，由于抽象類的抽象性，因此其不能創(chuàng)建任何的對(duì)象，抽象類只是用來被其子類繼承。抽象類和抽象方法3、抽象類和抽象方法抽象類和抽象方法抽象類的定義規(guī)則：抽象類和抽象方法必須由abstract關(guān)鍵字來修飾。抽象類不能實(shí)例化，也就是不能用new關(guān)鍵字去產(chǎn)生對(duì)象。抽象的方法主需要申明，不需要具體的實(shí)現(xiàn)。含抽象方法的類必須申明為抽象類，抽象類的子

17、類必須覆蓋實(shí)現(xiàn)父類的所有抽象方法后才能被實(shí)例化，否則這個(gè)子類還是抽象類。抽象類中除了抽象方法外，也可包含具體的數(shù)據(jù)和具體的方法。抽象類和抽象方法抽象類的定義規(guī)則：抽象類和抽象方法抽象類的定義格式如下：abstract class 類名稱 /定義抽象類 申明數(shù)據(jù)成員; 訪問權(quán)限 返回值數(shù)據(jù)類型 方法名稱 (參數(shù).) /普通的方法 . 訪問權(quán)限 abstract 返回值數(shù)據(jù)類型 方法名稱 (參數(shù).); /抽象方法例如：把Animal類申明為abstract，然后把bark申明為抽象的方法。 public abstract class Animal public abstract void bark

18、(); 抽象類和抽象方法抽象類的定義格式如下：3.4 接口和包一、接口 與C+不同的是，Java不支持多重繼承。接口中可以實(shí)現(xiàn)“多重繼承”，且一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，這些機(jī)制使接口提供了比多重繼承更簡(jiǎn)單、更靈活、更強(qiáng)大的功能。1、接口的定義 接口在語法上與抽象類非常相似，它定義了一些抽象方法和常量，形成一個(gè)屬性集合。該屬性集合通常對(duì)應(yīng)于某一組功能。3.4 接口和包一、接口接口的定義2、定義接口的一般語法格式如下：public interface 接口名 extends 父接口名列表 public static final 數(shù)據(jù)類型 常量標(biāo)識(shí)符=常量值; public abstract 返回值類

19、型 方法名(參數(shù)); 說明： 在接口中只提供方法的定義但不提供其具體實(shí)現(xiàn)，接口提供了方法原型的封裝機(jī)制。接口的定義2、定義接口的一般語法格式如下：接口的實(shí)現(xiàn)3、接口的實(shí)現(xiàn) 接口定義的僅僅是實(shí)現(xiàn)某一特定功能的對(duì)外接口和規(guī)范，并沒有真正實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。這個(gè)功能的真正實(shí)現(xiàn)是在“繼承”這個(gè)接口的各個(gè)類中完成的，要在這些類中具體定義接口中各抽象方法的方法體。 定義好一個(gè)接口之后，一個(gè)或多個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。接口的實(shí)現(xiàn)3、接口的實(shí)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口必須在類的定義中包含一個(gè)implements子句。包含implements關(guān)鍵字的一般語法格式如下：修飾符 class extends 父類名 implement

20、s接口明列表 /類體說明： 一個(gè)類也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。如果一個(gè)類要實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，那么接口之間要用逗號(hào)隔開。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口必須在類的定義中包含一個(gè)implements子二、Java中的包 為了更好地組織類，Java提供了包機(jī)制。包是類的容器，用于分隔類名空間。如果沒有指定包名，所有的示例都屬于一個(gè)默認(rèn)的無名包。Java程序編譯的類被放在包內(nèi)，要訪問類就要給出類所屬的包名，來指明類是在哪一個(gè)包中，以便能夠找到該類。二、Java中的包 為了更好地組織類，Java提供1、包的定義 可以使用package語句指明源文件中的類屬于哪個(gè)具體的包。其一般的語法格式為： package包名； 例如：packag

21、e jyvtc;1、包的定義2包的使用 包是類的集合，將類組織成包是為了更好地利用包中的類。同一個(gè)包中的類相互訪問不用指定包名；如果要引用其他包中的公共類，則需要指出包名。因此在程序中首先需要用import語句將該類所在的包導(dǎo)入。導(dǎo)入包的一般語法格式如下： import 包名；2包的使用3、包的訪問權(quán)限 包除了提供類和接口的機(jī)制外，還提供了包一級(jí)的訪問控制機(jī)制。包一級(jí)的訪問控制機(jī)制包含兩個(gè)方面，一是對(duì)于包中類和接口的訪問控制，二是對(duì)于類成員的訪問控制。 Java語言中的訪問權(quán)限有public、protected、默認(rèn)的包訪問權(quán)限和private。 4種訪問控制符的權(quán)限見表3-1所示。3、包的訪

22、問權(quán)限訪問控制符同一類同一包不同包中的子類不同包中的非子類private是否否否無訪問控制符是是否否protected是是是否public是是是是表3-1 訪問控制符的權(quán)限表3-1 訪問控制符的權(quán)限Java中的API 所謂應(yīng)用程序接口API(Application Program Interface)實(shí)際上就是一些已經(jīng)寫定義好的、可供用戶直接調(diào)用的類庫。Java API也是采用包的形式組織起來的，功能相關(guān)的類和接口放在同一個(gè)包中，程序設(shè)計(jì)人員可以方便地查找與使用。 最常用的是Java核心包和Java擴(kuò)展包。Java中的API 所謂應(yīng)用程序接口API(App3.5 Java異常處理1、 異常的基

23、本概念 異常（Exception）指的是程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)的非正常情況。在Java程序的執(zhí)行過程中，任何中斷正常程序流程的情況都是錯(cuò)誤或異常。異常經(jīng)常出現(xiàn)在以下情況：打開的文件不存在除數(shù)為零數(shù)組下標(biāo)越界網(wǎng)絡(luò)連接突然中斷內(nèi)存空間不夠3.5 Java異常處理1、 異常的基本概念2、異常處理機(jī)制 在Java語言中，所有的異常都是用類來表示的。當(dāng)程序發(fā)生異常時(shí)，會(huì)生成某個(gè)異常類對(duì)象，異常對(duì)象一旦產(chǎn)生，系統(tǒng)中就一定有相應(yīng)的機(jī)制來處理，確保用戶程序在執(zhí)行期間不會(huì)死機(jī)、死循環(huán)或其他對(duì)操作系統(tǒng)的損害，從而保證了整個(gè)程序運(yùn)行的安全性。2、異常處理機(jī)制3、Java中的異常類 Java中的每個(gè)異常都是Throwab

24、le類及其子類的實(shí)例對(duì)象。Throwable類是Java.lang包中一個(gè)專門用來處理異常的類，它有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的子類：Error和Exception類，即錯(cuò)誤和異常子類。3、Java中的異常類異常類的層次Java 的異常類是處理運(yùn)行錯(cuò)誤的特殊類，每一個(gè)異常類都對(duì)應(yīng)一種特定的運(yùn)行錯(cuò)誤。所有的Java 異常類都是系統(tǒng)類庫中的Exception 類的子類。其類的層次結(jié)構(gòu)如圖所示。Throwable 類是類庫java.1ang 包中的一個(gè)類，它派生了兩個(gè)子類：Exception和Error。其中Error 類由系統(tǒng)保留，而Exception類則供應(yīng)用程序使用。異常類的層次Java 的異常類是處理運(yùn)行錯(cuò)誤

25、的特殊類，每一個(gè)異常類的層次Error類例如，動(dòng)態(tài)鏈接錯(cuò)誤、虛擬機(jī)錯(cuò)誤等，由Java虛擬機(jī)生成并拋棄。通常，Java 程序不對(duì)這類異常進(jìn)行處理。在Java 編程語言中，錯(cuò)誤（Error）類定義被認(rèn)為是不能恢復(fù)的嚴(yán)重錯(cuò)誤。在大多數(shù)情況下，當(dāng)遇到這樣的錯(cuò)誤時(shí)，建議讓程序中斷。Exception類一般性程序故障，一般由用戶代碼或類庫生成并拋出，Java 程序需要對(duì)它們進(jìn)行處理。同其他的類一樣，Exception 類有自己的方法和屬性Exception類構(gòu)造方法有兩個(gè)public Exception();public Exception(String s);異常類的層次Error類4、異常的處理 (1)異常的捕獲與處理 Java語言提供了try-catch-