《類對(duì)象和接口》課件

類對(duì)象和接口課程目標(biāo)理解面向?qū)ο缶幊陶莆彰嫦驅(qū)ο缶幊痰暮诵母拍?，包括類、?duì)象、封裝、繼承和多態(tài)。學(xué)習(xí)Java類和接口深入了解Java類和接口的定義、聲明、使用以及相互關(guān)系。提升編程技能通過實(shí)踐練習(xí)，提高運(yùn)用類和接口進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的能力。對(duì)象和類的基本概念對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界中事物的抽象，它擁有屬性和方法，代表著具體的事物。類是對(duì)象的模板，定義了對(duì)象的屬性和方法，用來創(chuàng)建多個(gè)具有相同特征的對(duì)象。類與對(duì)象的關(guān)系：類是抽象的概念，對(duì)象是類的具體實(shí)例。類的定義和聲明1類名標(biāo)識(shí)類的名稱，如“Student”2屬性描述類的特征，如“name”和“age”3方法定義類的行為，如“study”和“sleep”類的構(gòu)造函數(shù)1初始化對(duì)象在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)調(diào)用，負(fù)責(zé)初始化對(duì)象的屬性。2構(gòu)造函數(shù)名稱與類名相同，無返回值類型，且不能顯式調(diào)用。3重載構(gòu)造函數(shù)可以使用多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，只要參數(shù)列表不同。類的屬性和方法屬性屬性是類中用來描述對(duì)象特征的數(shù)據(jù)成員。屬性就像對(duì)象的標(biāo)簽，可以存儲(chǔ)各種類型的信息。方法方法是類中用來描述對(duì)象行為的函數(shù)成員。方法定義了對(duì)象如何執(zhí)行操作，并可以通過參數(shù)傳遞和返回值進(jìn)行交互。對(duì)象的創(chuàng)建和使用1聲明對(duì)象使用類名創(chuàng)建對(duì)象變量，例如：`Personperson;`。2實(shí)例化對(duì)象使用`new`關(guān)鍵字創(chuàng)建類的實(shí)例，例如：`person=newPerson();`。3訪問成員使用點(diǎn)運(yùn)算符訪問對(duì)象的屬性和方法，例如：`="Alice";`。this關(guān)鍵字指向當(dāng)前對(duì)象this關(guān)鍵字用來指代當(dāng)前對(duì)象，即調(diào)用方法或訪問屬性的對(duì)象。解決命名沖突當(dāng)類中存在與參數(shù)或局部變量同名的成員變量時(shí)，可以使用this關(guān)鍵字來區(qū)分。顯式調(diào)用構(gòu)造函數(shù)this關(guān)鍵字可以用來在類的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。靜態(tài)成員1共享屬性所有對(duì)象共享同一個(gè)靜態(tài)成員，不屬于任何特定對(duì)象。2類方法使用類名調(diào)用，無需創(chuàng)建對(duì)象即可訪問。3常量靜態(tài)final成員，值在編譯時(shí)確定，不可更改。繼承代碼復(fù)用繼承允許創(chuàng)建新的類（子類）基于現(xiàn)有的類（父類），從而實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，提高開發(fā)效率。擴(kuò)展功能子類可以添加新的屬性和方法，以擴(kuò)展父類的功能，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯。多態(tài)性基礎(chǔ)繼承是實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的基礎(chǔ)，子類可以重寫父類的方法，實(shí)現(xiàn)不同類型的對(duì)象具有不同的行為。子類的構(gòu)造函數(shù)1初始化父類首先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)，初始化父類成員變量。2初始化子類然后初始化子類成員變量，并執(zhí)行子類構(gòu)造函數(shù)中的代碼。方法的重寫重寫方法子類可以重寫從父類繼承的方法，這意味著子類可以提供自己的實(shí)現(xiàn)。方法簽名重寫方法必須具有與父類方法相同的名稱、返回類型和參數(shù)列表。多態(tài)性概念多態(tài)性是指同一操作作用于不同的對(duì)象，可以產(chǎn)生不同的結(jié)果。實(shí)現(xiàn)通過方法重寫和接口實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。優(yōu)勢(shì)提高代碼的靈活性和可擴(kuò)展性，降低代碼復(fù)雜度。抽象類1無法實(shí)例化抽象類不能直接創(chuàng)建對(duì)象，它是一種模板，用于定義子類的共同特征。2包含抽象方法抽象類可以包含抽象方法，這些方法沒有實(shí)現(xiàn)，需要由子類重寫。3強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)子類必須實(shí)現(xiàn)抽象類中的所有抽象方法，才能創(chuàng)建子類對(duì)象。接口的定義抽象方法集合接口是一種特殊的抽象類型，它定義了類必須實(shí)現(xiàn)的方法集，但沒有方法的實(shí)現(xiàn)。接口中定義的成員變量默認(rèn)都是常量，且都是公有的。行為規(guī)范接口定義了類必須實(shí)現(xiàn)的方法，確保所有實(shí)現(xiàn)該接口的類都擁有相同的行為規(guī)范。接口可以被多個(gè)類實(shí)現(xiàn)，為不同類提供相同的行為接口。接口的特點(diǎn)抽象化接口只定義方法，不實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提供抽象的規(guī)范。多態(tài)性通過接口實(shí)現(xiàn)多態(tài)，允許不同類實(shí)現(xiàn)相同的接口，提供統(tǒng)一的調(diào)用方式。約束性實(shí)現(xiàn)接口的類必須實(shí)現(xiàn)所有接口方法，提高代碼的規(guī)范性。類實(shí)現(xiàn)接口1接口聲明通過使用**implements**關(guān)鍵字，類可以聲明它實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口。2方法實(shí)現(xiàn)類必須實(shí)現(xiàn)接口中定義的所有抽象方法。3多態(tài)性通過接口，我們可以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性，使用同一個(gè)接口引用不同的類對(duì)象。多重繼承Java不支持多重繼承Java不支持類直接繼承多個(gè)父類，這主要是為了避免繼承帶來的復(fù)雜性。例如，如果一個(gè)類繼承了兩個(gè)父類，而這兩個(gè)父類都定義了同一個(gè)方法，那么編譯器將無法確定應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)方法。接口實(shí)現(xiàn)多重繼承Java通過接口實(shí)現(xiàn)多重繼承，一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，從而獲得多個(gè)接口的方法和屬性。這使得Java能夠?qū)崿F(xiàn)代碼復(fù)用和靈活性的平衡。避免鉆石問題多重繼承可能會(huì)導(dǎo)致鉆石問題，即一個(gè)子類同時(shí)繼承了兩個(gè)父類，而這兩個(gè)父類又共同繼承了一個(gè)祖先類，那么子類將繼承了多個(gè)祖先類的版本，導(dǎo)致沖突。接口與抽象類的區(qū)別抽象類可以包含抽象方法和具體方法。接口只包含抽象方法。實(shí)現(xiàn)類可以實(shí)現(xiàn)接口，子類可以繼承抽象類。枚舉類型1定義枚舉使用`enum`關(guān)鍵字定義枚舉類型，例如`enumWeekday{MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY,SATURDAY,SUNDAY}`。2枚舉常量枚舉常量是該枚舉類型的成員，例如`Weekday.MONDAY`。3使用枚舉可以將枚舉常量用作變量的值，例如`Weekdaytoday=Weekday.MONDAY`。內(nèi)部類定義在另一個(gè)類內(nèi)部?jī)?nèi)部類可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。訪問范圍內(nèi)部類可以是靜態(tài)的，也可以是非靜態(tài)的。靜態(tài)內(nèi)部類只能訪問外部類的靜態(tài)成員。應(yīng)用場(chǎng)景內(nèi)部類通常用于創(chuàng)建與外部類緊密相關(guān)的輔助類或?qū)崿F(xiàn)特定功能。匿名內(nèi)部類定義匿名內(nèi)部類是指沒有名字的類，它們通常在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)被定義并直接使用。語(yǔ)法匿名內(nèi)部類通常用于實(shí)現(xiàn)接口或繼承抽象類，并用作方法參數(shù)或返回值。優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化代碼，尤其是在需要使用一次性對(duì)象的情況下。類型轉(zhuǎn)換自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換Java支持在某些情況下自動(dòng)將數(shù)據(jù)從一種類型轉(zhuǎn)換為另一種類型，例如，將一個(gè)int類型的變量賦值給一個(gè)long類型的變量，Java會(huì)自動(dòng)將int類型的變量轉(zhuǎn)換為long類型。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換有時(shí)需要將數(shù)據(jù)從一種類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為另一種類型，例如，將一個(gè)double類型的變量賦值給一個(gè)int類型的變量，Java會(huì)自動(dòng)將double類型的變量轉(zhuǎn)換為int類型，但會(huì)丟失小數(shù)部分。包裝類基本數(shù)據(jù)類型包裝Java提供了包裝類，將基本數(shù)據(jù)類型包裝成對(duì)象。自動(dòng)裝箱和拆箱編譯器自動(dòng)完成基本數(shù)據(jù)類型和包裝類之間的轉(zhuǎn)換。異常處理保護(hù)程序異常處理機(jī)制可以防止程序崩潰，確保程序的穩(wěn)定性和可靠性。錯(cuò)誤提示捕獲異常后，可以向用戶提供清晰的錯(cuò)誤信息，幫助用戶定位問題。錯(cuò)誤恢復(fù)在某些情況下，程序可以通過異常處理機(jī)制進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)，繼續(xù)執(zhí)行。使用try-catch語(yǔ)句捕獲異常try-catch語(yǔ)句用于捕獲可能發(fā)生的異常，防止程序崩潰。處理異常catch塊中的代碼用于處理捕獲到的異常，例如記錄日志、顯示錯(cuò)誤信息等。繼續(xù)執(zhí)行程序可以在處理完異常后繼續(xù)執(zhí)行，避免異常中斷整個(gè)程序的運(yùn)行。自定義異常1繼承Exception類創(chuàng)建自定義異常類，繼承自Exception類或其子類。2定義構(gòu)造方法提供構(gòu)造方法，可選地接收錯(cuò)誤信息。3拋出異常在適當(dāng)?shù)奈恢檬褂胻hrow語(yǔ)句拋出自定義異常。Java集合概述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Java集合框架提供了一系列用于存儲(chǔ)和操作數(shù)據(jù)的接口和類，為程序員提供了靈活且高效的數(shù)據(jù)管理方式。數(shù)據(jù)操作集合框架包含各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如列表、集、映射等，支持添加、刪除、查找、排序等操作。通用性集合框架的通用性允許開發(fā)者使用相同的API操作不同類型的對(duì)象，提高代碼可讀性和可維護(hù)性。集合框架結(jié)構(gòu)Java集合框架為程序員提供了一組統(tǒng)一的接口和類，用于管理和操作各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如列表、集合、映射等?？蚣艿暮诵氖墙涌?，例如`List`、`Set`、`Map`，以及具體的實(shí)現(xiàn)類，例如`ArrayList`、`HashSet`、`HashMap`。通過使用集合框架，可以簡(jiǎn)化代碼，提高效率，并增強(qiáng)