項目4：學生基本信息管理任務4-1定義類任務4-2創(chuàng)建對象面向對象概述程序語言的發(fā)展面向機器(機器語言、匯編語言)可讀性、可維護性、移植性差；效率高面向過程核心：算法+數(shù)據(jù)結構

缺陷：隨應用程序的規(guī)模擴大，操作與數(shù)據(jù)分離所帶來的維護工作量越來越大不適用于GUI界面、事件驅動編程面向對象對象＋消息可重用性、可擴展性和可維護性更好能更容易、更好的模擬真實世界面向對象的基本概念

面向對象程序設計思想：從現(xiàn)實世界中客觀存在的事物出發(fā)來構造軟件系統(tǒng)，強調運用人類在日常的思維邏輯中經(jīng)常采用的思維方法和原則。面向對象三大特征：封裝、繼承、多態(tài)面向對象的概念-封裝(encapsulation)

封裝是指按照信息屏蔽的原則，把對象的屬性和操作結合在一起，構成一個獨立的對象，并盡可能地隱蔽對象的內部細節(jié)，通過有限的接口與外部發(fā)生聯(lián)系。

外部對象不能直接操作對象的屬性，只能使用對象提供的服務，通過該對象所允許的接口與之進行交互。

封裝所提供的將對象的靜態(tài)特征和動態(tài)特征結合在一起、不可分割的機制，是面向對象技術必須提供的一種基本能力。面向對象的概念-封裝(encapsulation)

封裝把對象的所有組成部分組合在一起，封裝定義程序如何引用對象的數(shù)據(jù)，封裝實際上使用方法將類的數(shù)據(jù)隱藏起來，控制用戶對類的修改和訪問數(shù)據(jù)的程度。面向對象的概念-繼承(inheritance)

繼承表達了對象的一般與特殊的關系。特殊類的對象具有一般類的全部屬性和服務。繼承是父類和子類之間共享數(shù)據(jù)和方法的機制

繼承使得子類可以利用父類種定義的方法和變量，就像它們屬于子類本身一樣繼承具有傳遞性作用：使軟件系統(tǒng)具有開放性；更好地進行抽象和分類；實現(xiàn)代碼的復用；提高可維護性。繼承部分個性部分子類父類 共性部分面向對象的概念-多態(tài)(Polymorphism

)多態(tài)：不同的對象收到同一個消息可產(chǎn)生完全不同的效果。

多態(tài)的效果：用戶發(fā)送一個通用的消息，而實現(xiàn)的細節(jié)則由接收對象自行決定。

多態(tài)的作用：增強了操作的透明性、可理解性和可擴展性；增強了軟件的靈活性和重用性。面向對象的概念-多態(tài)(Polymorphism

)如一個繪圖系統(tǒng)中類的多態(tài)性：面向對象程序設計的優(yōu)點

開發(fā)時間短，效率高，所開發(fā)的程序更強壯。由于面向對象編程的可重用性，可以在應用程序中大量采用成熟的類庫，從而縮短了開發(fā)時間。

應用程序更易于維護、更新和升級。繼承和封裝使得應用程序的修改帶來的影響更加局部化?？芍赜眯浴⒖蓴U展性、可管理性封裝性把對象的私有數(shù)據(jù)和公共數(shù)據(jù)分離開，提高安全性封裝性提高了程序的可復用性和可維護性

具有良好的自恰性，即通過自身定義的操作來管理自己；一個對象的操作可以完成兩功能：修改自身狀態(tài)，向外發(fā)布信息通過一定的接口和相應的消息機制與外界聯(lián)系繼承性提高了程序開發(fā)效率類與對象對象、類與實體之間的關系經(jīng)過人類的抽象動物用一個叫“動物”的類來概括它們對象面向對象的概念-類和對象對象、類與實體之間的關系對象計算機世界類實體抽象數(shù)據(jù)類概念世界現(xiàn)實世界映射抽象計算機邏輯的實現(xiàn)抽象實例化類和對象類是描述同一類型對象的一個抽象的概念，它定義了一類對象所能擁有的靜態(tài)和動態(tài)特性。如：椅子、學生、書、汽車等。對象是類的一個實例，是一類事物的某個具體的東西。如：這張椅子、某個學生張三等。

一個類實際上就是一個數(shù)據(jù)類型，一旦類被建立，就可以創(chuàng)建類的任意個對象，然后去操作它們。在面向對象的程序設計中，類是程序的基本單元。

類的靜態(tài)特性由屬性來刻畫，動態(tài)特性由方法來體現(xiàn)，即方法操作屬性來實現(xiàn)一個具體的功能。對象具有類所描述的所有屬性及方法。類

Java是完全面向對象的語言，所有代碼都由類組織，類是組成Java程序的基本要素。

類封裝了一類對象的屬性和方法，是這一類對象的原型。（前面學過的示例程序都是只含有main()方法的簡單的類，類的主要功能還沒有被用到）類的成員變量與成員方法

類中定義的數(shù)據(jù)稱為成員變量（member

variable）或域變量(field

variable)，處理這些數(shù)據(jù)的代碼為成員方法（member

method）或簡稱方法，成員變量和成員方法統(tǒng)稱為類的成員。

將變量和方法封裝在一個類中，可以對成員變量進行隱藏，外部對類成員的訪問都通過方法進行，能夠保護類成員不被非法修改。類的成員變量與成員方法

設計有意義的類應該定義邏輯合理的成員變量和成員方法。例如定義表示學生的類，屬性數(shù)據(jù)可以包括姓名、學號，但不應該包括股市信息、平均降雨量等與學生無關的信息。定義只含成員變量的簡單類

類可以既包含成員變量又包含成員方法，也可以只包含成員變量或只包含成員方法，甚至可以是沒有任何成員變量和成員方法的空類。我們從只含成員變量的簡單類開始學習:定義類使用關鍵字class，定義只含有成員變量的類格式如下：class類名{數(shù)據(jù)類型1變量名1;數(shù)據(jù)類型2變量名2;…

…}

類名必須是合法的標識符，習慣上類名的首字母應大寫，如果類名由多個單詞組成，每個單詞的首字母均要大寫，其余字母為小寫。

數(shù)據(jù)類型規(guī)定每個成員變量是什么類型的數(shù)據(jù)，可以是Java的基本數(shù)據(jù)類型，也可以是數(shù)組、字符串或其它類等引用數(shù)據(jù)類型。如果一個類有多個同類型的變量，也可以一起聲明。定義只含成員變量的簡單類--示例public

class

Vehicle1{int

passengers;double

weight;String

color;}上述代碼保存于Vehicle1.java文件中，由于沒有main()方法，無法單獨運行。創(chuàng)建對象

定義類的目的是以類為模板創(chuàng)建對象。對象也叫實例，因此創(chuàng)建對象也稱為類的實例化創(chuàng)建對象必須使用關鍵字new

對象創(chuàng)建成功后，就擁有了類定義中的所有成員變量，系統(tǒng)為新創(chuàng)建的對象分配內存空間，用于存儲對象的成員變量值。創(chuàng)建對象聲明類的引用變量的格式為： 類名引用變量名;

對象聲明語句并沒有創(chuàng)建對象，只有使用關鍵字new創(chuàng)建對象，才為對象分配內存，并把地址引用賦給對象變量。例如：Vehicle1

v;v

=

new

Vehicle1(

)

;上述兩行代碼也可以合成一步寫成： Vehicle1

v=new

Vehicle1();引用變量并不是對象本身，而是對象的首地址創(chuàng)建對象 例如，以下代碼創(chuàng)建了類Vehicle1的2個對象：Vehicle1

o1=

new

Vehicle1(

)

;Vehicle1

o2=

new

Vehicle1(

)

; 如果引用變量不引用任何對象，可以把null賦給它，例如：Vehicle1

o3;O3=null 注意此時對象的各成員變量還沒有初始值，系統(tǒng)會給它們賦予相應類型所對應的默認值。O1ppaasssseennggeerrsswweeiigghhttccoolloorrpassengersweightcolorO2O3null創(chuàng)建對象－示例class

Point{int

x,y;}Public

class

Inst1{Point

p1;

//聲明對象p1=new

Point();//為對象分配內存}對象的內存模型pPoint

p;說明：聲明變量p之后，p的內存中沒數(shù)據(jù)，p是一個空對象，不能使用，因為它沒有得到任何“實體”p=new

Point();

為x和y分配內存，即為類的成員變量分配內存空間，若成員變量沒有指定初值，則使用默認值

返回一個引用給變量p，即返回一個地址號（成員變量在內存位置的首地址）p0x12AB00

xy對象的內存模型

Point

p1=new

Point();Point

p2=new

Point();

創(chuàng)建對象p1時，為成員變量x和y分配內存空間，創(chuàng)建對象p2時，為x和y再次分配內存空間，p1和p2有自己獨立的存儲空間p10x12AB00xyp20x1D3B00xy訪問對象

聲明了類的引用變量，并創(chuàng)建了類的對象后，就可以按照如下格式訪問對象的成員變量：引用變量名.成員變量名例如：o1.

passengers

=

5;System.out.println(o1.color);例:創(chuàng)建并訪問對象

另新建一個creatobject.java文件，在其中的main()方法中創(chuàng)建類Vehicle1的對象，并訪問對象public

class

creatobject

{public

static

void

main(String[]

args){//聲明對象//創(chuàng)建對象Vehicle1

v1,v2;v1

=

new

Vehicle1();v2

=

new

Vehicle1();System.out.println("v1的passengers:"+v1.passengers);//輸出成員變量的默認值

System.out.println("v1的weight:"+v1.weight);System.out.println("v1的color:"+v1.color);//對成員變量賦值v2.passengers

=

10;v2.weight

=

55.8;v2.color

=

"RED";System.out.println("v2的passengers:"+v2.passengers);//輸出成員變量當前值

System.out.println("v2的weight:"+v2.weight);System.out.println("v2的color:"+v2.color);

}}成員方法

上例中，類creatobject中的main()方法直接訪問了類Vehicle1對象的成員變量，這是一種不良的程序設計風格

面向對象程序設計要求編寫出高內聚、低偶合的代碼模塊對成員變量的訪問權限通常限制在類的內部。

大多數(shù)情況下，程序是通過成員方法與對象交互的，程序可以通過成員方法給成員變量賦值、獲取成員變量的值。定義成員方法定義成員方法的簡單格式如下：返回值類型方法名(形式參數(shù)列表){//方法體}其中：

返回值類型指定了調用方法后返回的數(shù)據(jù)類型。如果方法不返回任何值，用void代替。

方法名必須是合法的標識符，習慣上方法名用小寫字母，如果方法名由幾個單詞組成，第二個單詞起，每個單詞首字母大寫，其余均為小寫。

形式參數(shù)列表中的每個參數(shù)用數(shù)據(jù)類型和變量名表示，如果有多個參數(shù)，每個參數(shù)之間用逗號隔開。如果方法有返回值，方法體的最后一行代碼必須是下列形式的語句： return表達式;//表達式的數(shù)據(jù)類型必須與方法定義中的返回值類型一致形式參數(shù)列表可以是空的，方法體也可以是空的。但返回值類型、方法名、一對()、一對{}是定義成員方法的四要素，缺一不可。例：定義含有成員方法的類定義一個描述汽車的類，除了成員變量passengers、weight、color外，還要定義對這些成員變量賦值并獲取成員變量值的方法。//

Vehicle2.javapublic

class

Vehicle2{int

passengers;double

weight;String

color;void

setPassengers(int

p)//設置成員變量passengers的值{passengers

=

p;}int

getPassengers(){return

passengers;}//返回成員變量passengers的值void

setWeight(double

w)

//設置成員變量weight的值{weight

=

w;}double

getWeight()

//返回成員變量weight的值{return

weight;}void

setColor(String

c/)/設置成員變量color的值{color

=

c;}String

getColor()//返回成員變量color的值{return

color;}void

setVariables(int

p,

double

w,

String

c)//設置所有成員變量的值{passengers

=

p;weight

=

w;color

=

c;}void

outputVariables()//顯示所有成員變量的值{System.out.println("

passengers

value

is:"+passengers);System.out.println("

weight

value

is:"+weight);System.out.println("

color

value

is:"+color);}}上述程序由于沒有main()方法，也不能獨立運行。調用成員方法對象創(chuàng)建后，對象可以調用本類的成員方法。格式為：引用變量名.方法名(實在參數(shù)列表)

實在參數(shù)列表中的參數(shù)個數(shù)、數(shù)據(jù)類型、排列順序必須與方法定義中形參列表中的參數(shù)個數(shù)、數(shù)據(jù)類型、排列順序一致。

每個實參必須是已經(jīng)賦值的變量或字面值，如果有多個實參，參數(shù)之間用逗號分隔。

方法調用格式中的引用變量名、方法名、實在參數(shù)列表是一個不可分割的整體，這個整體代表了方法的返回值，它可以賦給同類型的變量，也可以出現(xiàn)在表達式中參與運算。如果方法沒有返回值，方法調用通常是一行語句。例：調用對象的成員方法創(chuàng)建Vehicle2類的對象，通過其成員方法對成員變量賦值，并通過成員方法輸出成員變量值。//

Example4_4.javapublic

class

Example4_4{public

static

void

main(String[]

args){Vehicle2

v

=

new

Vehicle2();v.setPassengers(5);//實在參數(shù)是字面值，對成員變量賦值v.setWeight(88.9);v.setColor("GREEN");int

i=v.getPassengers(); //先調用方法求出返回值，再輸出返回值System.out.println("passengers="+i);System.out.println("weight="+v.getWeight());//返回值直接輸出System.out.println("color="+v.getColor());

v.setVariables(44,230.88,"W