面向對象程序設計第11章課件匯報人：XX目錄01面向對象基礎概念02類的定義與使用03繼承與多態(tài)性04抽象類與接口05高級特性06面向對象設計原則面向對象基礎概念PARTONE面向對象的定義多態(tài)性封裝性0103多態(tài)性允許不同類的對象對同一消息做出響應，即同一個接口可以被不同的對象以不同的方式實現(xiàn)。封裝是面向對象的核心概念之一，它將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法綁定在一起，形成一個獨立的單元。02繼承允許新創(chuàng)建的類繼承一個或多個已存在的類的屬性和方法，實現(xiàn)代碼復用和層次結構。繼承性類與對象的關系類的定義與對象的實例化類是對象的藍圖，對象是根據(jù)類的定義創(chuàng)建的實例，具有類定義的屬性和方法。對象的創(chuàng)建和生命周期對象在程序運行時被創(chuàng)建，并在不再被引用時結束生命周期，遵循內存管理規(guī)則。對象的屬性和行為類與對象的繼承關系對象的屬性描述其狀態(tài)，行為則定義了對象可以執(zhí)行的操作，這些都由類中定義。類可以繼承自其他類，繼承允許新創(chuàng)建的類（子類）擁有父類的屬性和方法，形成層次結構。封裝、繼承和多態(tài)封裝隱藏了對象的內部細節(jié)，只暴露接口，如Java中的private關鍵字限制訪問。封裝的概念繼承允許新類繼承現(xiàn)有類的屬性和方法，如C++中的基類和派生類關系。繼承的機制多態(tài)通過接口或基類引用實現(xiàn)不同子類對象的同一操作，如Java中的方法重載和重寫。多態(tài)的實現(xiàn)類的定義與使用PARTTWO類的聲明類聲明包括類名、屬性和方法，是面向對象編程的基礎。類的結構組成使用public、private等訪問修飾符來控制類成員的可見性。訪問修飾符的作用構造方法用于創(chuàng)建對象時初始化類的狀態(tài)，其名稱與類名相同。構造方法的定義對象的創(chuàng)建和使用通過調用類的構造函數(shù)，可以創(chuàng)建具有初始狀態(tài)的對象實例，如Java中的new關鍵字。構造函數(shù)的使用對象創(chuàng)建后，可以通過點操作符訪問其屬性，如perty，來獲取或設置屬性值。對象屬性的訪問對象的方法定義了對象的行為，通過obj.method()可以調用對象的方法執(zhí)行特定操作。方法的調用對象從創(chuàng)建到銷毀的過程稱為生命周期，涉及內存分配、使用和垃圾回收等概念。對象的生命周期訪問控制修飾符public修飾的類成員可被任何其他對象訪問，是訪問級別最高的修飾符。01private修飾的類成員只能在定義它們的類內部訪問，保證了封裝性。02protected修飾的成員在同一個包內的類或不同包的子類中可以被訪問。03沒有明確指定訪問修飾符時，成員具有包訪問權限，只能在同一個包內訪問。04public訪問修飾符private訪問修飾符protected訪問修飾符默認訪問修飾符（包訪問）繼承與多態(tài)性PARTTHREE繼承的實現(xiàn)01在面向對象編程中，派生類繼承基類的屬性和方法，形成一種“is-a”關系，如哺乳動物類繼承動物類。02派生類構造函數(shù)通過調用基類構造函數(shù)來初始化繼承的成員變量，確保對象正確構建?；惻c派生類的關系構造函數(shù)與繼承繼承的實現(xiàn)01方法重寫派生類可以重寫基類的方法，提供特定于派生類的實現(xiàn)，如子類重寫父類的draw方法以改變繪圖行為。02訪問控制與繼承繼承時需考慮訪問控制，如public、protected和private，以確定基類成員在派生類中的可見性。方法重寫與多態(tài)方法重寫允許子類提供特定實現(xiàn)，覆蓋繼承自父類的方法，以實現(xiàn)多態(tài)性。方法重寫的定義01通過方法重寫，不同對象在調用相同方法時表現(xiàn)出不同的行為，體現(xiàn)了多態(tài)性。多態(tài)性的實現(xiàn)02子類重寫父類方法時，需遵循訪問修飾符、返回類型、方法簽名等規(guī)則。重寫規(guī)則03例如，動物類的“發(fā)聲”方法在不同子類（如貓、狗）中被重寫，表現(xiàn)出不同的聲音。多態(tài)性的應用實例04super關鍵字的使用使用super()可以調用父類的構造方法，確保父類成員被正確初始化。調用父類構造方法01通過super可以訪問父類中被子類覆蓋的成員變量，保證數(shù)據(jù)的正確使用。訪問父類成員變量02super關鍵字允許子類調用父類中被覆蓋的方法，實現(xiàn)方法的復用。調用父類方法03抽象類與接口PARTFOUR抽象類的定義和作用規(guī)范子類設計定義抽象類0103抽象類強制子類實現(xiàn)特定的方法，確保所有子類都遵循一定的設計規(guī)范，增強程序的可維護性。抽象類是包含至少一個抽象方法的類，它不能被實例化，用于定義子類共有的屬性和方法。02通過抽象類，可以定義通用的屬性和方法，供子類繼承，減少代碼重復，提高開發(fā)效率。實現(xiàn)代碼復用接口的定義和實現(xiàn)接口是一組方法的集合，它定義了實現(xiàn)該接口的類必須實現(xiàn)的方法，但不提供方法的具體實現(xiàn)。接口的基本概念接口可以繼承一個或多個其他接口，繼承的接口中的方法都會成為新接口的一部分。接口的繼承一個類可以實現(xiàn)多個接口，通過實現(xiàn)接口，類可以具有多態(tài)性，即可以被當作多種類型使用。接口與類的關系接口的定義和實現(xiàn)Java8引入了默認方法，允許在接口中添加具體方法實現(xiàn)，實現(xiàn)接口的類可以選擇性地覆蓋這些方法。接口的默認方法01例如，Java中的Comparable接口要求實現(xiàn)類定義對象間的比較規(guī)則，體現(xiàn)了接口在定義通用行為中的作用。接口的應用實例02抽象類與接口的區(qū)別抽象類允許包含具體方法實現(xiàn)，而接口只能聲明方法，不能實現(xiàn)。實現(xiàn)方式的不同01020304一個類可以繼承多個接口，但只能繼承一個抽象類。多重實現(xiàn)的限制抽象類可以有非抽象的成員變量，而接口中的變量默認是publicstaticfinal的。成員變量的區(qū)別抽象類主要用于代碼復用，接口則用于定義標準和行為契約。設計目的差異高級特性PARTFIVE內部類的定義和作用內部類是定義在另一個類的內部的類，它可以訪問外部類的所有成員，包括私有成員。內部類的定義內部類提供了更好的封裝性，外部類的其他部分無法直接訪問內部類，增強了代碼的模塊化。封裝性增強內部類可以方便地實現(xiàn)回調機制，例如在事件監(jiān)聽器中，內部類可以作為監(jiān)聽器的實現(xiàn)。實現(xiàn)回調機制使用內部類可以將相關的類組織在一起，使得代碼結構更加清晰，易于理解和維護。簡化代碼結構匿名類的使用匿名類是一種沒有名稱的內部類，常用于實現(xiàn)接口或擴展抽象類，簡化代碼。匿名類的定義在需要一次性使用的小型功能塊中，如事件監(jiān)聽器或臨時數(shù)據(jù)處理，使用匿名類可以提高代碼的簡潔性。匿名類的場景應用Java8引入的Lambda表達式可以看作是匿名類的簡寫形式，它們在很多情況下可以互換使用。匿名類與Lambda表達式靜態(tài)成員與單例模式靜態(tài)成員屬于類而非對象實例，常用于存儲類級別的數(shù)據(jù)，如計數(shù)器或配置信息。01單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點，如數(shù)據(jù)庫連接管理器。02靜態(tài)成員的生命周期與應用程序相同，需謹慎管理以避免內存泄漏。03單例模式廣泛應用于日志記錄器、配置管理器等場景，確保全局唯一訪問。04靜態(tài)成員的作用實現(xiàn)單例模式靜態(tài)成員與內存管理單例模式的應用場景面向對象設計原則PARTSIXSOLID原則概述每個類應該只有一個改變的理由，即一個類只負責一項任務，以降低復雜性和提高可維護性。單一職責原則子類對象應當能夠替換掉所有父類對象，確保程序的正確性和穩(wěn)定性。里氏替換原則軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉，意味著增加新功能時無需修改現(xiàn)有代碼。開閉原則SOLID原則概述不應強迫客戶依賴于它們不用的方法，即一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。接口隔離原則高層模塊不應依賴于低層模塊，兩者都應依賴于抽象；抽象不應依賴于細節(jié)，細節(jié)應依賴于抽象。依賴倒置原則設計模式簡介01單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。例如，數(shù)據(jù)庫連接池通常采用單例模式實現(xiàn)。02工廠模式提供一個創(chuàng)建對象的接口，但由子類決定要實例化的類是哪一個。例如，許多日志記錄庫使用工廠模式創(chuàng)建日志器實例。設計模式簡介01觀察者模式定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都會得到通知并被自動更新。例如，GUI事件處理經(jīng)常使用觀察者模式。02策略模式定義一系列算法，把它們一個個封裝起來，并使它們可相互替換。例如，排序算法的實現(xiàn)可以采用策略模式，允許用戶選擇不同的排序策略。代碼重構與優(yōu)化重構代碼以提高可讀性，例如通過命名規(guī)