1.1 Java与面向对象程序设计(课件）-高二《程序设计基础》同步教学（北京理工版）

模块1 欢迎走进Java世界 1.1 Java与面向对象程序设计 学习目标 了解面向对象程序设计OOP的基本概念和主要特性 主要内容 OOP及其基本概念 OOP的三大特性 OOP特征与优势 1.OOP及其基本概念 什么是OOP 面向对象程序设计即Object Oriented Programming，简称OOP 是一种更符合人类思维习惯的编程思想 使用对象描述事物，使用对象之间的关系来描述事物之间的联系 面向对象与面向过程 面向过程也叫结构化编程，是分析解决问题的步骤，然后用函数把这些步骤一一实现，使用时依次调用；函数是基本的编程单位 面向对象是找出构成问题的各个对象，通过对象之间的交互行为（方法调用）来解决问题；对象是基本的编程单位。 OOP的基本概念包括对象、类、抽象和消息等 1.OOP及其基本概念 对象 用来描述客观事物的一个实体，由一组属性和对属性进行操作的一组行为（方法）组成。 如：张三、李四都是对象 静态特征（属性）：张三、男、25岁、大连人…… 动态行为（方法）：张三式说话、张三式运动…… 静态特征（属性）：李四、女、20岁、沈阳人…… 动态行为（方法）：李四式说话、李四式运动…… 1.OOP及其基本概念 类 是描述相同类型的对象集合，是抽象出一组对象的共同属性和行为，是对象的模板 如对“张三”、“李四”的属性和行为进行抽象，得到“Person”类 1.OOP及其基本概念 类和对象的关系 具体和抽象的关系 对象—具体的；类—抽象的 类是对对象的抽象，而对象是对类的具体化或实例化 变量和类型的关系 在编程语言中，类相当于一个新定义的数据类型 对象则相当于该类型的一个变量，也叫做实例变量 1.OOP及其基本概念 用伪代码描述Person类 class Person{ //“人”类 //属性----成员变量 String name; //姓名 String sex; //性别 int age; //年龄 String address; //籍贯 //行为----成员方法 void speak(){ } //说话 void move(){ } //运动 } 成员变量---描述属性 成员方法---描述行为 类名 1.OOP及其基本概念 抽象 抽象是不断提炼事物关键元素的过程。如对人“张三”的大量静态特征和动态特征进行提炼，只用关键属性“张三、男、25岁、大连人”和关键方法“说话、运动”来描述此人，便是抽象； 在OOP中，抽象的好坏决定了软件设计的成败。抽象可以使我们暂时忽略问题域中具体的、细节的东西；通过抽象，呈现在我们面前的是一个相对简单的问题域，可以使我们较容易地解决复杂问题。 1.OOP及其基本概念 消息 消息就是方法调用，是对象之间进行交互作用和通信的工具。对象功能的实现通常由另一对象对其传递消息开始。 传递消息一般由三部分组成：接收消息的对象、消息名、实际变元，也即对象、方法名、方法参数。 如对“张三”发出“运动1小时”的消息，“张三”就是接收消息的对象，而“运动”就是消息名（方法名），而“1小时”就是实际变元（方法参数）。 软件设计除了不断抽象，另一个重要的过程就是设计对象之间的消息传递 2.OOP的三大特性 封装性 把数据和对数据进行操作的方法集中定义在一个类中，并对外部环境隐藏内部细节。 类是封装的最基本单位。 如Math类、Person类实现了对数学操作的封装和对“人”的封装 优点：良好的封装可以对外提供一致的公共接口而不影响内部实现，提高代码的安全性和可维护性。 2.OOP的三大特性 继承性 继承就是在已有类的基础上构建新类的过程。有了继承，无需重新编写原有类的代码，仅增加新的属性和方法就可以快速定义出新类。 如可以继承人类Person，快速定义出教师类Teacher和学生类Student 优点：有利于减少重复编码，提高软件开发效率 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”，被继承的类称为“父类”或“超类” 父类、超类 子类、派生类 2.OOP的三大特性 多态性 多态指同一消息被不同的对象接收时（即调用同一方法）可能产生完全不同的行为，如： 参数不同的study()消息被传递给Student会产生不同的学习行为； 备课30分钟 写作业30分钟 学习CourseName课程 读书 hour小时 不带参数的study()消息被传递给Student和Teacher所产生的学习行为也是不同的 写作业30分钟 2.OOP的三大特性 多态性（续） 多态有两种实现途径：方法重载和方法覆盖 方法重载—是指一个类中的多个同名方法，这些方法的参数是不同的 方法覆盖—发生在子类和