专题三 面向对象程序设计（一）（讲义）-《计算机程序设计》（电工版第二版）高考备考讲练测（吉林省）

面向对象程序设计（一） [考纲要求] 考试内容： 类；对象，成员变量；成员方法。 知识点要求： 1．掌握类、对象、成员变量、成员方法的基本概念。 2．掌握类的声明、成员变量的声明、成员方法的声明与调用，方法的参数传递与返回值、方法的重载、静态变量和静态方法。 3．掌握对象的创建和使用、构造方法与对象的初始化、成员变量、成员方法的访问、this的应用以及引用的赋值。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一．类和对象的概念 把客观世界众多的事物进行归纳、分类，把具有相同特征及相同行为的对象的集合称为一类对象。分类的原则是抽象。因此类是同种对象的集合与抽象。 对象 (Object) 是现实世界中实际存在的某个具体实体。 对象也可以是无形的，如象棋的输赢规则。 对象包含特征和行为： 特征是指对象的外观、性质、属性等；行为是指对象具有的动作、功能等。 二．类和对象的关系 类是一组具有共同性质的对象的集合，而对象是类的具体实例。类是模板，对象是类的 实例化。 三．类的定义 1 定义格式 （1）修饰符：默认为public。用于指定类、方法或变量的访问权限。 （2）类名：类的名称，遵循Java命名规则。 （3）类变量：静态变量，属于类而不属于类的实例，可以在类外部通过类名直接访问。 （4）实例变量：非静态变量，属于类的实例，每个实例都有自己的一份变量值。 （5）构造方法：特殊的方法，用于创建类的实例。没有返回类型，名称与类名相同。 （6）成员方法：普通的方法，包含方法体和返回类型。 （7）参数列表：方法可以接收的参数，参数类型和名称。 （8）返回类型：方法执行后返回的数据类型，如果方法不返回任何值，则返回类型为void。 （9）方法体：方法内部的代码，包括声明和执行语句。 四．类的成员变量 类的成员变量用于描述类的特征或属性，类的成员变量可以是基本数据类型，也可以是对象、数组等复合数据类型。 类的成员变量的声明格式 [修饰符] 数据类型成员变量名 = [初值]; 例子： private String = “张三”; 五．类的方法 类中的方法又称为成员方法或成员函数，用于描述所具有的功能和操作，是一段完成某 种功能或操作的代码。 方法定义的格式 [修饰符] 返回类型 方法名([参数列表]) { // 方法体 [return 表达式;] // 如果方法有返回值，必须包含这个语句 } 修饰符：方法可以有多种修饰符，如public、private、protected、static、abstract和final。这些修饰符决定了方法的可见性和行为。 返回类型：方法执行完毕后返回的数据类型。如果方法不返回任何值，则返回类型为void。 方法名：方法的唯一标识符，遵循Java命名规则。 参数列表：方法可以接受零个或多个参数，每个参数都包含参数类型和参数名。 方法体：方法内部的代码，包括声明和执行语句。 return 表达式;：如果方法有返回值，必须在方法体中包含return语句，返回一个表达式的值。 六．参数传递和返回值 参数传递 Java中的参数传递是值传递，这意味着传递给方法的是参数的值，而不是参数对象本身。这意味着方法内部对参数的修改不会影响到原始的参数。 返回值 方法可以返回一个值，返回值可以是任何数据类型，包括基本数据类型和对象。返回值通过方法名后面的小括号来指定。 参数传递和返回值的关系 参数传递是值传递，方法内部对参数的修改不会影响到原始的参数。 返回值是方法执行完毕后返回给调用者的值。 注意事项 方法可以有多个参数，参数之间用逗号分隔。 方法可以有返回值，如果没有返回值，则返回类型为void。 方法可以抛出异常，调用者需要处理这些异常。 方法可以有默认参数值，但必须从最后一个参数开始设置。 七．方法的重载 在Java中，方法重载（Method Overloading）是指在同一个类中，可以定义多个方法名称相同但参数列表不同的方法。这些方法被称为重载方法。重载方法可以提高代码的灵活性和可读性，允许用户根据需要选择合适的方法来执行特定操作。 方法重载的规则： 方法名相同：重载方法必须具有相同的方法名。 参数列表不同：重载方法可以通过改变参数的数量、类型或顺序来区分。 返回类型无关：重载方法的返回类型可以不同。 访问修饰符无关：重载方法的访问修饰符可以不同。 异常类型无关：重载方法的异常类型可以不同。 八．static关键字 在Java编程语言中，static 是一个关键字，用于修饰类变量（也称为静态变量）和类方法（也称为静态方法）。 类变量（Static Variable）： 类变量是类的属性，它不属于类的任何实例。 类变量在整个应用程序中只有一个副本，并且所有类的实例共享这个变量。 类变量在类加载时被初始化，并且它们的值在程序运行期间保持不变，直到程序结束。 类变量可以被类的方法访问，也可以被其他类访问，只要这些类在同一个包中或者访问权限允许。 public class MyClass { static int count; // 类变量 public static void main(String[] args) { count++; // 访问和修改类变量 System.out.println("Count: " + count); } } 类方法（Static Method）： 类方法是类的行为，它们不需要创建类的实例就可以直接调用。 类方法可以直接访问类变量，但不能直接访问非静态变量。 类方法可以被类的方法访问，也可以被其他类访问，只要这些类在同一个包中或者访问权限允许。 使用 static 关键字时，需要注意以下几点： （1） 类变量和类方法必须在类定义的外部声明。 （2） 类变量和类方法可以被声明为 public、private 或 protected，以控制它们的访问权限。 （3） 类变量和类方法可以被任何类的实例或类名直接访问，不需要创建类的实例。 （4） 类变量和类方法不能直接访问非静态变量，除非它们是同一个类中的。 九．对象的创建 （1） 首先，需要定义一个类，该类包含属性（成员变量）和方法（成员函数）。 （2）创建对象：使用new关键字创建类的实例。 十．对象的初始化 （1）设置属性：创建对象后，通过点号（.）访问对象的属性，并设置值。 （2）调用方法：通过对象名调用对象的方法。 十一．对象的使用 （1）对象引用：对象在Java中是通过引用（Reference）来访问的。创建对象时，实际上是在内存中分配空间并返回该空间的引用。 （2）对象销毁：当对象不再被引用时，垃圾收集器（Garbage Collector）会自动回收该对象所占用的内存。 十二．this关键字 在Java中，this 关键字是一个特殊的引用，指向当前对象本身。this 关键字在方法内部使用，用于引用当前对象的方法和属性。 在构造方法中，this 关键字可以用来区分对当前对象的引用和对其他对象的引用。 在方法内部，this 关键字可以用来引用当前对象的成员变量，而不是局部变量。 在构造方法中传递当前对象： 在构造方法中，你可以使用 this 关键字将当前对象传递给另一个构造方法。 在重载方法中，this 关键字可以用来调用当前类中的其他方法。 使用 this 关键字时，需要注意以下几点： this 关键字不能用在静态方法中，因为静态方法属于类，而不是类的实例。 this 关键字不能用在静态字段或静态代码块中。 在构造方法中，this() 语句必须放在所有其他构造代码之前。 十三．super关键字 在Java中，super 关键字是一个特殊的引用，它指向当前对象的直接父类（超类）的实例。super 关键字通常用于以下几种情况： 调用父类构造方法： 当创建子类对象时，Java编译器会自动调用父类的构造方法。如果需要显式地调用父类的构造方法，可以使用 super() 或者 super(参数)。 访问父类成员： 在子类中，你可以使用 super 关键字来访问父类的成员变量和方法。 覆盖父类方法： 当子类重写父类的方法时，可以使用 super 关键字来调用父类的方法。 使用 super 关键字时，需要注意以下几点： super 关键字不能用在静态方法中，因为静态方法属于类，而不是类的实例。 super 关键字不能用在静态字段或静态代码块中。 super() 语句必须放在子类构造方法的第一行，除非构造方法是默认构造方法。 [限时练习] 1. 以下关于类和对象的说法，错误的是（ ） A. 类是对象的抽象，对象是类的实例 B. 成员变量用来描述对象的属性，成员方法用来描述对象的行为 C. 类的定义包含了成员变量和成员方法的声明 D. 对象可以直接访问类的成员变量和成员方法 【答案】D 【解析】对象不能直接访问类的成员变量和成员方法，必须通过类的实例（即对象）来访问。 2. 关于方法的重载，以下说法正确的是（ ） A. 方法重载要求方法名相同，参数类型和个数必须完全相同 B. 方法重载要求方法名相同，参数类型可以不同，个数必须相同 C. 方法重载要求方法名相同，参数类型和个数可以不同 D. 方法重载要求方法名不同，参数类型和个数可以不同 【答案】C 【解析】方法的重载是指在一个类中，可以有多个方法名相同但参数列表不同的方法。 3. 以下关于构造方法的描述，错误的是（ ） A. 构造方法用于初始化对象 B. 构造方法名必须与类名相同 C. 构造方法可以有返回值 D. 构造方法在创建对象时自动调用 【答案】C 【解析】构造方法在创建对象时自动调用，用于初始化对象，其方法名必须与类名相同，且没有返回值。 4在Java中，以下关于静态变量和静态方法的描述，错误的是（ ） A. 静态变量属于类，而不是对象的实例 B. 静态方法可以直接通过类名调用，无需创建对象 C. 静态变量和静态方法可以通过对象名调用 D. 静态方法不能访问非静态成员变量 【答案】D 【解析】 静态方法不能直接访问非静态成员变量，但可以通过创建对象来访问。 5. 关于this关键字的应用，以下说法错误的是（ ） A. this关键字可以用来引用当前类的成员变量 B. this关键字可以用来调用当前类的构造方法 C. this关键字可以用来作为方法的返回值 D. this关键字可以在静态方法中使用 【答案】D 【解析】 this关键字不能在静态方法中使用，因为静态方法属于类，而this关键字指向当前对象。 6.类的成员变量如果不进行显式初始化，那么它们在对象创建时会被自动初始化为默认值。（ ） 【答案】正确 【解析】在Java中，类的成员变量如果不进行显式初始化，确实会被自动初始化为默认值，例如整型变量默认为0，布尔型变量默认为false，对象引用默认为null等。 7. 在Java中，一个类可以有多个构造方法，只要它们的参数列表不同。（ ） 【答案】正确 【解析】Java支持构造方法的重载，只要参数列表不同，一个类可以有多个构造方法。 8.静态方法不能访问非静态成员变量，但可以通过创建类的实例来访问非静态成员变量。（ ） 【答案】错误 【解析】静态方法确实不能直接访问非静态成员变量，因为它不依赖于任何对象实例。但是，静态方法可以通过创建类的实例来访问非静态成员变量，这种做法并不推荐，因为它违背了静态方法的初衷。 9.在成员方法中，可以使用this关键字来区分同名的局部变量和成员变量。（ ） 【答案】正确 【解析】在成员方法中，如果局部变量和成员变量同名，可以使用this关键字来明确指出是访问成员变量，从而避免命名冲突。 10.建一个名为Person的类，包含以下成员变量：name（姓名），age（年龄），和gender（性别）。提供一个构造方法用于初始化这些成员变量，并提供一个方法introduce()，该方法返回一个描述该人的字符串。。 【答案】 11. 编写一个名为Calculator的类，该类包含一个静态方法add，它接受两个整数参数并返回它们的和。另外，包含一个非静态方法subtract，它也接受两个整数参数并返回它们的差。 【答案】 12.创建一个Book类，包含成员变量title（书名）和author（作者）。实现一个构造方法用于初始化这些变量，并实现一个方法displayBookInfo()来显示书籍信息。重载构造方法，使得可以只通过书名创建Book对象。 【答案】 13.编写一个Rectangle类，包含成员变量width和height。实现一个构造方法来初始化这些变量，并实现一个方法calculateArea()来计算并返回矩形的面积。另外，实现一个静态方法isSquare，它接受一个Rectangle对象作为参数，并返回一个布尔值，表示该矩形是否为正方形。 【答案】 [归纳小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$