2, object oriented programming

Agenda
• OOP简介 - 1
• OOP简介 - 2
• 类和对象
• Java包
• import static
• Java包 - 编译及运行
• 属性和方法
• 属性: 原语类型

1/22/2013 Course - J2SE Basic

• 属性: 非原语类型
• static关键字
• static块
• 类访问控制
• 成员访问控制
• 属性声明
• 方法声明
• 属性初始化


OOP-1
• 面向对象编程, 简称OOP;
• OOP在于对问题域进行抽象和分解,生成领
域模型. 比如制造一辆汽车:


OOP-2
• 一切都是对象;
• 程序由相互交互的对象组成;
• 每个对象都有自己的内存空间, 并引用其他
的对象;
• 每个对象都有自己的类型;
• 同一种类型的对象具有相同的接口.


类和对象
• 类是对象的模板; 根据类的定义, 从而创建相应的对象;
• 类的定义
关键字class, 用于在java中声明一个类, 一个
源文件中只能有一个public访问类型的类,
并且该类的名称与源文件名称相同. 比如:
Integer.java对应public class Integer {……}
• 示例
Light表示一个类, 对应的是现实生活中的
灯泡.Light有价格(price), 大小规格(size)等属性; 并提供了打开(on),
关闭(off), 加亮(brighten), 减暗(dim)等接口供调用;
• 对象的定义
关键字new, 用于创建一个对象, 示例:
Light lt = new Light(); // 这里lt就是一个对象


类和对象
• 可以在一个java源文件中定义多个类, 如果
有public类, 则该类的名称必须与文件名相同.
• 参考: demo/Demo1.java


Java包
• Java包机制的好处:
1, 避免名字空间污染;
2, 可以根据不同的模块/组件定义相应的包名;
• 关键字package, 出现在java原文件开头, 声明java包; 如果包有多个层次使用”.”分割;
• 关键字import
用于引用某个包下面的类:
1, import java.util.Map; 引用单个类
2, import java.util.*; 引用该包下面所有的类
默认情况下会自动引入java.lang包, 因此该包下面的Integer/Double等类可以被直接使用.
• 示例:
package demo;

public class HelloWorld {

public static void main(String[] args) {
System.out.println("hello world");
}

}


import static
• 这是在jdk5中引入的一个新特性, 用于
import某个类下面的static方法, 这样在调用
该方法时可以直接写成methodCall()的形式,
而无需写成someClass.methodCall()的形式;
• 通过.*的写法引入类下面的所有static方法;
• 约定: 在以后的示例中经常会引入util.Print.*,
以简化程序;
• 示例: demo/Demo7.java


Java包
编译及运行
• 将该java源文件放在包声明的子目录下面,
这里的包名是demo, 因此放在demo子目录
下面; 如果是包分了多个层次, 则需要创建
相应的目录层次. 比如, java.util包对应的目
录是java/util
• 按照如下方式编译运行:


属性和方法
• Java类由两部分组成: 属性和方法. 示例:
public class Light {
double price; // 价格属性
double size; // 大小属性
public void on() {} //方法: 打开
public void off() {} //方法: 关闭
public void brighten() {} //方法: 加亮
public void dim() {} //方法: 变暗
………….
• 属性可以是基本的数据类型, 比如整型, bool型; 也可以是其他对象的引
用;
• Light类的属性: price, size;
• Light类的方法: on, off, brighten, dim;
• 参考: demo/Light.java


属性: 原语类型
• 原语类型属性是指整型, 长整型, 浮点型, 双精度浮点型等基本数据类型, 比如:
int i = 5; // 整型原语类型
boolean isCertified = false; // 布尔型原语类型
• 每个原语类型对应一个包装类, 比如int对应java.lang.Integer. 原语类型的数据范
围:


属性:非原语类型
• 非原语类型有:
1, 对象
String s = “abc”; // 字符串对象
Map map = null; // 键值对象
2, 数组对象
表示某个原语类型或者对象的集合.
1), Java中声明一个数组, eg:
int[] ia = {1,2,3,4}; // 也可以写成int ia[] = ......
int[] ia = new int[4]; // 数组长度为4, 各个元素的值均为0
Object[] objs = new Object[8]; // 数组长度为8, 各个元素均为null
示例: demo/Demo10.java
2), 数组在声明时不能指定长度, 不能写为:
int[4] ia = {1,2,3,4}; // error
3), 数组的长度使用数组的属性length得到, 比如上面的
ia.length等于4

static关键字
• static关键字用于修饰属性或者方法, 表示该成员是
class级别的; static成员通常使用类名进行引用, 比如:
MyClassName.SOME_STATIC_MEMBER;
• static成员通常用于声明某些常量, 比如:
public static final String CNT_CUSTOMER = “someone”;
• static方法
静态方法, 典型的static方法是main方法:
public static void main(String[] args) {…}
• 非static成员是对象级别的, 在对象初始化时会进行
初始化;


static块
• static块用于在类的第一个对象被初始化或
者static成员被访问时执行一些初始化工作,
比如:
static {
System.out.println("i'm a static block");
}

• 参考: demo/Demo2.java


类访问控制
• public
该类为一个公共类, 可以在仸何地方被引用;
注意: 在一个源文件中只能有一个声明为
public的类; 示例:
public class YourClassName {….}
• N/A
没有修饰符, 该类为包访问权限, 表示该类只
能在当前包下面被引用; 示例:
class YourClassName {….}


成员访问控制
Java提供了4种成员访问级别: 私有/受保护/公开/默认
• 私有访问级别
private关键字对成员进行修饰, 只允许在当前
类中访问该成员;
• 受保护访问级别
protected关键字, 允许在当前类及子类中访问;
• 公开访问级别
public关键字, 可以在仸何地方访问;
• 默认访问级别
也称包访问级别, 允许当前类和包下面的其他类访问.


属性声明
• 根据已经讲到的成员访问控制和static关键
字, 可以对一个属性进行声明.
• 示例:
private int i; // 私有访问整型
public static int REFERENCE_COUNT; // 静态公共整型
protected String name; // 受保护字符串类型


方法声明
• 方法声明遵循如下格式:
Modifier ReturnType methodName( /* Argument list */ ){
/* Method body */
}
• Modifier 修饰符, 包括成员访问控制修饰符, 是否为静态方法
(static);
• ReturnType 返回值类型, 方法可以返回原语类型(int, double,
long), 也可以返回对象的引用; void表示方法没有返回值;
• methodName 方法名称
• Argument list 方法参数列表
• 示例:
public String getCustomerName() {……}
public void calcSum(int max) {…}


属性初始化
• 对于原语类型, 如果不指定初始化的值, 则按如下赋予初始化值:

boolean false
char ‘u0000’ (null)
byte (byte)0
short (short)0
int 0
long 0L
float 0.0f
double 0.0d
• 示例:
1, int i = 5; // 属性i已经指定了初始值
2, int i; // 属性i没有指定初始值, 默认初始化为0


属性初始化(续)
• 对于对象类型的属性, 如果没有指定初始值
则初始化为null值;
• 示例:
String s; // 没有指定初始值, 初始化为null
String s = “abc”; // 初始值abc


null和空指针异常
• 空指针异常在java语言中臭名远播, 导致该
异常的原因是在对象正确初始化之前(此时
对象的值是null), 调用了该对象上的方法. eg:
String s = null;
System.out.println(s.toString()); // 空指针异常
• 在java中空指针异常是一种很常见的异常,
通常可以认为是程序的bug, 需要尽力避免.


引用 &赋值
• Java语言中的对象实际上是指向该对象的一个引用. eg:
ClassA obj1 = new ClassA();
new关键字会导致一个ClassA对象被初始化,
并在堆上分配相应的内存区域; 对象创建完成
之后会返回一个指向该对象的引用及obj;
Ref: obj1
int long String
• Java中对象的赋值操作传递的是对象引用. eg:
ClassA obj2 = obj1;
赋值之后obj2与obj1指向同一块内存区域
Ref: obj1
int
Course - J2SE Basic long String
Ref: obj2

1/22/2013

引用 &赋值
数组
• Java中数组的赋值操作与对象类似, 赋值后
的数组引用将指向同一个数组对象, eg:
int[] ia1 = ...;
int[] ia2 = ia1; // ia1, ia2指向同一个数组对象


封装(encapsulation)
• 类可以被认为是一种service, 提供给使用者
调用;
• 封装指的是类只暴露出相关的接口, 而屏蔽
其内部的实现; 这样带来的好处是: 在保持
外部接口不变的情况下, 能够更改内部实现;
• 封装是OO的一个基本概念. Java通过包, 类/
属性/方法访问权限等提供对封装的支持.


继承(inherition)
• 继承提供了一种方式用于实现现有类的重用, Java中
的继承通过extends关键字实现. eg:
public ClassA extends ClassB {…}
在此类中ClassA是ClassB的子类, 后者是前者的父类. ClassA继
承了父类的所有public方法, 比如某方发是ClassB中定义的, 在
继承之后可以在ClassA上直接调用该方法.
• 继承表示的是一种is-a关系, 上例中ClassA的对象是
一个ClassB, 在代码中这种is-a关系可以表示为: ClassA
obj = new ClassB();
• Java中所有的类, 包括自定义的类, 都继承自
java.lang.Object, 该类包含了一些很重要的方法以后
会讲到.

覆盖和重载
(override & overload)
• 方法的覆盖(override)是指子类重新实现父类已
有的方法, 方法的签名(包含方法名称和参数列
表)保持一致;
• 方法的重载(overload)是指在同一个类中有多
个名称相同的方法, 但是它们的参数签名不同.
eg:
public void method1(String s);
public void method1(int i);
• 注意: 仅更改方法的返回类型不能构成重载, 这
样会导致编译错误.


组合
• 组合是区别于继承的另一种重用技术, 通过
将现有的类作为当前类的一个成员, 进而重
用该类的功能; eg:
class ClassA …
class ClassB {
ClassA reference;
…
}

• 组合表达的是一种has-a关系, 在很多情况下
组合被认为是优于继承(is-a)的重用技术;

多态(polymorphic)
• 多态是指在运行时决定具体方法的调用.

Client Base
service()

Service1 Service2

在Client中编写如下代码, 哪一个类的service方
法会被调用呢?
Base obj = getServiceImpl();
obj.service();
• 多态性决定了具体service方法的调用由运行时返回哪一个Base的实现决定, 如
果返回Base则调用Base上的实现, 如果返回Service1则调用Service1的实现;
• 多态性是面向对象编程的一大基石, 为模块化开发/可插拔式开发提供了基础.


The END

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