Java程序设计 第7章 对象和类

学习目标 理解对象和类以及它们之间的关系 掌握如何定义类并创建类的对象 了解类和对象的UML表示 理解构造函数的作用 理解对象引用，掌握如何向方法传递对象引用 掌握getter、setter方法 掌握this的含义和使用 理解实例变量和方法，静态变量、常量和方法 理解类中变量的作用域 使用对象作为数组元素

面向对象的程序 C语言的面向过程的语言。面向过程的核心： Java语言是面向对象的语言。面对对象的核心： 数据结构 算法 数据加工 封装 继承 多态 对象协作

类和对象 对象(object)表示现实世界中可以明确识别的实体。例如，学生、圆、按钮等。对象具有状态和行为。 类(class)定义了同一类对象共有的属性和方法。 类是对象的模板、蓝图。对象是类的实例。 状态 (变量) 行为 (方法) 姓名:张三 学号:0001 身高:1.73 学习 工作 娱乐

示例 下面是一个圆类： class Circle { double radius = 1.0; Circle() { } Circle(double r) { radius = r; double findArea() { return radius * radius * 3.14159; } } 数据字段 构造函数 方法

类和对象的UML表示 类的UML表示 类名 数据字段 构造函数 方法 对象的UML表示 对象名:类名 数据字段值

构造函数 构造函数(constructor)是一段初始化代码，用于创建对象。 语法 缺省构造函数 constructorDeclaration : modifieropt className (parameterList) { statementsopt } 缺省构造函数 如果类未定义任何类型的构造函数，编译器会自动提供一个不带参数的构造函数。 如果已存在带参数的构造函数，则不会提供不带参数的构造函数。

创建对象 使用new操作符创建对象。 Java虚拟机为新创建的对象分配内存，并返回对象的引用。 语法： 例如： 实例变量被赋予默认初值 new ClassName(actualParameterListopt); 例如： new Circle(); //调用无参构造函数 new Circle(5); //调用带有一个参数的构造函数 Java虚拟机为新创建的对象分配内存，并返回对象的引用。 实例变量被赋予默认初值 实例变量显式初始化 返回对象引用

引用变量 对象通过引用变量(reference variable)进行访问，引用变量中存储的是对象的引用(reference)。 声明引用变量 ClassName objectRefVar; 例如： Circle myCircle; 引用变量赋值 objectRefVar = new ClassName(); myCircle = new Circle();

在一条语句中声明变量和创建对象 合并为一句 ClassName objectReference = new ClassName(); 例如： Circle myCircle = new Circle(); 2.创建对象,返回对象的引用 3.将对象的引用赋值给变量myCircle 1.声明一个引用变量,变量类型为Circle,变量名为myCircle

访问对象的实例变量和实例方法 访问对象的实例变量 调用对象的实例方法 objectRefVar.data 例如： myCircle.radius访问对象的radius数据字段 调用对象的实例方法 objectRefVar.method(arguments) myCircle.findArea()调用对象的findArea方法

例 声明类并创建对象 编写程序，定义Circle类，创建Circle对象。 创建一个半径为5的圆。 创建一个半径为1的圆。 显示两个圆的半径和面积。 将第二个圆的半径改为100，显示其半径和面积。 Example:v1/TestCircle.java, v1/Circle.java

基本类型变量和引用类型变量的区别 变量表示存储数据的内存单元。 基本类型变量存储的是基本类型的值。 引用类型变量存储的是对象的引用。当变量未引用任何对象时，它是值为null。 1 基本类型 int i = 1; i null 引用类型 Circle c; c 对象的引用 Circle c = new Circle();

赋值的区别 当进行变量赋值时 基本类型变量赋值时，变量的实际值赋值给另一个变量。 引用类型变量赋值时，对象的引用赋值给另一个变量。 1 i 2 j 赋值前 int i = 1; int j = 2; 对象的引用 引用类型 c1 c2 int c1 = new Circle(); int c2 = new Circle(); 不再被引用的对象，将被运行时系统自动回收 c1 = c2; 对象的引用 c1 c2 2 i j i = j; 赋值后

例 使用Java类库中的类 使用javax.swing程序包中的JFrame类创建两个窗体。设置窗体的标题、大小和位置，并显示。 Example:TestFrame.java

类成员访问控制符 类中代码可以访问自身的所有成员。 其它类中的代码访问成员，受访问控制符的限制： private 只能当前类自身可以访问。 package 无访问修饰符的成员，只有相同包中的代码可以访问。 protected 子类、同一包中的类可以访问。 public 所有其它类都可以访问。 访问控制是在类的层次上进行的，而不是在每个对象上。

Getter和Setter方法 通常为私有(private)成员变量提供Getter和Setter方法。 如果成员变量为DateType propertyName Getter方法用于获取成员变量的值 签名： public DateType getPropertyName() Setter方法用于设置成员变量的值 签名： public void setPropertyName(DateType value) Example:v2/TestCircle.java, v2/Circle.java

将对象传递给方法 与传递数组一样，传递对象实际是传递对象的引用。 基本数据类型传递的是实际值的拷贝，修改形参，不影响实参。 引用类型变量传递的是对象的引用，通过形参修改对象，将改变实参引用的对象。 实参 : 1 形参 : 1 copy 基本类型 实参 : ref 形参 : ref copy object 引用类型 Example:v2/TestPassObject.java

实例变量与静态变量 实例变量(instance variable)未用static修饰的成员变量，属于类的具体实例(对象)，只能通过引用变量访问。 静态变量(static variable)是用static修饰的变量，在一个类的所有实例间共享，也称类变量。静态变量可以通过类名访问。 表示private + 表示public 下划线 表示static 1 5 2 radius numberOfObject

静态常量 静态常量是用static final修饰的变量。例如，Math类中的常量PI定义为： public static final double PI = 3.14159265358979323846;

静态方法 静态方法(static method)是用static修饰的方法。 例如: 静态方法可以通过类名调用。 main JOptionPane.showMessageDialog JOptionPane.showInputDialog Math.random 静态方法可以通过类名调用。 静态方法只能访问类的静态成员，不能访问类中的实例成员。

例 使用实例、静态的变量和方法 为v2.Circle添加一个静态变量，保存创建Circle对象的数量。 在main方法中创建circle1和circle2两个对象。 修改实例和静态变量，并查看修改的结果。 Example:v3/TestCircle.java, v3/Circle.java

变量的作用域 成员变量(实例变量和静态变量)的作用域是整个类，与声明的位置无关。 如果一个变量的初始化依赖于另一个变量，则另一个变量必须在前面声明 例如： public class Foo { int i; int j = i + 1; } 如果一个局部变量具有与类中的变量相同的名称，那么局部变量优先，成员变量被隐藏。 Example:TestScope.java

this关键字 this表示当前对象 调用当前类的其它构造函数。 在实例方法中，实例变量被局部变量或方法参数隐藏，可以通过this.instanceVariable访问实例变量。 调用当前类的其它构造函数。 this(actualParameterListopt) 必须是构造函数的第1条语句。 Example:v4/TestCircle.java, v4/Circle.java

对象数组 与基本数据类型一样，可以声明并创建对象数组。 当创建对象数组时，数组元素的缺省初值为null。 Circle[] circleArray = new Circle[10]; for(int i = 0; i < circleArray.length; i++) { circleArray[i] = new Circle(); } 数组的引用 circleArray circleArray[0] circleArray[1] … circleArray[9] Circle对象0 Circle对象1 … Circle对象9

例 汇总圆的面积 编写程序，将一个Circle数组的面积相加。 程序创建由10个Circle对象组成的数组 然后以随机数初始化圆的半径 显示数组中所有圆的总面积 Example:v4/TotalArea.java

例 使用Loan类 编写程序，实现一个下面的类并测试。 Example:Loan.java, TestLoanClass.java 年利率，缺省值为2.5 贷款年数，缺省值为1 贷款金额，缺省值为1000 贷款日期 构建缺省的Loan对象 使用给定的值，构建Loan对象 获取年利率 获取贷款年数 获取贷款金额 获取贷款日期 设置年利率 设置贷款年数 设置贷款金额 设置贷款日期 计算月还款额 计算年还款额 Example:Loan.java, TestLoanClass.java

例 整数栈 编写程序，实现整数栈的数据结构。 capacity-1 … 85 10 21 size-1 1 栈顶 42 Example:StackOfIntegers.java, TestStackOfIntegers.java