类和对象--概念和思想

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1、第3章面向对象----概念和思想第2章介绍了JAVA语言的基本部分，本章将进入JAVA语言的另一部分：面向对象的讲解，这部分内容，如果只单纯讲解语法的是不够的，更重要的是讲解其语义，也就是JAVA（及其他）面向对象语法后面隐藏的含义，这样才能知道为什么JAVA要有这些语法，应该怎样在程序中使用这些语法。学习编程只把语法搞得清清楚楚是不行的，重点是理解语义。这一章的内容，具有通用性，适合所有的面向对象语言，不与具体的JAVA语言绑定。0引言计算机软件解决的是现实世界中的问题，但就事论事的解决问题是低效的，一种科学方法是：将若干具体问题归并为一类问题，用一种方法去解决它。

2、数学公式、化学分子式等都是一对类问题的解决之道，面向对象编程技术与之相似。将具体问题归并为一类问题，是一种抽象思维，简单的抽象思维并不困难，儿童也有简单的抽象思维能力，进入青少年时期后，这种能力得到极大发展，日常生活中我们每天也都要使用抽象思维。所以，理解面向对象编程的概念和思想，并不是特别困难的事情。计算机软件设计有两个重要方面：l一是算法设计，用来解决微观的、有难度的问题。算法研究的主要是一些有难度的、微观的问题。l二是软件体系结构设计，用来解决宏观的、有复杂度的问题。面向对象编程主要针对这些问题。面向对象（Object—Oriented，简称OO）的思想、概念和

3、编程方法，或许是我们本科阶段，所能学到的最高级的编程技术，这种技术对算法起不到很大作用，面向对象涉及的是比算法宏观一些的软件体系结构问题，面向对象的优势在编写大型软件时才能体现出来，由于14本科阶段我们得几乎得不到编写大型软件的机会，所以对面向对象很难有一个深入的认识。对面向对象的思想、概念和目的的深入认识是非常重要的。首先它对学好JAVA、.NET、C++等面向对象的编程有重要影响；其次以后的实际工作中我们面对的都是大型的、复杂的软件系统（而不仅仅是微观的算法），用面向对象的方法去设计这些系统是很合适的。本章将从分析人的自然思维习惯入手，说明面向对象编程（Objec

4、t—OrientedProgramming，简称OOP）的几个核心概念：对象、类、属性、方法、封装、重载、继承、多态。OO是符合人的思维习惯的一种编程方法，是高级语言出现以后，编程方法的一次飞跃。对于面向对象的概念和思想，可以用自然轻松的心态理解它。面向对象可以给软件开发带来以下几个好处：l提高程序的复用性l降低系统的复杂性l以不变的对象结构应对变化的对象。这三个好处是软件工程永恒的追求，它有利于提高软件的质量，降低成本。对于软件产业有重要作用。1面向对象是适合人的思维习惯的编程方法1.1范式及编程语言世界上有很多的编程语言，可以按照不同的标准对其分类，以前在讲到JA

5、VA数据类型时，曾将编程语言按类型分为强类型的和弱类型的。下面对编程语言作另一种分类：按范式分类。范式的英文单词是paradigm。它的原意大致是范例、示例的意思，为了帮助我们理解某些英文动词的用法，老师会给一些例句（paradigm、example），在所有的计算机编程书籍中，都有大量的例程（范例）。有些计算机书籍中，将paradigm称为“范例”——指一种示范性的模型或例子，它提供了一种组织信息的形式。14范式的概念是1962年，美国科学史学家和科学哲学家托马斯·库恩（ThomasS.Kuhn）出版了著名的《TheStructureofScientificRevo

6、lutions》一书提出的，其核心——范式论在自然科学家中引起强烈的共鸣，并波及社会科学的广泛领域。在计算机领域我们也常使用范式的概念，比如著名的关系数据库的第一、二、三范式。范式包括三个方面：（1）范式建立在科学理论体系内。（2）范式运用该理论体系的心理认知因素。（3）范式指导和联系上述两者（理论体系和心理认知）的自然观。现有的编程语言，按照范式可分为以下四类：（1）命令的或过程式，如C语言，Pascal语言。（2）声明的或基于逻辑的，如Prolog语言。（3）函数的，如LISP、ML语言。（4）面向对象的，如Java、C#，C++等相对应的就是所谓的四大编程范式（

7、Programmingparadigm）或曰四大计算模型。其中第2类----声明的范式（declarativeparadigm）多被用于知识表达和推理的应用中，本课不讨论它。(1)命令范式命令的语言或过程式语言（imperativeorprocedurallanguages）是最为传统的编程语言。从机器语言、汇编语言到早期的某些高级语言(如BASIC、Fortran、Cobol及C等)，都属于该范式。过程式语言是命令驱动（command-driven）或者说是面向语句的（statement-oriented）语言。其基本概念是机器状态（machine