Java与面向对象程序设计

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1、第一章Java与面向对象程序设计叶保留yebl@nju.edu.cn南京大学计算机科学与技术系2主要内容Java语言简介面向对象程序设计Java中的类、方法与变量3Java发展背景发展里程1991——OAK（JamesGosling）1994——WWW快速增长从语言发展成平台(J2EEvs..NET)典型语言的发展现代编程语言的诞生：C语言对编程方法的新需要：C++语言网络时代的到来：Java语言的出现Java语言简介4Java语言的特点Java是什么？Java灵魂：字节码Java内涵：丰富的类库Java特性平台无关性目标

2、代码“没有因机器的不同而不同”或“由编译器决定”安全性强沙箱机制支持多线程面向对象封装性、多态性、继承性、动态链接Java语言简介5Java语言的编译机制Java语言简介6Java语言执行机制源程序Java编译器SPARCPentiumPowerPC中间码PowerPCPentiumSPARC二进制源程序SPARCPowerPCPentiumPowerPCPentiumSPARC编译器二进制Java解释器技术特征：字节码+虚拟机技术Java语言简介7Java的执行流程Java源程序(.java文件)Java编译器JavaB

3、ytecode(.class文件)Bytecode载入器Bytecode解释器系统执行平台语言定义publicprotectedprivatefinal取消指针自动回收垃圾Bytecode检查限定对象的存取权限系统堆栈溢出参数类型一致程序执行系统WWW浏览器限制Java小应用程序的不正当使用Java语言简介8Java虚拟机（JVM）JavainterpreterJust-In-TimecompilerRuntimeSystemOperatingSystemsHardware不同操作系统的虚拟机不同类似一个小巧而高效的CPU

4、字节码是虚拟机的机器指令Java字节代码运行的两种方式1)interpreter(解释方式)2)Just-In-Time(即时编译)：有代码生成器将字节代码转换成本机的机器代码，然后可以以较高速度执行。Java语言简介9Java语言与C语言的差别Java=“C++”-“复杂性和奇异性”+“安全性和可移植性”无类外全局变量（与C++不同）数据类型长度固定取消自动类型转换，要求强制转换不支持宏，没有#include和#define不再有structure，union及typedef不再有函数、指针、多重继承不再有goto不再有

5、操作符重载(OperatorOverloading)自动内存管理Java语言简介10主要内容Java语言简介面向对象程序设计Java中的类、方法与变量11面向对象思想的产生背景软件开发对程序设计的需求提高生产能力扩大处理范围面向新的环境支持分布式协同处理面向对象程序设计12面向对象思想的由来面向过程程序设计程序＝代码＋数据编程思想：围绕“正在发生什么”编写代码，即用计算机能够理解的逻辑来描述和表达待解决的问题及其具体的解决流程程序执行机制：代码作用于数据主要特点：适合小规模求解，大规模系统代码控制困难面向对象程序设计程序=

6、对象+消息编程思想：代码的相关数据为核心点进行程序编写程序执行机制：用数据控制对代码的访问主要特点：代码与其相关数据被分离开来进行处理，有利于程序规模的扩大，而程序的可维护性得到增强。面向对象实质性要素：抽象面向对象程序设计13面向对象思想解决问题对象：表示现实世界中某个具体的事物事物分类物质：表达具体的事物意识：描述抽象的概念现实问题空间面向对象解空间物质对象(客观存在)意识类(抽象概念)OOObject-Oriented面向对象程序设计14对象真实世界对象：是一个实体，如汽车、电视状态（如颜色、轮胎）行为（停车、加速

7、、减速）软件对象：一组变量和相关方法的集合状态：变量行为：方法软件对象作用描述真实世界中的对象，如控制电动车的程序为抽象概念建模，如GUI中的事件对象（按键、按鼠标）面向对象程序设计15软件对象表示现实对象软件对象的状态：变量软件对象的行为：方法实例(instance)：特定对象实例变量(instancevariable)：有具体值的变量软件对象内涵现实世界：客观世界中的一个实体计算机世界：一个可标识的存储区域软件对象的描述方法：类面向对象程序设计16类具有共同属性和行为的对象集合描述对象的基本原型定义一种对象所能拥有的数

8、据和能完成的操作在面向对象的程序设计中，类是程序的基本单元类与对象的关系类是对象的抽象对象是类的实例类具有层次关系面向对象程序设计17类的结构面向对象程序设计18类的实例面向对象程序设计19类对对象的伪代码描述classCar{intcolor_number;intdoor_number;intspee