[java入门学习]第6章对象、类、包和接口.doc

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1、第6章对象、类、包和接口在前面几章中,我们对Java的简单数据类型、数组、运算符和表达式以及流控制方法作了详细的介绍. 从现在开始,我们要深入到面向对象的编程技术,深入到Java最吸引人的地方.本章中,我们首先讲述面向对象程序设计的基本概念及特点,然后讨论Java中的类、对象、包和接口，最后进行小结,给出一个完整的Java文件的格式 。 6.1 面向对象的程序设计面向过程的程序设计方法从解决问题的每一个步骤入手，它适合于解决比较小的简单问题。 C语言采用面向过程的程序设计模型，但是由于C本身几乎没有支持代码重用的语言结构,

2、并且缺乏统一的接口,使得当程序的规模达到一定程度时,程序员很难控制其复杂性。面向对象的程序设计方法则按照现实世界的特点来管理复杂的事物,把它们抽象为对象 ，具有自己的状态和行为，通过对消息的反应来完成一定的任务 。6.1.1 对象、类和消息一个对象就是变量和相关的方法的集合，其中变量表明对象的状态，方法表明对象所具有的行为，下图表示了一个对象的特征：一个对象的变量构成这个对象的核心，包围在它外面的方法使这个对象和其它对象分离开来。例如：我们可以把汽车抽象为一个对象，用变量来表示它当前的状态 ，如速度、油量、型号、所处的位置

3、等，它的行为则可以有加速、刹车、换挡等。 我们操纵汽车时,不用去考虑汽车内部各个零件如何运作的细节，而只需根据汽车可能的行为使用相应的方法即可.实际上，面向对象的程序设计实现了对对象的封装,使我们不必关心对象的行为是如何实现的这样一些细节.通过对对象的封装,实现了模块化和信息隐藏 ,有利于程序的可移植性和安全性,同时也利于对复杂对象的管理 。对象之间必须要进行交互来实现复杂的行为。例如，要使汽车加速，必须发给它一个消息,告诉它进行何种动作(这里是加速)以及实现这种动作所需的参数（这里是需要达到的速度等）。对象A 对象B间的

4、消息传递过程.一个消息包含三个方面的内容：● 　 消 息 的 接 收 者● 　 接 收 对 象 应 采 用 的 方 法● 　 方 法 所 需 要 的 参 数 .同时，接收消息的对象在执行相应的方法后，可能会给发送消息的对象返回一些信息(如上例中，汽车的仪表上会出现已经达到的速度等）.由于任何一个对象的所有行为都可以用方法来描述，通过消息机制就可以完全实现对象 之 间 的 交 互 ，同 时 ，处于不同处理过程甚至不同主机的对象间也可以通过消息实现交互。上面所说的对象是一个具体的事物,例如每辆汽车都是一个不同的对象。但是多个对

5、象常常具有一些共性,如所有的汽车都有轮子、方向盘、刹车装置等.于是我们抽象出一类对象的共性，这就是类。 类中定义一类对象共有的变量和方法.把一个类实例化即生成该类的一个对象.比如我可以定义一个汽车类来描述所有汽车的共性。通过类的定义人们可以实现代码的复用。我们不用去描述每一个对象（如某辆汽车）,而是通过创建类（如汽车类)的一个实例来创建该类的一个对象，这大大减化了软件的设计 。6.1.2 继承通过对象、类,我们实现了封装,通过子类我们可以实现继承。对于上例来说,公共汽车、 出租车、 货车等都是汽车，但它们是不同的汽车，除了

6、具有汽车的共性外,它们还具有自己的特点(如不同的操作方法,不同的用途等)。这时我们可以把它们作为汽车的子类来实现，它们继承父类（汽车)的所有状态和行为，同时增加自己的状态和行为。通过父类和子类，我们实现了类的层次，可以从最一般的类开始，逐步特殊化，定义一系列的子类.同时，通过继承也实现了代码的复用, 使程序的复杂性线性地增长,而不是呈几何级数增长。在C++中支持多重继承,即一个类可以继承多个父类，这使得对象的实现变得非常复杂且不可预料(设想多个父类拥有某些相同的变量和方法）。 Java则只支持单一继承,大大降低了复杂度。在

7、Java中通过接口可以实现多重继承，但接口的概念更简单,使用更方便,而且不仅仅限于继承，它使多个不相关的类可以具有相同的方法 .6。1.3 多态Java通 过 方 法 重 写 和 方 法 重 载（overloading） 来 实 现 多 态 。通过方法重写,一个类中可以有多个具有相同名字的方法 , 由传递给它们不同个数或不同类型的参数来决定使用哪种方法，这就是多态. 例如，对于一个作图的类,它有一个draw(）方法用来画图或输出文字，我们可以传递给它一个字符串 、一个矩 形、一个圆 形 ,甚至还可以再指定作图的初始位置、图

8、形的颜色等,对于每一种实现,只需实现一个新的draw()方法即可 ，而不需要新起一个名字, 这样大大简化了方法的实现和调用，程序员和用户都不需要记住很多的方法名，只需要传入相应的参数即可 。通过方法重载，子类可以重新实现父类的某些方法，使其具有自己的特征。 例如对于汽车类的加速方法 ,其子类 （如赛车