3．1 面向?qū)ο蠹夹g(shù)基礎(chǔ)

　　3．1．1 面向?qū)ο蟮幕�本概�?

　　面向?qū)ο蟮幕�本思�?
　　面向?qū)ο笫且环N新興的程序設(shè)計(jì)方法,或者是一種新的程序設(shè)計(jì)規(guī)范(paradigm),其基本思想是使用對(duì)象、類(lèi)、繼承、封裝、消息等基本概念來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。從現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物（即對(duì)象）出發(fā)來(lái)構(gòu)造軟件系統(tǒng)，并且在系統(tǒng)構(gòu)造中盡可能運(yùn)用人類(lèi)的自然思維方式。開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件是為了解決某些問(wèn)題，這些問(wèn)題所涉及的業(yè)務(wù)范圍稱(chēng)作該軟件的問(wèn)題域。其應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅是軟件，還有計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和人工智能等。

　　 1． 對(duì)象的基本概念

　　對(duì)象是系統(tǒng)中用來(lái)描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體，它是構(gòu)成系統(tǒng)的一個(gè)基本單位。一個(gè)對(duì)象由一組屬性和對(duì)這組屬性進(jìn)行操作的一組服務(wù)組成。從更抽象的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)象是問(wèn)題域或?qū)崿F(xiàn)域中某些事物的一個(gè)抽象，它反映該事物在系統(tǒng)中需要保存的信息和發(fā)揮的作用；它是一組屬性和有權(quán)對(duì)這些屬性進(jìn)行操作的一組服務(wù)的封裝體。客觀世界是由對(duì)象和對(duì)象之間的聯(lián)系組成的。

　　主動(dòng)對(duì)象是一組屬性和一組服務(wù)的封裝體，其中至少有一個(gè)服務(wù)不需要接收消息就能主動(dòng)執(zhí)行（稱(chēng)作主動(dòng)服務(wù)）。
　　
　　2． 類(lèi)的基本概念

　　把眾多的事物歸納、劃分成一些類(lèi)是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)客觀世界時(shí)經(jīng)常采用的思維方法。分類(lèi)的原則是抽象。類(lèi)是具有相同屬性和服務(wù)的一組對(duì)象的集合，它為屬于該類(lèi)的所有對(duì)象提供了統(tǒng)一的抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和服務(wù)兩個(gè)主要部分。在面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言中，類(lèi)是一個(gè)獨(dú)立的程序單位，它應(yīng)該有一個(gè)類(lèi)名并包括屬性說(shuō)明和服務(wù)說(shuō)明兩個(gè)主要部分。類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系就如模具和鑄件的關(guān)系，類(lèi)的實(shí)例化結(jié)果就是對(duì)象，而對(duì)一類(lèi)對(duì)象的抽象就是類(lèi)。
　　

　　3． 消息

　　消息就是向?qū)ο蟀l(fā)出的服務(wù)請(qǐng)求，它應(yīng)該包含下述信息：提供服務(wù)的對(duì)象標(biāo)識(shí)、服務(wù)標(biāo)識(shí)、輸入信息和回答信息。服務(wù)通常被稱(chēng)為方法或函數(shù)。

　　3．1．2 面向?qū)ο蟮幕�本特�?

　　1．封裝性

　　封裝性就是把對(duì)象的屬性和服務(wù)結(jié)合成一個(gè)獨(dú)立的相同單位，并盡可能隱蔽對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，包含兩個(gè)含義：
　　◇ 把對(duì)象的全部屬性和全部服務(wù)結(jié)合在一起，形成一個(gè)不可分割的獨(dú)立單位（即對(duì)象）。
　　◇ 信息隱蔽，即盡可能隱蔽對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，對(duì)外形成一個(gè)邊界〔或者說(shuō)形成一道屏障〕，只保留有限的對(duì)外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)系。
　　封裝的原則在軟件上的反映是：要求使對(duì)象以外的部分不能隨意存取對(duì)象的內(nèi)部數(shù)據(jù)（屬性），從而有效的避免了外部錯(cuò)誤對(duì)它的"交叉感染"，使軟件錯(cuò)誤能夠局部化，大大減少查錯(cuò)和排錯(cuò)的難度。
　　

　　2．繼承性

　　特殊類(lèi)的對(duì)象擁有其一般類(lèi)的全部屬性與服務(wù)，稱(chēng)作特殊類(lèi)對(duì)一般類(lèi)的繼承。例如，輪船、客輪；人、大人。一個(gè)類(lèi)可以是多個(gè)一般類(lèi)的特殊類(lèi)，它從多個(gè)一般類(lèi)中繼承了屬性與服務(wù)，這稱(chēng)為多繼承。例如，客輪是輪船和客運(yùn)工具的特殊類(lèi)。在java語(yǔ)言中，通常我們稱(chēng)一般類(lèi)為父類(lèi)（superclass,超類(lèi)），特殊類(lèi)為子類(lèi)(subclass)。

　　3．多態(tài)性

　　對(duì)象的多態(tài)性是指在一般類(lèi)中定義的屬性或服務(wù)被特殊類(lèi)繼承之后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型或表現(xiàn)出不同的行為。這使得同一個(gè)屬性或服務(wù)在一般類(lèi)及其各個(gè)特殊類(lèi)中具有不同的語(yǔ)義。例如："幾何圖形"的"繪圖"方法，"橢圓"和"多邊形"都是"幾何圖"的子類(lèi)，其"繪圖"方法功能不同。

　　3．1．3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法

　　 OOA－Object Oriented Analysis 　　　　面向?qū)ο蟮姆治?
　　
　　OOD－Object Oriented Design 　　　　　面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)
　　
　　OOI－Object Oriented Implementation 　面向?qū)ο蟮膶?shí)現(xiàn)

　　3．2 Java語(yǔ)言的面向?qū)ο筇匦?

　　3．2．1 類(lèi)

　　類(lèi)是java中的一種重要的復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型，是組成java程序的基本要素。它封裝了一類(lèi)對(duì)象的狀態(tài)和方法，是這一類(lèi)對(duì)象的原形。一個(gè)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)包括兩個(gè)部分：類(lèi)聲明和類(lèi)體。

　　1．類(lèi)聲明：

　　[public][abstract final] class className [extends superclassName] [implements interfaceNameList]
　　{……}

　　其中，修飾符public,abstract,final 說(shuō)明了類(lèi)的屬性，className為類(lèi)名，superclassName為類(lèi)的父類(lèi)的名字，interfaceNameList為類(lèi)所實(shí)現(xiàn)的接口列表。

　　2．類(lèi)體

　　類(lèi)體定義如下：
　　class className
　　{[public protected private ] [static]
　　[final] [transient] [volatile] type
　　variableName;　　　　　　　　　　　　　　　　　//成員變量
　　[public protected private ] [static]
　　[final abstract] [native] [synchronized]
　　returnType methodName([paramList]) [throws exceptionList]
　　　{statements} 　　　　　　　　　　　　　　　 //成員方法
　　}

　　3．成員變量

　　成員變量的聲明方式如下：
　　[public protected private ] [static]
　　[final] [transient] [volatile] type
　　variableName; 　　　　　　　　　　　　　　　　//成員變量
　　其中，
　　static: 靜態(tài)變量（類(lèi)變量）；相對(duì)于實(shí)例變量
　　final: 常量
　　transient: 暫時(shí)性變量，用于對(duì)象存檔
　　volatile: 貢獻(xiàn)變量，用于并發(fā)線程的共享

　　4．成員方法

　　方法的實(shí)現(xiàn)包括兩部分內(nèi)容：方法聲明和方法體。
　　[public protected private ] [static]
　　[final　 abstract] [native] [synchronized]
　　returnType methodName([paramList])
　　[throws exceptionList] 　　　　　　　　　　　//方法聲明
　　　{statements} 　　　　　　　　　　　　　　　//方法體

　　方法聲明中的限定詞的含義：
　　static: 類(lèi)方法，可通過(guò)類(lèi)名直接調(diào)用
　　abstract: 抽象方法，沒(méi)有方法體
　　final: 方法不能被重寫(xiě)
　　native: 集成其它語(yǔ)言的代碼
　　synchronized: 控制多個(gè)并發(fā)線程的訪問(wèn)

　　◇ 方法聲明
　　方法聲明包括方法名、返回類(lèi)型和外部參數(shù)。其中參數(shù)的類(lèi)型可以是簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型，也可以是復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型（又稱(chēng)引用數(shù)據(jù)類(lèi)型）。

　　對(duì)于簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)說(shuō)，java實(shí)現(xiàn)的是值傳遞，方法接收參數(shù)的值，但不能改變這些參數(shù)的值。如果要改變參數(shù)的值，則用引用數(shù)據(jù)類(lèi)型，因?yàn)橐�用�?shù)據(jù)類(lèi)型傳遞給方法的是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址，方法中對(duì)數(shù)據(jù)的操作可以改變數(shù)據(jù)的值。

　　例3-1說(shuō)明了簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型與引用數(shù)據(jù)的區(qū)別。

　　【例3-1】
　　import java.io.*;
　　public class PassTest{
　　float ptValue;
　　public static void main(String args[]) {
　　int val;
　　PassTest pt=new PassTest();
　　val=11;
　　System.out.println("Original Int Value is:"+val);
　　pt.changeInt(val); 　　　　　　　　　　　　　　　　　　//值參數(shù)
　　System.out.println("Int Value after Change is:" +val); /*值參數(shù)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 值的修改，沒(méi)有影響值參數(shù)的值*/
　　pt.ptValue=101f;
　　System.out.println("Original ptValue is:"+pt.ptValue);
　　pt.changeObjValue(pt); //引用類(lèi)型的參數(shù)
　　System.out.println("ptValue after Change is:"+pt.ptValue);/* 引用參數(shù)值的修改，改變了引用參數(shù)的值*/
　　}
　　public void changeInt(int value){
　　value=55; 　　　　　　　　　　　//在方法內(nèi)部對(duì)值參數(shù)進(jìn)行了修改
　　}
　　public void changeObjValue(PassTest ref){
　　ref.ptValue=99f; 　　　　　　 //在方法內(nèi)部對(duì)引用參數(shù)進(jìn)行了修改
　　　　}
　　}

　　　運(yùn)行結(jié)果 c:\>java PassTest
　　Original Int Value is : 11
　　Int Value after Change is: 11
　　Original ptValue is: 101.0
　　ptValue after Change is : 99.0



　　◇ 方法體
　　方法體是對(duì)方法的實(shí)現(xiàn)，它包括局部變量的聲明以及所有合法的Java指令。方法體中聲明的局部變量的作用域在該方法內(nèi)部。若局部變量與類(lèi)的成員變量同名，則類(lèi)的成員變量被隱藏。

　　例3-2 說(shuō)明了局部變量z和類(lèi)成員變量z的作用域是不同的。

　　【例3-2】
　　import java.io.*;
　　class Variable{
　　int x=0,y=0,z=0; 　　　　 　　　　　　 　//類(lèi)的成員變量
　　void init(int x,int y) {
　　this.x=x; this.y=y;
　　int z=5; 　　　　　　　　　　　　　　　 //局部變量
　　System.out.println("** in init**");
　　System.out.println("x="+x+" y="+y+" z="+z);
　　　　}
　　}
　　public class VariableTest{
　　public static void main(String args[]){
　　Variable v=new Variable();
　　System.out.println("**before init**");
　　System.out.println("x="+v.x+" y="+ v.y+" z="+v.z);
　　v.init(20,30);
　　System.out.println("**after init**");
　　System.out.println("x="+v.x+ " y="+ v.y+" z="+v.z);
　　　　}
　　}

　　　運(yùn)行結(jié)果

　　c:\>java VariableTest
　　**before init**
　　x=0 y=0 z=0
　　** in init **
　　x=20 y=30 z=5
　　**after init**
　　x=20 y=30 z=0




　　上例中我們用到了this，這是因?yàn)閕nit()方法的參數(shù)名與類(lèi)的成員變量x,y的名字相同，而參數(shù)名會(huì)隱藏成員變量，所以在方法中，為了區(qū)別參數(shù)和類(lèi)的成員變量，我們必須使用this。this-----用在一個(gè)方法中引用當(dāng)前對(duì)象，它的值是調(diào)用該方法的對(duì)象。返回值須與返回類(lèi)型一致，或者完全相同，或是其子類(lèi)。當(dāng)返回類(lèi)型是接口時(shí)，返回值必須實(shí)現(xiàn)該接口。

　　5．方法重載
　　
　　方法重載是指多個(gè)方法享有相同的名字，但是這些方法的參數(shù)必須不同，或者是參數(shù)的個(gè)數(shù)不同，或者是參數(shù)類(lèi)型不同。返回類(lèi)型不能用來(lái)區(qū)分重載的方法。

　　參數(shù)類(lèi)型的區(qū)分度一定要足夠，例如不能是同一簡(jiǎn)單類(lèi)型的參數(shù)，如int與long。

　　【例3-3】
　　import java.io.*;
　　class MethodOverloading{
　　void receive(int i) {
　　System.out.println("Receive one int data");
　　System.out.println("i="+i);
　　}
　　void receive(int x, int y) {
　　System.out.println("Receive two int datas");
　　System.out.println("x="+x+" y="+y);
　　　　}　
　　}
　　public class MethodOverloadingTest{
　　public static void main(String args[]) {
　　MethodOverloading mo=new MethodOverloading();
　　mo.receive(1);
　　mo.receive(2,3);

　　　　}　
　　}

　　運(yùn)行結(jié)果(編譯器會(huì)根據(jù)參數(shù)的個(gè)數(shù)和類(lèi)型來(lái)決定當(dāng)前所使用的方法)

　　c:\>java MethodOverloadingTest
　　Receive one int data
　　i=1
　　Receive two int datas
　　x=2 y=3