第4章 面向对象下教学设计Word格式文档下载.docx
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学
过
程
第一课时
（继承的概念、方法重写、super关键字、final关键字）
继承的概念
✧现实生活中的继承关系
在现实生活中，继承一般指的是子女继承父辈的财产。
在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系，通过继承可以使多种事物之间形成一种关系体系。
例如猫和狗都属于动物，程序中便可以描述为猫和狗继承自动物，同理，波斯猫和巴厘猫继承自猫，而沙皮狗和斑点狗继承自狗。
这些动物之间会形成一个继承体系，如下图所示。
✧概念总结
在Java中，类的继承是指在一个现有类的基础上去构建一个新的类，构建出来的新类被称作子类，现有类被称作父类，子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法。
在程序中，如果想声明一个类继承另一个类，需要使用extends关键字，具体示例如下：
//定义Animal类
classAnimal{
Stringname;
//定义name属性
//定义动物叫的方法
voidshout（）{
System.out.println（"
动物发出叫声"
）;
}
}
//定义Dog类继承Animal类
classDogextendsAnimal{
//定义一个打印name的方法
publicvoidprintName（）{
name="
+name）;
上述示例代码中，Dog类通过extends关键字继承了Animal类，这样Dog类便是Animal类的子类。
✧需要注意的问题
在Java中，类的继承需要注意的问题，具体如下：
●类只支持单继承，不允许多重继承
●多个类可以继承一个父类
●多层继承是可以的，即一个类的父类可以再去继承另外的父类
●子类和父类是一种相对概念，也就是说一个类是某个类父类的同时，
也可以是另一个类的子类
方法重写
在继承关系中，子类会自动继承父类中定义的方法，但有时在子类中需要对继承的方法进行一些修改，即对父类的方法进行重写，具体示例如下：
classAnimal{
//定义动物叫的方法
voidshout（）{
//定义Dog类继承动物类
classDogextendsAnimal{
//定义狗叫的方法
汪汪……"
以上示例代码中，定义了Dog类并且继承自Animal类，在子类Dog中定义了一个shout（）方法对父类的方法进行重写。
super关键字
✧super关键字的概念
当子类重写父类的方法后，子类对象将无法访问父类被重写的方法，为了解决这个问题，在Java中专门提供了一个super关键字用于访问父类的成员。
✧super关键字的作用
●super关键字可以调用父类的成员变量和成员方法，格式如下：
super.成员变量
super.成员方法（[参数1,参数2…]）
●super关键字可以调用父类的构造方法，格式如下：
super（[参数1,参数2…]）
值得注意的是，在子类的构造方法中通过super指定调用父类的哪个构造方法，如果没有指定，在实例化子类对象时，会自动调用父类无参的构造方法。
final关键字
✧final关键字修饰类
Java中的类被final关键字修饰后，该类将不可以被继承，也就是不能够派生子类。
✧final关键字修饰方法
当一个类的方法被final关键字修饰后，这个类的子类将不能重写该方法。
✧final关键字修饰变量
Java中被final修饰的变量为常量，它只能被赋值一次，也就是说final修饰的变量一旦被赋值，其值不能改变。
第二课时
（抽象类、接口、多态、对象的类型转换）
抽象类
✧抽象类和抽象方法的概念
当定义一个类时，常常需要定义一些方法来描述该类的行为特征，但有时这些方法的实现方式是无法确定的。
这时，可以将该类定义为抽象类，即使用关键字abstract修饰的类。
例如：
abstractclassAnimal{
同理，使用关键字abstract修饰的方法称为抽象方法，抽象方法不包含方法体，例如：
abstractvoidshout（）;
//定义抽象方法shout（）
值得注意的是，包含抽象方法的类必须声明为抽象类，但抽象类可以不包含任何抽象方法，只需使用abstract关键字来修饰即可。
另外，抽象类是不可以被实例化的。
接口
✧接口的概念
如果一个抽象类中的所有方法都是抽象的，则可以将这个类用另外一种方式来定义，即接口。
在定义接口时，需要使用interface关键字来声明，具体示例如下：
interfaceAnimal{
intID=1;
//定义全局常量
voidbreathe（）;
//定义抽象方法
voidrun（）;
上面的代码中，Animal即为一个接口。
接口中定义的方法和变量都包含一些默认修饰符，方法默认使用“publicabstract”来修饰，即抽象方法。
变量默认使用“publicstaticfinal”来修饰，即全局常量。
✧接口的特点
为了加深对接口的认识，对接口的特点进行归纳，具体如下：
●接口中的方法都是抽象的，不能实例化对象。
●当一个类实现接口时，如果这个类是抽象类，则实现接口中的部分方
法即可，否则需要实现接口中的所有方法。
●一个类通过implements关键字实现接口时，可以实现多个接口，被实
现的多个接口之间要用逗号隔开。
●一个类在继承另一个类的同时还可以实现接口，此时，extends关键字
必须位于implements关键字之前。
●一个接口可以通过extends关键字继承多个接口，接口之间用逗号隔
开。
多态
在同一个方法中，这种由于参数类型不同而导致执行效果各异的现象就是多态。
在Java中为了实现多态，允许使用一个父类类型的变量来引用一个子类类型的对象，根据被引用子类对象特征的不同，得到不同的运行结果，接下来通过一个案例来演示，具体如下：
//定义接口Anmal
interfaceAnimal{
voidshout（）;
//定义抽象shout（）方法
//定义Cat类实现Animal接口
classCatimplementsAnimal{
//实现shout（）方法
publicvoidshout（）{
喵喵……"
//定义Dog类实现Animal接口
classDogimplementsAnimal{
//实现shout（）方法
//定义测试类
publicclassExample13{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Animalan1=newCat（）;
//创建Cat对象
Animalan2=newDog（）;
//创建Dog对象
animalShout（an1）;
//将an1作为参数传入
animalShout（an2）;
//将an2作为参数传入
//定义静态的animalShout（）方法，接收一个Animal类型的参数
publicstaticvoidanimalShout（Animalan）{
an.shout（）;
//调用实际参数的shout（）方法
运行结果如下图所示。
从图中可以看到，将父类引用的两个不同子类对象分别传入，结果打印出了“喵喵”和“汪汪”。
由此可见，多态不仅解决了方法同名的问题，而且还使程序变的更加灵活，从而有效的提高程序的可扩展性和可维护性。
对象的类型转换
在多态的学习中，涉及到将子类对象当做父类类型使用的情况。
将子类对象当做父类使用时不需要任何显式地声明，在进行类型转换时可能出现错误。
这时，可以使用关键字instanceof，它可以判断一个对象是否为某个类（或接口）的实例或者子类实例，语法格式如下：
对象（或者对象引用变量）instanceof类（或接口）
第三课时
（Object类、匿名内部类、异常）
Object类
✧概述
在JDK中提供了一个Object类，它是所有类的父类，即每个类都直接或间接继承自该类。
✧toString（）方法
Object类的toString（）方法中的代码具体如下：
getClass（）.getName（）+"
@"
+Integer.toHexString（hashCode（））;
✧重写toString（）方法
在实际开发中，通常希望对象的toString（）方法返回的不仅仅是基本信息，而是一些特有的信息，这时可以重写Object的toString（）方法。
匿名内部类
匿名内部类可以实现接口，并进行实例化，语法格式如下：
new父类（参数列表）或父接口（）{
//匿名内部类实现部分
异常
✧异常概述
在Java语言中，引入了异常，以异常类的形式对这些非正常情况进行封装，通过异常处理机制对程序运行时发生的各种问题进行处理。
✧异常继承体系
下图展示了Throwable类的继承体系：
从上图可以看出，Throwable有两个直接子类，具体如下：
●Error类：
称为错误类，它表示Java运行时产生的系统内部错误或资源耗尽的错误，是比较严重的，仅靠修改程序本身是不能恢复执行的。
●Exception类：
称为异常类，它表示程序本身可以处理的错误，在开发
Java程序中进行的异常处理，都是针对Excption类及其子类。
在Exception类的众多子类中有一个特殊的RuntimeException类，该类及其子类用于表示运行时异常，除了此类，Exception类下所有其它的子类都用于表示编译时异常。
✧try…catch和finally
由于发生了异常，程序立即终止，无法继续向下执行。
为了解决这样的问题，Java中提供了一种对异常进行处理的方式——异常捕获。
异常的捕获是通过try…catch语句完成，其语法格式如下所示：
try{
//程序代码块
}catch（ExceptionType（Exception类及其子类）e）{
//对ExceptionType的处理
}
注意：
在try代码块中，发生异常语句后面的代码是不会被执行的。
✧finally
有时候我们希望有些语句无论程序是否发生异常都要执行，这时就可以在try…catch语句后，加一个finally代码块。
需要注意的是，finally中的代码块有一种情况下是不会执行的，那就是在try...catch中执行了System.exit（0）语句。
✧throws关键字
Java中允许在方法的后面使用throws关键字对外声明该方法有可能发生的异常，这样调用者在调用方法时，就明确地知道该方法有异常，并且必须在程序中对异常进行处理,throws关键字声明抛出异常的语法格式如下：
修饰符返回值类型方法名（[参数1，参数2.....]）throws
ExceptionType1[,ExceptionType2.....]{
如果不知道如何处理声明抛出的异常，也可以使用throws关键字继续将异常抛出。
✧编译时异常与运行时异常
●编译时异常
在Java中，Exception类中除了RuntimeException类及其的子类都是编译时异常。
编译时异常的特点是Java编译器会对其进行检查，如果出现异常就必须对异常进行处理，否则程序无法通过编译。
处理编译时期的异常有两种方式，具体如下：
（1）使用try…catch语句对异常进行捕获
（2）使用throws关键字声明抛出异常，调用者对其处理。
●运行时异常
RuntimeException类及其子类都是运行时异常。
运行时异常的特点是Java编译器不会对其进行检查，也就是说，当程序中出现这类异常时，即使没有使用try..catch语句捕获或使用throws关键字声明抛出，程序也能编译通过。
运行时异常一般是由于程序中的逻辑错误引起的，在程序运行时无法恢复。
✧自定义异常
JDK中定义了大量的异常类，虽然这些异常类可以描述编程时出现的大部分异常情况，但是在程序开发中有时可能需要描述程序中特有的异常情况。
为了解决这个问题，在Java中允许用户自定义异常，自定义的异常类必须继承自Exception或其子类。
自定义异常的使用需要用到throw关键字，throw关键字用于在方法中声明抛出异常的实例对象，其语法格式如下：
throwException异常对象
第四课时
（包的声明与使用、import语句、给Java应用打包、访问控制）
包的声明与使用
✧包的声明
在程序开发中，需要将编写的类分目录存放便于管理，为此，Java引入了包（package）机制，程序可以通过声明包的方式对Java类定义目录。
声明包的语法格式如下所示：
packagecn.itcast.chapter04;
//使用package关键字声明包
publicclassExample01{…}
包的声明只能位于Java源文件的第一行。
✧包机制管理Java的类文件
当编译一个声明了包的Java源文件，需要使用命令生成与包名对应的目录，具体示例如下：
javac–d.Example01.java
其中，“-d”用来指定生成的类文件的位置，“.”表示在当前目录，整行命令表示生成带包目录的.class文件并存放在当前目录下，当然，生成的类文件还可以存放在其它目录下，这时只需要将“.”用其它路径替换即可。
具体示例如下：
javac–dD:
\cn\itcast\chapter04Example01.java
import语句
✧import语法
Java中提供了import关键字，使用import可以在程序中一次导入某个指定包下的类，具体格式如下所示：
import包名.类名;
import通常出现在package语句之后，类定义之前。
✧Java常用包
在JDK中，不同功能的类都放在不同的包中，其中Java的核心类主要放在java这个包以及其子包下，Java扩展的大部分类都放在javax包以及其子包下。
接下来简单介绍Java语言中的常用包，具体如下：
●java.util：
包含Java中大量工具类、集合类等
●：
包含Java网络编程相关的类和接口。
●java.io：
包含了Java输入、输出有关的类和接口。
●java.awt：
包含用于构建图形界面（GUI）的相关类和接口。
●java.lang：
包含Java语言的核心类，如String、Math、System和Thread
类等，使用这个包中的类无须使用import语句导入，系统会自动导入这个包下的所有类。
给Java应用打包
在JDK中提供了一个jar命令，使用这个命令能够将这些类打包成一个文件，这个文件的扩展名为.jar，被称为jar文件。
jar文件的全称是JavaArchiveFile，它是一种压缩文件，独立于任何操作系统平台，习惯上也将jar文件称为jar包。
将Java应用打包为Jar包，有很多好处，具体如下：
●安全：
可以对jar文件进行数字签名，让可识别数字签名的用户使用。
●可移植性：
只要有Java虚拟机，jar包就可以在任何平台上运行。
●节省空间：
当把.class文件打成jar压缩文件，会节省空间，如果将jar文件在网络上传输，也会加快传输速率。
访问控制
在Java中，针对类、成员方法和属性提供了四种访问级别，分别是private、default、protected和public。
接下来通过一个图将这四种控制级别由小到大依次列出，如下图所示。
图中展示的四种访问控制级别，具体介绍如下。
●private（类访问级别）：
如果类的成员被private访问控制符来修饰，则这个成员只能被该类的其它成员访问，其它类无法直接访问。
类的良好封装就是通过private关键字来实现的。
●default（包访问级别）：
如果一个类或者类的成员不使用任何访问控制符修饰，则称它为默认访问控制级别，这个类或者类的成员只能被本包中的其它类访问。
●protected（子类访问级别）：
如果一个类的成员被protected访问控制符修饰，那么这个成员既能被同一包下的其它类访问，也能被不同包下该类的子类访问。
●public（公共访问级别）：
这是一个最宽松的访问控制级别，如果一个
类或者类的成员被public访问控制符修饰，那么这个类或者类的成员能被所有的类访问，不管访问类与被访问类是否在同一个包中。
接下来通过一个表将这四种访问级别更加直观的表示出来，如下表所示。
访问范围
private
default
protected
public
同一类中
✓
同一包中
子类中
全局范围
第五课时
上机练习（总结、测试题）
1、总结本章内容
2、通过题库发放相关测试题，检查学生掌握情况。
3、上机练习：
主要针对本章中需要重点掌握的知识点，以及在程序中容易出错的内容进行练习，通过上机练习可以考察同学对知识点的掌握情况，对代码的熟练程度。
上机一：
（考察知识点为类的继承）
请按照以下要求设计类。
要求如下：
1）设计Animal类。
类中定义一个成员变量animalName，表示动物的名称，变量animalName是String类型，默认初始值。
在该类中再定义一个成员方法shout（），表示动物发出叫声的行为，该方法能输出名称为name的动物发出叫声，例如输出“波斯猫发出叫声”。
2）设计Cat类。
使用关键字extends继承Animal类。
Cat类中定义一个public类型的构造方法，该构造方法拥有一个String类型的参数catName，通过该参数，为Cat类中继承自Animal类的animalName成员变量赋值
3）设计一个测试类。
类名为ExtendsTest，在main方法中定义一个String类型的name变量，并为它赋值为”波斯猫”，然后使用有参构造创建Cat类的对象，并使用对象的引用变量调用shout（）方法
第六课时
上机练习（测试题）
上机一：
（考察知识点为接口的实现）
1）设计Inter接口，在接口中定义一初始值为20的num常量和method（）抽象方法。
2）设计InterImpl类，使用关键字implements实现Inter接口，并在method（）方法实现for循环，在循环体内输出num--的值，直到num=0。
3）设计一个测试类InterfaceTest，在main方法中创建InterImpl的实例对象，并调用method（）方法。
思考题和习题
见教材第四章后的习题
后
记
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