一、什么是面向对象编程?
面向对象编程是一种基于对象的程序设计方法,其核心思想是将程序分解为若干个模块,每个模块都有自己的数据和行为。每个模块都是一个对象,对象之间通过调用彼此的方法来协同完成某项任务。
面向对象编程中的核心概念是“类”和“对象”。类定义了对象的属性和行为,而对象则是类的一个实例。通过类可以创建多个对象,这些对象都具有相同的属性和行为。这种编程方法可以有效地实现代码复用、封装和维护,使得程序具有更好的可读性和可维护性。
java语言的面向对象编程是基于java虚拟机(java virtual machine,简称jvm)的,jvm是一个可以在不同平台上运行的虚拟机。因此,java程序可以在不同操作系统上运行,如windows、mac、linux等。
二、java中的面向对象编程
java中的面向对象编程主要包括以下几个方面的内容:
1.类和对象
java中的“类”是一个模板,用于描述某类对象的状态和行为。而“对象”是类的实例,它具有该类所描述的属性和方法。在java中,类是通过class关键字定义的。
例如,下面定义了一个person类:
public class person{ private string name; // 姓名 private int age; // 年龄 // 构造方法 public person(string name, int age){ this.name = name; this.age = age; } //获取姓名 public string getname(){ return name; } //获取年龄 public int getage(){ return age; } //输出信息 public void printinfo(){ system.out.println("姓名:" + name + ",年龄:" + age); }}
在上述程序中,我们定义了一个person类,包含了姓名和年龄属性以及获取姓名、获取年龄、输出信息的方法。在使用时可以通过如下代码创建对象:
person p = new person("张三", 20);
其中,new关键字用于创建person类的一个实例,即一个person对象。
2.封装和继承
java中的封装(encapsulation)指把对象的数据和行为包装在一起,对外部世界隐藏内部实现细节的过程。在java中,封装是通过访问控制关键字private、public、protected等来实现的。
继承(inheritance)是指一个类继承另一个类的属性和方法。在java中,继承是通过关键字extends来实现的。子类可以继承父类的属性和方法,也可以重写(override)父类的方法。
以下是一个继承的例子:
public class student extends person{ private string school; // 学校 // 构造方法 public student(string name, int age, string school){ super(name, age); this.school = school; } //获取学校 public string getschool(){ return school; } //输出信息 public void printinfo(){ super.printinfo(); // 调用父类的printinfo方法 system.out.println("所在学校:" + school); }}
在上述程序中,我们定义了一个student类,它继承了person类的属性和方法,并添加了school属性和getschool、printinfo方法。
3.多态
java中的多态(polymorphism)指同一种行为的不同表现形式。在java中,多态是通过继承和重写(override)来实现的。
以下是一个多态的例子:
public class test{ public static void main(string[] args){ person p = new person("张三", 20); p.printinfo(); student s = new student("李四", 18, "北大"); s.printinfo(); p = s; // 多态 p.printinfo(); }}
在上述程序中,我们定义了一个person类和一个student类,它们都有自己的printinfo方法。在main方法中,我们先创建了一个person对象p,输出其信息;然后创建了一个student对象s,输出其信息;接着通过“p = s”实现了多态,再次调用p的printinfo方法时,实际上调用的是student类的printinfo方法。
4.接口
java中的接口是一组抽象方法集合,接口中所有的方法都是抽象的,没有具体的实现。接口可以被类实现,一个类可以实现多个接口。在java中,接口是通过关键字interface来定义的。
以下是一个接口的例子:
interface ishape{ public abstract double area();}class circle implements ishape{ private double radius; public circle(double radius){ this.radius = radius; } public double area(){ return math.pi * radius * radius; }}class rectangle implements ishape{ private double width, height; public rectangle(double width, double height){ this.width = width; this.height = height; } public double area(){ return width * height; }}public class test{ public static void main(string[] args){ ishape c = new circle(2.0); ishape r = new rectangle(3.0, 4.0); system.out.println("圆面积:" + c.area()); system.out.println("矩形面积:" + r.area()); }}
在上述程序中,我们定义了一个ishape接口和两个类circle和rectangle,它们都实现了ishape接口。在main方法中,我们创建了circle和rectangle的对象并分别调用它们的area方法。
总结
java语言采用面向对象编程(oop)作为其基本编程范式,通过类和对象、封装和继承、多态和接口等机制实现程序设计。采用面向对象编程方法编写的程序具有良好的可维护性、可扩展性及更好的代码复用性。
以上就是java语言中的面向对象编程设计介绍的详细内容。