Java面向对象编程概述

Posted 2020-07-11

一、

01.软件开发经历周期：

• 软件分析：分析问题领域，了解客户的需求
• 软件设计：确定软件的总体结构，把整个软件系统划分为大大小小的多个子系统，设计每个子系统的具体结构
• 软件编码：用选定的编程语言来编写程序代码，实现在设计阶段勾画出来的软件蓝图
• 软件测试：测试软件是否能实现特定的功能，以及测试软件的运行性能
• 软件部署：为用户安装软件系统，帮助用户正确使用软件
• 软件维护：修复软件中已经存在的Bug，当用户需求发生变化时（增加新的功能，或者修改已有功能的实现方式），修改相应的软件部分

　　为了提高软件开发效率，降低软件开发成本，一个优良的软件系统应该具备以下特点：

• 可重用性
• 可扩展性
• 可维护性

02.Java语言的特点：面向对象、跨平台、直接支持分布式的网络应用、安全性和健壮性；简单性和高效性

03.可扩展性（Extensiblity）好

　　当软件必须增加新的功能时，能够在现有系统结构（系统由多个子系统构成，以及子系统由更多个更小的子系统组成的结构）的基础上，方便的创建新的子系统，这叫可扩展性好

二、结构化的软件开发方法简介

　　在进行结构化程序编程时，程序的主体是方法，方法是最小的功能模块，每个方法都是具有输入输出的子系统，方法的输入数据来自于方法参数，全局变量和常量，方法的输出数据包括方法返回值，以及指针类型的方法参数。一组相关的方法组合成打的功能模块。

#include<stdio.h>

/**定义常量*/
#define circle 1
#define rectangle 2
#define line 3

/**画圆模块*/
void drawCircle(){...}   //省略显示实现细节

/**画长方形模块*/
void drawRectangle(){...}   //省略显示实现细节

/**画直线模块*/
void drawLine(){...}   //省略显示实现细节

/**选择形状模块*/
void drawRectangle(){...}  
    int shape;
    scanf("%d",&shape);      //接收用户输入的形状
    switch(shape){
        case circle:
            drawShape();
                break;
    case rectangle:
            drawRectangle();
                break;
    case Line:
            drawLine();
                break;
           default：
                printf("输入的形状不存在！")
    }    
}
/**程序入口方法*/
void main(){
             selectShape();  
}

结构化开发弊端：

①自顶向下地按照功能来划分软件模块

②软件系统中最小的子系统是方法

2、面向对象软件开发方法简介

把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。

优点：

① 把软件系统看成是各种对象的集合，更接近人类的自然思维方式

② 系统结构稳定

③ 提高软件的可维护性、可重用性、可扩展性

三、对象模型

1、自底向上的抽象

2、自顶向下的分解

3、UML可视化建模语言

4、Rational Rose 可视化建模工具

四、面向对象开发中的核心思想和概念

问题领域、对象、属性、状态、行为、方法、实现

对象是对问题领域中事物的抽象。对象特征：

1.万物皆为对象

2.每个对象都是唯一的

3.对象具有属性和行为

4.对象具有状态

5.对象都属于某个类

五、类、类型

类是一组具有相同属性和行为的对象的抽象。类及类的关系构成了对象模型的主要内容

六、消息、服务

　　每个对象都具有特定的功能，相对于其他对象而言，它的功能就是为其他对象提供的服务。例如电视机具有的功能包括：开机、关机、选择频道、调节音量和播放VCD等。遥控器为了获得电视机的服务，需要向电视机提出获得特定服务的请求，提出请求的过程被称为发送消息

七、接口

在现实世界中，接口也是实体，比如电源插口、洗衣机上的按钮和电灯的开关。而在面向对象范畴中，接口是一个抽象的概念，是指系统对外提供的所有服务。

在Java语言中，接口有两种意思：

1、指系统对外提供的所有服务，在对象中表现为public类型的方法的声明

2、指用interface关键字定义的实实在在的接口，也称为接口类型。用于描述系统对外提供的所有服务，更加清晰地把系统的实现细节与接口分离

八、封装、透明

封装是指隐藏对象的属性和实现细节。

两个原则：

1、把尽可能多的东西藏起来，对外提供简捷的接口

2、把所有的属性藏起来

九、抽象

抽象是一种由具体到抽象、由复杂到简洁的思维方式。在面向对象的开发过程中，抽象体现在以下方面

1、从问题领域的事物到软件模型中对象的抽象

2、从对象到类的抽象

3、从子类到父类的抽象

十、继承、扩展、覆盖

在父类和子类之间同时存在着继承和扩展关系。子类继承了父类的属性和方法，同时，子类中还可以扩展出新的属性和方法，并且还可以覆盖父类中方法的实现方式。覆盖也是专业术语，是指在子类中重新实现父类中的方法。

注：

子类只能继承父类的部分属性和方法，父类中用private修饰的属性和方法对子类是透明的。

目前在Java领域比较流行的架构软件包括：

① J2EE

② Struts

③ JSF

④ Spring

十一、组合

组合是一种用多个简单子系统来组装出复杂系统的有效手段。个人计算机系统就是一个典型的组合系统。它由主机、键盘、鼠标、显示器、和外围设备打印机等组成。而主机由处理器、内存、一个或多个硬盘、显卡、网卡和声卡等组成。

十二、多态、动态绑定

十三、UML语言简介

十四、类之间的关系

十五、关联、依赖、聚集、泛化、实现

关联：指的是类之间的特定对应关系，在UML中用带实线的箭头表示

依赖：指的是类之间的调用关系

聚集：指的是整体与部分之间的关系

泛化：指的是类之间的继承关系

实现：指的是类与接口之间的关系

小结：