(类的封装、继承与多态.docVIP

教学提示：封装、继承与多态是面向对象程序设计的三个核心特性。封装是面向对象技术中的一个重要概念，是一种信息隐藏技术，它体现了面向对象程序设计的思想。继承是面向对象程序设计方法的一个重要手段，通过继承可以更有效地组织程序结构，明确类间的关系，充分利用已有的类来完成更复杂、更深入的程序开发。而多态允许以一种统一的风格处理已存在的变量和相关的类，多态性使得向系统增加功能变得容易。 教学目标：理解封装、继承和多态的概念。了解如何在应用程序的开发中利用这些思想简化程序的开发。 7.1 封装 7.1.1 封装的概念 封装的含义是：类的设计者把类设计成一个黑匣子，使用者只能看见类中定义的公共变量和公共方法，而看不见方法的具体实现细节，也不能对类中非公共的数据进行操作。这样可以防止外部的干扰和误用。 封装的目的在于将对象的使用者和对象的设计者分开，使用者不必知道行为实现的细节，只须用设计者提供的接口来访问对象。同时减少了程序各部分之间的依赖性，降低了程序的复杂性，由于隐藏了其内部信息的细节，使内部信息不易受到破坏，安全性有了保证，同时也为外界访问提供了简单方便的界面。 7.1.2 封装的实现 Java定义了4种访问权限：公有的（public）、保护的（protected）、私有的（private）和默认的。 1.公有的（public） 用public修饰的类成员（包括变量和方法）称为公有的，公有成员允许Java系统中所有的类访问，即不仅允许类内部的成员访问，也允许同一个包或不同包中的类直接访问。外界可以直接存取公有数据，调用公有方法。 【例7-1】 成员变量说明为公有 //file name：Demo1.java class p1 { public int x; //定义公有变量 public void set_x(int i) { x=i; } public void show_x() //定义公有方法 { System.out.println(x=+x); } } class Demo1 { public static void main(String args[]) { p1 obj=new p1(); obj.set_x(3); //通过调用类的公有方法给公有变量赋值 obj.show_x(); //通过调用类的公有方法显示公有变量的值 obj.x=18; //直接给obj对象的公有变量赋值 System.out.println(x=+obj.x); //直接输出公有变量的值 } } 程序输出结果如图7-1所示： 图7-1 程序运行结果 2.私有的（private） 用private修饰的类成员称为私有的，类的私有成员只能被这个类的方法直接访问。如果在例7-1中将x声明为私有的，则会出现编译错误，即obj.x=18这个语句出错，因为私有变量不能在类外直接访问，只能通过obj对象的公有方法访问x。 一般把不需要外界知道的数据说明为私有，这样有利于数据的安全性，也符合程序设计中隐藏内部信息处理细节的原则。 3.被保护的（protected） 用protected修饰的类成员成为被保护的。类的被保护成员允许其归属的类、由此类派生的子类以及同一个包中的其他类访问。 如果一个类有派生子类，为了使子类能够直接访问父类的成员，则把这些成员（大部分是数据）说明为被保护的。 【例7-2】 访问类的被保护成员 //file name：MyDemoClass.java class ParentClass { protected int n=3; protected void show_n() { System.out.println(n=+n); } } class MyDemoClass extends ParentClass { public static void main(String args[]) { MyClass obj=new MyClass(); obj.show_n(); //在MyClass类中直接访问父类中被保护的方法 obj.n=18; //直接访问父类中被保护的数据 obj.show_n(); } } 程序的运行结果如图7-2所示： 图7-2 程序运行结果 4.默认的 如果类成员前面没有任何关键字修饰，则称