第7单元类和对象(I) 第7单元类和对象(I) 本单元教学目标 介绍面向对象程序设计方法的基本原理以及类和对象的概念。 教学要求 掌握面向对象的程序设计思想,类和对象的概念,以及类的声明方法和对象的引用。 授课內容 71面向对象的程序设计 在面向对象的程序设计技术( OOP: Object Oriented Programming)出现前,程序员们一 般采用面向过程的程序设计方法。面向过程的程序设计方法采用函数(或过程)来描述对数 据结构的操作,但又将函数与其所操作的数据分离开来。作为对现实世界的抽象,函数和它 所操作的数据是密切相关、相互依赖的:特定的函数往往要对特定的数据结构进行操作;如 果数据结构发生改变,则必须改写相应的函数。这种实质上的依赖与形式上的分离使得用面 向过程的程序设计方法编写出来的大程序不但难于编写,而且难于调试和修改 面向对象程序设计从所处理的数据入手,以数据为中心而不是以功能为中心来描述系 统。数据相对于功能而言具有更强的稳定性。面向对象程序设计与结构化程序设计最大的区 别就在于,前者首先关心的是所要处理的数据,而后者首先关心的是功能。 面向对象程序设计是一种围绕真实世界的概念来组织模型的程序设计方法,它采用对象 来描述问题空间中的实体。关于对象这一概念,目前还没有统一的定义。一般的认为,对象 是包含现实世界物体特征的抽象实体,反映了系统为之保存信息和(或)与之交互的能力。 对象是一些属性及服务的封装体,在程序设计领域,可以用“对象=数据+作用于这些数据 上的操作”这一公式来表达 类是具有相同操作功能和相同的数据格式(属性)的对象的集合,可以看作抽象数据类 型的具体实现。从外部看,类的行为可以用新定义的操作(方法)加以规定。类是对象集合 的抽象,规定了这些对象的公共属性和方法;对象是类的一个实例。例如,苹果是一个类, 而放在桌上的那个苹果则是一个对象。对象和类的关系相当于一般的程序设计语言中变量和 变量类型的关系 消息是向某对象请求服务的一种表达方式。对象内有方法和数据,外部的用户或对象对 该对象提出的服务请求,可以称为向该对象发送消息。 面向对象的编程方法具有四个基本特征:第 7 单元 类和对象（I） - 131 - 第 7 单元 类和对象（I） 本单元教学目标 介绍面向对象程序设计方法的基本原理以及类和对象的概念。 教学要求 掌握面向对象的程序设计思想，类和对象的概念，以及类的声明方法和对象的引用。 授课内容 7.1 面向对象的程序设计 在面向对象的程序设计技术（OOP: Object Oriented Programming）出现前，程序员们一 般采用面向过程的程序设计方法。面向过程的程序设计方法采用函数（或过程）来描述对数 据结构的操作，但又将函数与其所操作的数据分离开来。作为对现实世界的抽象，函数和它 所操作的数据是密切相关、相互依赖的：特定的函数往往要对特定的数据结构进行操作；如 果数据结构发生改变，则必须改写相应的函数。这种实质上的依赖与形式上的分离使得用面 向过程的程序设计方法编写出来的大程序不但难于编写， 而且难于调试和修改。 面向对象程序设计从所处理的数据入手，以数据为中心而不是以功能为中心来描述系 统。数据相对于功能而言具有更强的稳定性。面向对象程序设计与结构化程序设计最大的区 别就在于，前者首先关心的是所要处理的数据，而后者首先关心的是功能。 面向对象程序设计是一种围绕真实世界的概念来组织模型的程序设计方法，它采用对象 来描述问题空间中的实体。关于对象这一概念，目前还没有统一的定义。一般的认为，对象 是包含现实世界物体特征的抽象实体，反映了系统为之保存信息和（或）与之交互的能力。 对象是一些属性及服务的封装体，在程序设计领域，可以用“对象=数据+作用于这些数据 上的操作”这一公式来表达。 类是具有相同操作功能和相同的数据格式（属性）的对象的集合，可以看作抽象数据类 型的具体实现。从外部看，类的行为可以用新定义的操作（方法）加以规定。类是对象集合 的抽象，规定了这些对象的公共属性和方法；对象是类的一个实例。例如，苹果是一个类， 而放在桌上的那个苹果则是一个对象。对象和类的关系相当于一般的程序设计语言中变量和 变量类型的关系。 消息是向某对象请求服务的一种表达方式。对象内有方法和数据，外部的用户或对象对 该对象提出的服务请求，可以称为向该对象发送消息。 面向对象的编程方法具有四个基本特征：