JAVA语言基础：类与对象的关系

　　JAVA中类与对象的概念

　　生活中每一个事物都有其自身的特征，也可以说是属性和行为。把可观事物映射到面向对象的程序设计中就是对象，对象是类的实例，而类是对象、事物的描述和抽象，是具有相同属性和行为的对象集合。

　　一、抽象原则

　　所谓抽象(abstraction)，就是从被研究对象中舍弃个别的、非本质的或与研究主旨无关的次要特征，而抽取其与研究工作有关的实质性内容加以考察，形成对所研究问题正确的、简明扼要的认识。抽象是科学研究中经常使用的一种方法，是形成概念的必要手段。在计算机软件开发领域，抽象原则的运用非常广泛，概括起来，可分为过程抽象和数据抽象两类。

　　1. 过程抽象

　　过程抽象是指：软件开发者可以把任何一个完成确定功能的操作序列都看作是一个单一的实体，尽管它实际上可能是由一系列更低级的操作完成的。运用过程抽象，软件开发者可以把一个复杂的功能分解为一些子功能(模块)，如果子功能仍比较复杂，则可以进一步分解。这使得开发者可以在不同的抽象层次上考虑问题，在较高层次上思考时可以不关心较低层次的实现细节。面向过程的程序设计采用的是过程抽象方法学。 使用过程抽象有利于控制、降低整个程序的复杂度，但是，这种方法允许在全系统的范围内进行功能的描述，本身自由度大，难于规范化和标准化，不易保证软件的质量，而且操作起来也有一定难度。

　　2. 数据抽象

　　数据抽象把系统中需要处理的数据和施加于这些数据之上的操作结合在一起，根据功能、性质、作用等因素抽象成不同的抽象数据类型。每个抽象数据类型既包含了数据，也包含了针对这些数据的授权操作，并限定数据的值只能由这些操作来观察和修改。因此，数据抽象是相对于过程抽象更为严格、更为合理的抽象方法。 面向对象的程序设计就是采用数据抽象这一方法学来构建程序中的类和对象的。它强调把数据和操作结合为一个不 可分的系统单位--对象，对象的外部只需要知道这个对象能做什么，而不必知道它是如何做的。

　　二、什么是对象

　　把客观世界的这一事实映射到面向对象的程序设计中，则把问题域中的事物抽象成对象(Object)，事物的静态特征(属性)用一组数据来描述，事物的动态特征(行为)则用一组方法来刻划。因此，对象具有下述特征：

　　1. 对象标识：即对象的名字，是用户和系统识别它的唯一标志。对象标识有“外部标识”和“内部标识”之分。外部标识供对象的定义者或使用者用，内部标识供系统内部唯一地识别每一个对象。

　　2. 属性：即一组数据，用来描述对象的静态特征。在Java程序中，把这一组数据称为数据成员。

　　3. 方法：也称为服务或操作，它是对象动态特征(行为)的描述。每一个方法确定对象的一种行为或功能，为避免混淆，本书中把方法称为成员方法。在Java程序中，类是创建对象的模板，对象是类的实例，任何一个对象都是隶属于某个类的。

　　三、什么是类

　　对象是对事物的抽象，而类是对对象的抽象和归纳。分类所依据的原则是抽象，即抽象出能反映与当前目标有关的本质特征，而忽略那些与当前目标无关的非本质特征，从而找出事物的共性，把具有共同性质的事物归结为一类，得出一个抽象的概念——类。 在面向对象的编程语言中，类是一个独立的程序单位，是具有相同属性和方法的一组对象的集合。类的概念使我们能对属于该类的全部对象进行统一的描述。因此，在定义对象之前应先定义类。描述一个类需要指明下述三个方面：

　　1. 类标识。类的一个有别于其它类的名字，这是必不可少的。

　　2. 属性说明。用来描述相同对象的静态特征。

　　3. 类的方法。用来描述相同对象的动态特征。 例如：下面是对dog类进行的描述：

　　四、类与对象的关系

　　类给出了属于该类的全部对象的抽象定义，而对象则是符合这种定义的一个实体。类与对象之间的关系就如同一个模具与用这个模具铸造出来的铸件之间的关系一样。也就是说，我们可以把类与对象之间的关系看成是抽象与具体的关系。在面向对象的程序设计中，对象被称作类的一个实例(instance)，而类是对象的模板(temp1ate)。类是多个实例的综合抽象，而实例又是类的个体实物。 图4.2 类与对象的关系 由于对象是类的实例，因此在定义对象之前应先定义类。在定义了类之后，才可以在类的基础上创建对象。

　　五、定义类的一般格式

　　进行Java程序设计，实际上就是定义类的过程。一个Java源程序文件往往是由许多个类组成的。从用户的角度看，Java源程序中的类分为两种：

　　1. 系统定义的类，即Java类库。它是系统定义好的类。类库是Java语言的重要组成部分。Java语言由语法规则和类库两部分组成，语法规则确定Java程序的书写规范;类库则提供了Java程序与运行它的系统软件(Java虚拟机)之间的接口。Java类库是一组由它的发明者SUN公司以及其它软件开发商编写好的Java程序模块，每个模块通常对应一种特定的基本功能和任务，且这些模块都是经过严格测试的，因而也总是正确有效的。

　　2. 用户自己定义的类。系统定义的类虽然实现了许多常见的功能，但是用户程序仍然需要针对特定问题的特定逻辑来定义自己的类。