Java語言中的物件導向程式設計介紹-java教程-PHP中文網

Java語言作為高階程式語言，採用物件導向程式設計（Object Oriented Programming，簡稱OOP）作為其基本程式設計範式。作為程式設計中的一種想法和方法，物件導向程式設計已經成為電腦科學領域中最為重要的程式設計模型。在本文中，我們將介紹Java語言中的物件導向程式設計。

一、什麼是物件導向程式設計？

物件導向程式設計是一種基於物件的程式設計方法，其核心思想是將程式分解為若干個模組，每個模組都有自己的資料和行為。每個模組都是一個對象，對象之間透過呼叫彼此的方法來協同完成某項任務。

物件導向程式設計中的核心概念是「類別」和「物件」。類別定義了物件的屬性和行為，而物件則是類別的一個實例。透過類別可以建立多個對象，這些對像都具有相同的屬性和行為。這種程式方法可以有效地實現程式碼重複使用、封裝和維護，使得程式具有更好的可讀性和可維護性。

Java語言的物件導向程式設計是基於Java虛擬機器（Java Virtual Machine，簡稱JVM）的，JVM是一個可以在不同平台上運行的虛擬機器。因此，Java程式可以在不同作業系統上運行，如Windows、Mac、Linux等。

二、Java中的物件導向程式設計

Java中的物件導向程式設計主要包括以下幾個方面的內容：

1.類別和物件

#Java中的「類別」是一個模板，用來描述某一類別物件的狀態和行為。而「物件」是類別的實例，它具有該類別所描述的屬性和方法。在Java中，類別是透過class關鍵字定義的。

例如，下面定義了一個Person類：

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);
    }
}

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在上述程式中，我們定義了一個Person類，包含了姓名和年齡屬性以及獲取姓名、獲取年齡、輸出資訊的方法。在使用時可以透過以下程式碼建立物件：

Person p = new Person("张三", 20);

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其中，new關鍵字用於建立Person類別的實例，即一個Person物件。

2.封裝與繼承

Java中的封裝（Encapsulation）指把物件的資料和行為包裝在一起，對外部世界隱藏內部實作細節的過程。在Java中，封裝是透過存取控制關鍵字private、public、protected等來實現的。

繼承（Inheritance）是指一個類別繼承另一個類別的屬性和方法。在Java中，繼承是透過關鍵字extends來實現的。子類別可以繼承父類別的屬性和方法，也可以重寫（Override）父類別的方法。

以下是一個繼承的例子：

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);
    }
}

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在上述程式中，我們定義了一個Student類，它繼承了Person類別的屬性和方法，並且加入了school屬性和getSchool、 printInfo方法。

3.多態

Java中的多態（Polymorphism）指同一種行為的不同表現。在Java中，多態是透過繼承和重寫（Override）來實現的。

以下是一個多態的例子：

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();
    }
}

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在上述程式中，我們定義了一個Person類別和一個Student類，它們都有自己的printInfo方法。在main方法中，我們先建立了一個Person物件p，輸出其資訊；然後建立了一個Student物件s，輸出其資訊；接著透過「p = s」實現了多態，再次呼叫p的printInfo方法時，實際上呼叫的是Student類別的printInfo方法。

4.介面

Java中的介面是一組抽象方法集合，介面中所有的方法都是抽象的，沒有具體的實作。介面可以被類別實現，一個類別可以實現多個介面。在Java中，介面是透過關鍵字interface來定義的。

以下是一個介面的範例：

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());
    }
}

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在上述程式中，我們定義了一個IShape介面和兩個類別Circle和Rectangle，它們都實作了IShape介面。在main方法中，我們建立了Circle和Rectangle的物件並分別呼叫它們的area方法。

總結

Java語言採用物件導向程式設計（OOP）作為其基本程式設計範式，透過類別和物件、封裝和繼承、多態和介面等機制實現程式設計。採用物件導向程式設計方法編寫的程式具有良好的可維護性、可擴充性及更好的程式碼複用性。

以上是Java語言中的物件導向程式設計介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！