java基础郎波版chapter2习题

文章目录

- 1.什么是对象?什么是类?什么是实体?它们之间的相互关系是怎样的?试举例说明。
- - 对象：
  - 类：
  - 实体：
  - 它们之间的关系是：
- 2.什么是对象的状态与行为?设有对象“学生”,试给出这个对象的状态和行为。
- - 状态：
  - 行为：
- 3.什么是封装数据与隐藏?
- 4.什么是上溯造型?什么是晚联编?多态的含义是什么?
- - 上溯造型（Up casting）：
  - 晚联编（Late Binding）：
  - 多态：
  - 多态实际例子:
- 5.怎样理解面向对象程序设计方法的内涵?
- 6.面向对象程序设计有哪些优点?

1.什么是对象?什么是类?什么是实体?它们之间的相互关系是怎样的?试举例说明。

对象：

对象是面向对象编程中的基本单位，代表现实世界中的某个实体或概念，具有明确的状态和行为。例如，一本书、一台电脑、一个银行账户等都可以是对象。

类：

类是对象的蓝图或模板，定义了一组具有相同属性（状态）和方法（行为）的对象。类描述了对象的共同特征和行为，而具体对象则是类的实例。比如，“汽车"是一个类，而具体的"宝马X5”、"特斯拉Model S"是这个类的两个不同对象。

实体：

在面向对象编程中，实体通常指的是现实世界中的事物或概念，它可以是物理的（如人、书本）或抽象的（如订单、服务）。对象是对这些实体的软件表示，而类则是定义这些实体共有特性的模板。

它们之间的关系是：

类是对象的抽象描述，对象是类的具体实例。实体是现实世界的对象，而类和对象是它们在软件中的表现形式。例如，"动物"是一个类，"猫"和"狗"是这个类的两个对象，分别代表了现实世界中的猫和狗这两个实体。

2.什么是对象的状态与行为?设有对象“学生”,试给出这个对象的状态和行为。

对于对象“学生”，我们可以这样定义：

状态：

学生对象的状态是指描述学生特征的数据，如姓名、年龄、学号、成绩等。例如，"张三"的姓名、20岁的年龄、"2020001"的学号、各科成绩等。

行为：

学生对象的行为是指它可以执行的操作或功能，如注册课程、参加考试、查询成绩等。例如，“报名课程”、“提交作业”、"查看成绩排名"等

3.什么是封装数据与隐藏?

封装是面向对象编程的一个基本原则，它涉及将对象的状态（数据成员）和行为（成员函数）捆绑在一起，并对外界隐藏对象的内部细节。这样做可以保护数据不被外部直接修改，仅通过对象提供的公共方法（接口）进行操作，从而保证数据的安全性和一致性。
隐藏（或称为信息隐藏）是封装的一个直接结果，它强调的是将对象的内部实现细节隐藏起来，只暴露必要的接口给外部使用。例如，学生对象可能有一个私有字段存储成绩，但外界不能直接访问这个字段，只能通过学生对象提供的方法（如getGrade()）来获取成绩信息。

4.什么是上溯造型?什么是晚联编?多态的含义是什么?

上溯造型（Up casting）：

指将派生类对象赋值给基类引用或作为基类类型的参数传递。这允许将子类对象当作父类来使用，体现了面向对象编程的灵活性和代码复用。

晚联编（Late Binding）：

也称为动态绑定或运行时绑定，是指在程序运行过程中才确定调用哪个具体方法的过程。这使得多态成为可能，即在运行时根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。

多态：

指的是允许将不同对象的同一消息（方法调用）以不同的方式响应的能力。它分为编译时多态（如方法重载）和运行时多态（如方法重写和接口实现）。运行时多态是通过上溯造型和晚联编实现的，让程序更加灵活和可扩展

多态的一个经典例子是动物叫声的模拟。我们通过创建一个基类Animal和几个派生类（如Dog、Cat），来展示多态的特性

多态实际例子:

// 基类 Animal
abstract class Animal {
    abstract void makeSound(); // 抽象方法，要求所有子类必须实现
}

// 派生类 Dog
class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

// 派生类 Cat
class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

public class PolymorphismDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Animal 类型的引用，但实际指向 Dog 对象
        Animal myDog = new Dog();
        // 创建 Animal 类型的另一个引用，但实际指向 Cat 对象
        Animal myCat = new Cat();

        // 调用 makeSound 方法
        myDog.makeSound(); // 输出: 汪汪汪
        myCat.makeSound(); // 输出: 喵喵喵

        // 这里展示了运行时多态：尽管变量都是 Animal 类型，
        // 但是调用 makeSound 方法时，会根据实际对象的类型执行对应的方法。
    }
}

在这个例子中，Animal类定义了一个抽象方法makeSound()，要求所有继承它的子类必须实现这个方法。Dog和Cat类分别实现了makeSound()方法，模拟了狗和猫发出的不同声音。
在main方法中，我们创建了两个Animal类型的引用变量，但分别指向了Dog和Cat对象。当我们通过这些引用调用makeSound()方法时，尽管变量类型都是Animal，但实际执行的是各自对象中覆盖过的方法，这就是运行时多态的体现。这意味着，即使使用相同的接口（方法名），不同的对象也可以产生不同的行为，大大增加了代码的灵活性和可扩展性。