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  • 我也不清楚“特征”这两个字用是否对,头疼属性:变量 不变量 状态:过去状态,当前状态行为:对内计算行为(计算规则) 对外交互行为(输入接口 输出接口)...

    我也不清楚“特征”这两个字用的是否对,头疼

    属性:变量  不变量
      

    状态:过去状态,当前状态

    行为:对内计算行为(计算规则)  对外交互行为(输入接口   输出接口)
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  • 面向对象程序设计具有4共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。 1.抽象 抽象是人们认识事物常用方法,比如地图绘制。抽象过程就是如何简化、概括观察到现实世界,并为人们所用过程...
    面向对象程序设计具有4个共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。




    1.抽象


    抽象是人们认识事物的常用方法,比如地图的绘制。抽象的过程就是如何简化、概括所观察到的现实世界,并为人们所用的过程。


    抽象是软件开发的基础。软件开发离不开现实环境,但需要对信息细节进行提炼、抽象,找到事物的本质和重要属性。


    抽象包括两个方面:过程抽象和数据抽象。过程抽象把一个系统按功能划分成若干个子系统,进行"自顶向下逐步求精"的程序设计。数据抽象以数据为中心,把数据类型和施加在该类型对象上的操作作为一个整体(对象)来进行描述,形成抽象数据类型ADT。


    所有编程语言的最终目的都是提供一种"抽象"方法。一种较有争议的说法是:解决问题的复杂程度直接取决于抽象的种类及质量。其中,"种类"是指准备对什么进行"抽象"。汇编语言是对基础机器的少量抽象。后来的许多"命令式"语言(如FORTRAN、BASIC和C)是对汇编语言的一种抽象。与汇编语言相比,这些语言已有了较大的进步,但它们的抽象原理依然要求程序设计者着重考虑计算机的结构,而非考虑问题本身的结构。在机器模型(位于"方案空间")与实际解决的问题模型(位于"问题空间")之间,程序员必须建立起一种联系。这个过程要求人们付出较大的精力,而且由于它脱离了编程语言本身的范围,造成程序代码很难编写,而且要花较大的代价进行维护。由此造成的副作用便是一门完善的"编程方法"学科。


    为机器建模的另一个方法是为要解决的问题制作模型。对一些早期语言来说,如LISP和APL,它们的做法是"从不同的角度观察世界"、"所有问题都归纳为列表"或"所有问题都归纳为算法"。PROLOG则将所有问题都归纳为决策链。对于这些语言,可以认为它们一部分是面向基于"强制"的编程,另一部分则是专为处理图形符号设计的。每种方法都有自己特殊的用途,适合解决某一类的问题。但只要超出了它们力所能及的范围,就会显得非常笨拙。


    面向对象的程序设计在此基础上则跨出了一大步,程序员可利用一些工具来表达问题空间内的元素。由于这种表达非常普遍,所以不必受限于特定类型的问题。人们将问题空间中的元素以及它们在方案空间的表示物称作"对象"。当然,还有一些在问题空间没有对应体的其他对象。通过添加新的对象类型,程序可进行灵活的调整,以便与特定的问题配合。所以在阅读方案的描述代码时,会读到对问题进行表达的话语。与以前的方法相比,这无疑是一种更加灵活、更加强大的语言抽象方法。


    总之,OOP允许人们根据问题,而不是根据方案来描述问题。然而,仍有一个联系途径回到计算机。每个对象都类似一台小计算机;它们有自己的状态,而且可要求它们进行特定的操作。与现实世界的"对象"或者"物体"相比,编程"对象"与它们也存在共通的地方:它们都有自己的特征和行为。


    2.封装


    封装是面向对象编程的特征之一,也是类和对象的主要特征。封装将数据以及加在这些数据上的操作组织在一起,成为有独立意义的构件。外部无法直接访问这些封装了的数据,从而保证了这些数据的正确性。如果这些数据发生了差错,也很容易定位错误是由哪个操作引起的。


    如果外部需要访问类里面的数据,就必须通过接口(Interface)进行访问。接口规定了可对一个特定的对象发出哪些请求。当然,必须在某个地方存在着一些代码,以便满足这些请求。这些代码与那些隐藏起来的数据叫作"隐藏的实现"。站在过程化程序编写(Procedural Programming)的角度,整个问题并不显得复杂。一种类型含有与每种可能的请求关联起来的函数。一旦向对象发出一个特定的请求,就会调用那个函数。通常将这个过程总结为向对象"发送一条消息"(提出一个请求)。对象的职责就是决定如何对这条消息作出反应(执行相应的代码)。


    若任何人都能使用一个类的所有成员,那么可对这个类做任何事情,则没有办法强制他们遵守任何约束--所有东西都会暴露无遗。


    有两方面的原因促使了类的编制者控制对成员的访问。第一个原因是防止程序员接触他们不该接触的东西--通常是内部数据类型的设计思想。若只是为了解决特定的问题,用户只需操作接口即可,无需明白这些信息。类向用户提供的实际是一种服务,因为他们很容易就可看出哪些对自己非常重要,以及哪些可忽略不计。进行访问控制的第二个原因是允许库设计人员修改内部结构,不用担心它会对客户程序员造成什么影响。例如,编制者最开始可能设计了一个形式简单的类,以便简化开发。以后又决定进行改写,使其更快地运行。若接口与实现方法早已隔离开,并分别受到保护,就可放心做到这一点,只要求用户重新链接一下即可。


    封装考虑的是内部实现,抽象考虑的是外部行为。符合模块化的原则,使得软件的可维护性、扩充性大为改观。


    3.继承


    继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类的继承。新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且派生类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需求。这也体现了大自然中一般与特殊的关系。继承性很好地解决了软件的可重用性问题。比如说,所有的Windows应用程序都有一个窗口,它们可以看作都是从一个窗口类派生出来的。但是有的应用程序用于文字处理,有的应用程序用于绘图,这是由于派生出了不同的子类,各个子类添加了不同的特性。


    4.多态性


    多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。比如同样的加法,把两个时间加在一起和把两个整数加在一起肯定完全不同。又比如,同样的选择"编辑"、"粘贴"操作,在字处理程序和绘图程序中有不同的效果。多态性包括参数化多态性和运行时多态性。多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势,很好地解决了应用程序函数同名问题。


    最后,以Alan Kay的话作为本节的结束语。他总结了Smalltalk(这是第一种成功的面向对象程序设计语言,也是Java的基础语言)的五大基本特征。通过这些特征,读者可以理解"纯粹"的面向对象程序设计方法。


    (1)所有东西都是对象。可将对象想象成一种新型变量,它保存着数据,但可要求它对自身进行操作。理论上讲,可从要解决的问题上,提出所有概念性的组件,然后在程序中将其表达为一个对象。


    (2)程序是一大堆对象的组合。通过消息传递,各对象知道自己该做些什么。为了向对象发出请求,需向那个对象"发送一条消息"。更具体地讲,可将消息想象为一个调用请求,它调用的是从属于目标对象的一个子例程或函数。


    (3)每个对象都有自己的存储空间,可容纳其他对象。或者说,通过封装现有对象,可制作出新型对象。所以,尽管对象的概念非常简单,但在程序中却可达到任意高的复杂程度。


    (4)每个对象都有一种类型。根据语法,每个对象都是某个"类(Class)"的一个"实例"。其中,"类"是"类型(Type)"的同义词。一个类最重要的特征就是"能将什么消息发给它?"。


    (5)同一类所有对象都能接收相同的消息。这实际是别有含义的一种说法,读者不久便能理解。由于类型为"圆(Circle)"的一个对象也属于类型为"形状(Shape)"的一个对象,所以一个"圆"完全能接收"形状"的消息。这意味着可让程序代码统一指挥"形状",令其自动控制所有符合"形状"描述的对象,其中自然包括"圆"。这一特性称为对象的"可替换性",是OOP最重要的概念之一。
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  • 在上述面向对象的基本概念基础之上,不可避免地要涉及到面向对象程序设计所具有的4共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。 1.抽象 抽象是人们认识事物的常用方法,比如地图的绘制。抽象的过程就是如何简化...
    面向对象的4个基本特征
    在上述面向对象的基本概念基础之上,不可避免地要涉及到面向对象程序设计所具有的4个共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。
    1.抽象
    抽象是人们认识事物的常用方法,比如地图的绘制。抽象的过程就是如何简化、概括所观察到的现实世界,并为人们所用的过程。
    抽象是软件开发的基础。软件开发离不开现实环境,但需要对信息细节进行提炼、抽象,找到事物的本质和重要属性。
    抽象包括两个方面:过程抽象和数据抽象。过程抽象把一个系统按功能划分成若干个子系统,进行"自顶向下逐步求精"的程序设计。数据抽象以数据为中心,把数据类型和施加在该类型对象上的操作作为一个整体(对象)来进行描述,形成抽象数据类型ADT。
    所有编程语言的最终目的都是提供一种"抽象"方法。一种较有争议的说法是:解决问题的复杂程度直接取决于抽象的种类及质量。其中,"种类"是指准备对什么进行"抽象"。汇编语言是对基础机器的少量抽象。后来的许多"命令式"语言(如FORTRAN、BASIC和C)是对汇编语言的一种抽象。与汇编语言相比,这些语言已有了较大的进步,但它们的抽象原理依然要求程序设计者着重考虑计算机的结构,而非考虑问题本身的结构。在机器模型(位于"方案空间")与实际解决的问题模型(位于"问题空间")之间,程序员必须建立起一种联系。这个过程要求人们付出较大的精力,而且由于它脱离了编程语言本身的范围,造成程序代码很难编写,而且要花较大的代价进行维护。由此造成的副作用便是一门完善的"编程方法"学科。
    为机器建模的另一个方法是为要解决的问题制作模型。对一些早期语言来说,如LISP和APL,它们的做法是"从不同的角度观察世界"、"所有问题都归纳为列表"或"所有问题都归纳为算法"。PROLOG则将所有问题都归纳为决策链。对于这些语言,可以认为它们一部分是面向基于"强制"的编程,另一部分则是专为处理图形符号设计的。每种方法都有自己特殊的用途,适合解决某一类的问题。但只要超出了它们力所能及的范围,就会显得非常笨拙。
    面向对象的程序设计在此基础上则跨出了一大步,程序员可利用一些工具来表达问题空间内的元素。由于这种表达非常普遍,所以不必受限于特定类型的问题。人们将问题空间中的元素以及它们在方案空间的表示物称作"对象"。当然,还有一些在问题空间没有对应体的其他对象。通过添加新的对象类型,程序可进行灵活的调整,以便与特定的问题配合。所以在阅读方案的描述代码时,会读到对问题进行表达的话语。与以前的方法相比,这无疑是一种更加灵活、更加强大的语言抽象方法。
    总之,OOP允许人们根据问题,而不是根据方案来描述问题。然而,仍有一个联系途径回到计算机。每个对象都类似一台小计算机;它们有自己的状态,而且可要求它们进行特定的操作。与现实世界的"对象"或者"物体"相比,编程"对象"与它们也存在共通的地方:它们都有自己的特征和行为。
    2.封装
    封装是面向对象编程的特征之一,也是类和对象的主要特征。封装将数据以及加在这些数据上的操作组织在一起,成为有独立意义的构件。外部无法直接访问这些封装了的数据,从而保证了这些数据的正确性。如果这些数据发生了差错,也很容易定位错误是由哪个操作引起的。
    如果外部需要访问类里面的数据,就必须通过接口(Interface)进行访问。接口规定了可对一个特定的对象发出哪些请求。当然,必须在某个地方存在着一些代码,以便满足这些请求。这些代码与那些隐藏起来的数据叫作"隐藏的实现"。站在过程化程序编写(Procedural Programming)的角度,整个问题并不显得复杂。一种类型含有与每种可能的请求关联起来的函数。一旦向对象发出一个特定的请求,就会调用那个函数。通常将这个过程总结为向对象"发送一条消息"(提出一个请求)。对象的职责就是决定如何对这条消息作出反应(执行相应的代码)。
    若任何人都能使用一个类的所有成员,那么可对这个类做任何事情,则没有办法强制他们遵守任何约束--所有东西都会暴露无遗。
    有两方面的原因促使了类的编制者控制对成员的访问。第一个原因是防止程序员接触他们不该接触的东西--通常是内部数据类型的设计思想。若只是为了解决特定的问题,用户只需操作接口即可,无需明白这些信息。类向用户提供的实际是一种服务,因为他们很容易就可看出哪些对自己非常重要,以及哪些可忽略不计。进行访问控制的第二个原因是允许库设计人员修改内部结构,不用担心它会对客户程序员造成什么影响。例如,编制者最开始可能设计了一个形式简单的类,以便简化开发。以后又决定进行改写,使其更快地运行。若接口与实现方法早已隔离开,并分别受到保护,就可放心做到这一点,只要求用户重新链接一下即可。
    封装考虑的是内部实现,抽象考虑的是外部行为。符合模块化的原则,使得软件的可维护性、扩充性大为改观。
    3.继承
    继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类的继承。新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且派生类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需求。这也体现了大自然中一般与特殊的关系。继承性很好地解决了软件的可重用性问题。比如说,所有的Windows应用程序都有一个窗口,它们可以看作都是从一个窗口类派生出来的。但是有的应用程序用于文字处理,有的应用程序用于绘图,这是由于派生出了不同的子类,各个子类添加了不同的特性。
    关于继承的详细讨论,将在第4.1~4.2节进行。
    4.多态性
    多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。比如同样的加法,把两个时间加在一起和把两个整数加在一起肯定完全不同。又比如,同样的选择"编辑"、"粘贴"操作,在字处理程序和绘图程序中有不同的效果。多态性包括参数化多态性和运行时多态性。多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势,很好地解决了应用程序函数同名问题。
    关于多态性的讨论,将在4.7~4.9节进行。
    最后,以Alan Kay的话作为本节的结束语。他总结了Smalltalk(这是第一种成功的面向对象程序设计语言,也是Java的基础语言)的五大基本特征。通过这些特征,读者可以理解"纯粹"的面向对象程序设计方法。
    (1)所有东西都是对象。可将对象想象成一种新型变量,它保存着数据,但可要求它对自身进行操作。理论上讲,可从要解决的问题上,提出所有概念性的组件,然后在程序中将其表达为一个对象。
    (2)程序是一大堆对象的组合。通过消息传递,各对象知道自己该做些什么。为了向对象发出请求,需向那个对象"发送一条消息"。更具体地讲,可将消息想象为一个调用请求,它调用的是从属于目标对象的一个子例程或函数。
    (3)每个对象都有自己的存储空间,可容纳其他对象。或者说,通过封装现有对象,可制作出新型对象。所以,尽管对象的概念非常简单,但在程序中却可达到任意高的复杂程度。
    (4)每个对象都有一种类型。根据语法,每个对象都是某个"类(Class)"的一个"实例"。其中,"类"是"类型(Type)"的同义词。一个类最重要的特征就是"能将什么消息发给它?"。
    (5)同一类所有对象都能接收相同的消息。这实际是别有含义的一种说法,读者不久便能理解。由于类型为"圆(Circle)"的一个对象也属于类型为"形状(Shape)"的一个对象,所以一个"圆"完全能接收"形状"的消息。这意味着可让程序代码统一指挥"形状",令其自动控制所有符合"形状"描述的对象,其中自然包括"圆"。这一特性称为对象的"可替换性",是OOP最重要的概念之一。
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  • 面向对象程序设计具有4共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。 1.抽象 抽象是人们认识事物常用方法,比如地图绘制。抽象过程就是如何简化、概括观察到现实世界,并为人们所用过程。 ...

    面向对象程序设计具有4个共同特征:抽象性、封装性、继承性和多态性。

    1.抽象

    抽象是人们认识事物的常用方法,比如地图的绘制。抽象的过程就是如何简化、概括所观察到的现实世界,并为人们所用的过程。

    抽象是软件开发的基础。软件开发离不开现实环境,但需要对信息细节进行提炼、抽象,找到事物的本质和重要属性。

    抽象包括两个方面:过程抽象和数据抽象。过程抽象把一个系统按功能划分成若干个子系统,进行"自顶向下逐步求精"的程序设计。数据抽象以数据为中心,把数据类型和施加在该类型对象上的操作作为一个整体(对象)来进行描述,形成抽象数据类型ADT。

    所有编程语言的最终目的都是提供一种"抽象"方法。一种较有争议的说法是:解决问题的复杂程度直接取决于抽象的种类及质量。其中,"种类"是指准备对什么进行"抽象"。汇编语言是对基础机器的少量抽象。后来的许多"命令式"语言(如FORTRAN、BASIC和C)是对汇编语言的一种抽象。与汇编语言相比,这些语言已有了较大的进步,但它们的抽象原理依然要求程序设计者着重考虑计算机的结构,而非考虑问题本身的结构。在机器模型(位于"方案空间")与实际解决的问题模型(位于"问题空间")之间,程序员必须建立起一种联系。这个过程要求人们付出较大的精力,而且由于它脱离了编程语言本身的范围,造成程序代码很难编写,而且要花较大的代价进行维护。由此造成的副作用便是一门完善的"编程方法"学科。

    为机器建模的另一个方法是为要解决的问题制作模型。对一些早期语言来说,如LISP和APL,它们的做法是"从不同的角度观察世界"、"所有问题都归纳为列表"或"所有问题都归纳为算法"。PROLOG则将所有问题都归纳为决策链。对于这些语言,可以认为它们一部分是面向基于"强制"的编程,另一部分则是专为处理图形符号设计的。每种方法都有自己特殊的用途,适合解决某一类的问题。但只要超出了它们力所能及的范围,就会显得非常笨拙。

    面向对象的程序设计在此基础上则跨出了一大步,程序员可利用一些工具来表达问题空间内的元素。由于这种表达非常普遍,所以不必受限于特定类型的问题。人们将问题空间中的元素以及它们在方案空间的表示物称作"对象"。当然,还有一些在问题空间没有对应体的其他对象。通过添加新的对象类型,程序可进行灵活的调整,以便与特定的问题配合。所以在阅读方案的描述代码时,会读到对问题进行表达的话语。与以前的方法相比,这无疑是一种更加灵活、更加强大的语言抽象方法。

    总之,OOP允许人们根据问题,而不是根据方案来描述问题。然而,仍有一个联系途径回到计算机。每个对象都类似一台小计算机;它们有自己的状态,而且可要求它们进行特定的操作。与现实世界的"对象"或者"物体"相比,编程"对象"与它们也存在共通的地方:它们都有自己的特征行为

    2.封装

    封装是面向对象编程的特征之一,也是类和对象的主要特征。封装将数据以及加在这些数据上的操作组织在一起,成为有独立意义的构件。外部无法直接访问这些封装了的数据,从而保证了这些数据的正确性。如果这些数据发生了差错,也很容易定位错误是由哪个操作引起的。

    如果外部需要访问类里面的数据,就必须通过接口(Interface)进行访问。接口规定了可对一个特定的对象发出哪些请求。当然,必须在某个地方存在着一些代码,以便满足这些请求。这些代码与那些隐藏起来的数据叫作"隐藏的实现"。站在过程化程序编写(Procedural Programming)的角度,整个问题并不显得复杂。一种类型含有与每种可能的请求关联起来的函数。一旦向对象发出一个特定的请求,就会调用那个函数。通常将这个过程总结为向对象"发送一条消息"(提出一个请求)。对象的职责就是决定如何对这条消息作出反应(执行相应的代码)。

    若任何人都能使用一个类的所有成员,那么可对这个类做任何事情,则没有办法强制他们遵守任何约束--所有东西都会暴露无遗。

    有两方面的原因促使了类的编制者控制对成员的访问。第一个原因是防止程序员接触他们不该接触的东西--通常是内部数据类型的设计思想。若只是为了解决特定的问题,用户只需操作接口即可,无需明白这些信息。类向用户提供的实际是一种服务,因为他们很容易就可看出哪些对自己非常重要,以及哪些可忽略不计。进行访问控制的第二个原因是允许库设计人员修改内部结构,不用担心它会对客户程序员造成什么影响。例如,编制者最开始可能设计了一个形式简单的类,以便简化开发。以后又决定进行改写,使其更快地运行。若接口与实现方法早已隔离开,并分别受到保护,就可放心做到这一点,只要求用户重新链接一下即可。

    封装考虑的是内部实现,抽象考虑的是外部行为。符合模块化的原则,使得软件的可维护性、扩充性大为改观。

    3.继承

    继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类的继承。新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且派生类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需求。这也体现了大自然中一般与特殊的关系。继承性很好地解决了软件的可重用性问题。比如说,所有的Windows应用程序都有一个窗口,它们可以看作都是从一个窗口类派生出来的。但是有的应用程序用于文字处理,有的应用程序用于绘图,这是由于派生出了不同的子类,各个子类添加了不同的特性。

    4.多态性

    多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。比如同样的加法,把两个时间加在一起和把两个整数加在一起肯定完全不同。又比如,同样的选择"编辑"、"粘贴"操作,在字处理程序和绘图程序中有不同的效果。多态性包括参数化多态性和运行时多态性。多态性语言具有灵活、抽象、行为共享、代码共享的优势,很好地解决了应用程序函数同名问题。

    最后,以Alan Kay的话作为本节的结束语。他总结了Smalltalk(这是第一种成功的面向对象程序设计语言,也是Java的基础语言)的五大基本特征。通过这些特征,读者可以理解"纯粹"的面向对象程序设计方法。

    (1)所有东西都是对象。可将对象想象成一种新型变量,它保存着数据,但可要求它对自身进行操作。理论上讲,可从要解决的问题上,提出所有概念性的组件,然后在程序中将其表达为一个对象。

    (2)程序是一大堆对象的组合。通过消息传递,各对象知道自己该做些什么。为了向对象发出请求,需向那个对象"发送一条消息"。更具体地讲,可将消息想象为一个调用请求,它调用的是从属于目标对象的一个子例程或函数。

    (3)每个对象都有自己的存储空间,可容纳其他对象。或者说,通过封装现有对象,可制作出新型对象。所以,尽管对象的概念非常简单,但在程序中却可达到任意高的复杂程度。

    (4)每个对象都有一种类型。根据语法,每个对象都是某个"类(Class)"的一个"实例"。其中,"类"是"类型(Type)"的同义词。一个类最重要的特征就是"能将什么消息发给它?"。

    (5)同一类所有对象都能接收相同的消息。这实际是别有含义的一种说法,读者不久便能理解。由于类型为"圆(Circle)"的一个对象也属于类型为"形状(Shape)"的一个对象,所以一个"圆"完全能接收"形状"的消息。这意味着可让程序代码统一指挥"形状",令其自动控制所有符合"形状"描述的对象,其中自然包括"圆"。这一特性称为对象的"可替换性",是OOP最重要的概念之一。


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    类是对一组具有相同特征和行为的对象的抽象描述。 理解: [1] 类包含了两个要素:特性和行为 => 同一类事物具有相同的特征和行为。 [2] 类是一个群体性概念。例如:网红、明星、草根、宅男、萝莉、沙雕 [3] 类...
  • 第十一章:类和对象

    2017-10-07 19:28:00
    动态特征是对象所表现的行为或对象所具有的功能 对象的属性和方法 概念:在面向对象的编程思想中,把对象的静态特征和动态特征分别称为对象的属性和方法,它们是构成对象的两个主要元素。 属性 ...

空空如也

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对象所具有的两个特征