面向对象程序设计将描述事物的数据与(34)封装在一起，作为一个相互依存、不可分割的整..

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第34题

知识点：封装基本概念程序设计面向对象程序设计事物

关键词：封装面向对象程序设计数据程序设计对象面向对象章/节：软件与软件工程知识

面向对象程序设计将描述事物的数据与(34)封装在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。

A. 数据字典

B. 数据隐藏

C. 对数据的操作

D. 数据抽象

相关试题：面向对象方法

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第33题 2014年上半年

45%

UML提供了4种结构图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。（33）不属于这类视图。

第34题 2017年下半年

65%

下述关于面向对象的软件开发方法（OMT），不正确的是（）。

第34题 2015年上半年

50%

（34）是从用户使用系统的角度描述系统功能的图形表达方法。


知识点讲解
· 封装 · 基本概念 · 程序设计 · 面向对象程序设计 · 事物

封装

面向对象系统中的封装单位是对象，对象之间只能通过接口进行信息交流，外部不能对对象中的数据随意地进行访问，这就造成了对象内部数据结构的不可访问性，也使得数据被隐藏在对象中。封装的优点体现在以下三个方面。

（1）好的封装能减少耦合。

（2）类内部的实现可以自由改变。

（3）一个类有更清楚的接口。

基本概念

面向对象方法包括面向对象的分析、面向对象的设计和面向对象的程序设计。下面首先介绍面向对象方法的一些基本概念。

对象

在计算机系统中，对象是指一组属性及这组属性上的专用操作的封装体。属性可以是一些数据，也可以是另一个对象。每个对象都有它自己的属性值，表示该对象的状态，用户只能看见对象封装界面上的信息，对象的内部实现对用户是隐蔽的。封装的目的是使对象的使用者和生产者分离，使对象的定义和实现分开。一个对象通常可由三部分组成，分别是对象名、属性和操作（方法）。

类

类是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。一个类中的每个对象都是这个类的一个实例（instance）。在分析和设计时，通常把注意力集中在类上，而不是具体的对象上。通常把一个类和这个类的所有对象称为类及对象或对象类。

一个类通常可由三部分组成，分别是类名、属性和操作（方法）。每个类一般都有实例，没有实例的类是抽象类。抽象类不能被实例化，也就是说不能用new关键字去产生对象，抽象方法只需声明，而不需实现。抽象类的子类必须覆盖所有的抽象方法后才能被实例化，否则这个子类还是个抽象类。

是否建立了丰富的类库是衡量一个面向对象程序设计语言成熟与否的重要标志之一。

继承

继承是在某个类的层次关联中不同的类共享属性和操作的一种机制。一个父类可以有多个子类，这些子类都是父类的特例。父类描述了这些子类的公共属性和操作，子类还可以定义它自己的属性和操作。一个子类只有唯一的父类，这种继承称为单一继承。一个子类有多个父类，可以从多个父类中继承特性，这种继承称为多重继承。对于两个类A和B，如果A类是B类的子类，则B类是A类的泛化。继承是面向对象方法区别于其他方法的一个核心思想。

封装

（1）好的封装能减少耦合。

（2）类内部的实现可以自由改变。

（3）一个类有更清楚的接口。

消息

消息是对象间通信的手段、一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消息通常包括接收对象名、调用的操作名和适当的参数（如有必要）。消息只告诉接收对象需要完成什么操作，并不能指示接收者怎样完成操作。消息完全由接收者解释，接收者独立决定采用什么方法来完成所需的操作。

多态性

多态性是指同一个操作作用于不同的对象时可以有不同的解释，并产生不同的执行结果。与多态性密切相关的一个概念就是动态绑定。传统的程序设计语言把过程调用与目标代码的连接放在程序运行前进行，称为静态绑定。而动态绑定则是指把这种连接推迟到运行时才进行。在运行过程中，当一个对象发送消息请求服务时，要根据接收对象的具体情况将请求的操作与实现的方法连接，即动态绑定。

构件

构件（组件）是一个功能相对独立的具有可重用价值的软件单元。在面向对象方法中，一个构件由一组对象构成，包含了一些协作的类的集合，它们共同工作来提供一种系统功能。

可重用性是指系统和（或）其组成部分能在其他系统中重复使用的程度。软件开发的全生命周期都有可重用的价值，包括项目的组织、软件需求、设计、文档、实现、测试方法和测试用例，都是可以被重复利用和借鉴的有效资源。可重用性体现在软件的各个层次，通用的、可复用性高的软件模块往往已经由操作系统或开发工具提供，如通用库、标准组件和标准模板库等，它们并不需要程序员重新开发。

程序设计

类和继承

1）类

一个类是一些属性和方法的封装体，类的定义用关键字class声明，用关键字public、protected、 private指定类的成员的存取控制属性：private（私有）成员只有类内部的方法才能访问，protected（保护）成员派生类和同一文件夹下的类可以访问，public（公有）成员可以从类的外部访问。默认是public。这体现了面向对象的以下指导思想：尽量将类内部的细节隐藏起来，对类的属性的操作应该通过类的方法来进行。

另外，public还可以用来修饰类，public类能够被其他文件夹下的类访问，非public类只能被同一文件夹下的类访问。一个.java文件中可以包含多个类，会被编译成多个.class文件，但只能有一个public类，而且该类名要和文件名一样。

2）继承

Java中用关键字extends表示类间的继承关系。父类的公有属性和方法成为子类的属性和方法，子类如果有和父类的同名、同参数类型的方法，那么子类对象在调用该方法时，调用的是子类的方法，亦即方法的重置。如果想要调用父类的同名方法，需要用super关键字（属性同理）。

子类的对象可以作为祖先类的对象使用，即所谓类的向上转换，反之则不行。具体表现在：可以用子类对象来对祖先类对象赋值，可以用子类对象作为实参去调用以父类对象为形参的函数。

对象的引用本质

Java中的对象实际上是对象的引用，本质上和C语言中的指针是一样的；但也和C语言指针不尽相同，例如，不能自增、自减，不能强制转换成其他类型。

例如：

构造方法

构造方法就是类的对象生成时会被调用的方法。每个类至少有一个构造方法（Constructor），也称构造函数。构造方法的名字和类名相同，没有任何返回类型。每个类都有一个默认的构造方法，但当用户自定义了构造方法后，默认的构造函数就不再有效了。

重载

同一个类中的两个或两个以上方法，名字相同，而参数个数不同或参数类型不同，称为重载。注意：不能有各方法名字和参数都一样，而仅仅返回值类型不同。

静态属性和静态方法

静态属性和静态方法的声明用关键字static实现，一个类的静态属性只有一份，由所有该类的对象共享。不需要创建对象也能访问类的静态属性和方法，访问方式为"类名．静态属性或静态方法"，静态方法与对象无关，因此不能在静态方法中访问非静态属性和调用非静态方法。

this和super关键字

这两个关键字颇为重要。this代表当前对象，super代表当前对象的父类的东西。

this主要用途有以下两个。

（1）一个构造函数调用另一个构造函数，对构造函数的调用必须是第一条语句。

（2）将对象自身作为参数来调用一个函数。

super的用途如下：在子类中调用父类的同名方法，或在子类的构造函数中调用父类的构造函数，此时亦必须是第一条语句。

多态

所谓多态，是指通过基类对象调用一个基类和派生类都有的方法时，在运行时才能确定到底调用的是基类的方法还是派生类的方法。多态的好处是增加了程序的可扩展性。多态是通过动态联编实现的，即编译时不确定，程序运行时才确定调用哪个函数。

抽象类与接口

1）抽象类

抽象类通过关键字abstract实现，抽象类的目的是定义一个框架，规定某些类必须具有的一些共性。

包含抽象方法的类一定是抽象类，所谓抽象方法是指没有函数体的方法。

抽象类的直接派生类必须实现其抽象方法；抽象类只能用于继承，不能创建对象。

2）接口（Interface）

接口用关键字interface声明，只能用于继承。注意：此时关键字为implements（实现）。接口用于替代多继承的概念，能实现多继承的部分特点，又避免了多继承的混乱，还能起到规定程序框架的作用。注意：接口也可以用于多态。

直接继承了接口的类，必须实现接口中的抽象方法；间接的则可以实现，也可以不实现。

3）抽象类与接口的异同

接口和抽象类都不能创建对象。

抽象类不能参与多继承，抽象类可以有非静态的成员变量，可以有非抽象方法；接口可以参与多继承，所有属性都是静态常量，所有方法都是public抽象方法。

异常处理

1）异常概念

异常，即出错，比如0作为除数、找不到类、打开文件错误、数组越界等。异常如果不进行处理，那么程序运行就会结束；如果进行处理，那么会在执行完异常处理代码后继续运行。

Java中所有异常类均继承自类Exception。

Java中的异常类层次结构如下：

此外，还有EOFException、 FileNotFoundException、 MalformedURLException等。

2）捕获异常

异常处理的典型用法如下，将可能出现异常的代码放在try块中，其后由一个或多个catch捕获相应异常进行处理，注意只执行第一个匹配的catch块，忽略后面的。

如果某个方法中所产生的异常该方法自己没有处理，那么可以在调用该方法的方法中进行处理，如果自己处理了，那么调用它的方法就无法得到该异常。

3）抛出异常

异常除了运行中系统产生的之外，也可以主动抛出异常，用关键字throw，如throw new Exception（）。注意：throw只能抛出Throwable子类的异常。

4）带throws关键字的方法

带throws关键字的方法声明如下：

强制调用该方法的方法必须处理可能发生的异常，或者将异常重新定向。假定方法A带throws关键字，而方法B中调用了方法A，则方法B中必须有处理方法A中可能产生的异常的语句，或者方法B也带throws关键字，指明调用方法B的方法必须处理异常。

final关键字

用final关键字定义的常量，在其初始化或第一次赋值后，其值不能被改变。常量必须先有值，然后才能使用。对于常量的第一次赋值只能在构造函数中进行。

final对象的值不能被改变，指的是该对象不能再指向其他对象，而不是指不能改变当前对象内部的属性值。

函数参数声明为final后，函数中不能改变其值。

final方法是不能被重置的方法。

final类不能被继承，其所有方法都是final的，但属性可以不是final的。

面向对象程序设计

面向对象程序设计（Object Oriented Programming，OOP）是采用面向对象程序设计语言，采用对象、类及其相关概念所进行的程序设计，将设计模型转化为在特定的环境中系统，即实现系统。通过面向对象的分析与设计所得到的系统模型可以由不同的编程语言实现。一般采用如Java、C++、Smalltalk等面向对象语言，也可以用非面向对象语言实现，如C语言中的结构。

事物

UML中有4种事物：结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。

（1）结构事物（structural thing）。

结构事物是UML模型中的名词。它们通常是模型的静态部分，描述概念或物理元素。UML有7种结构事物：类（class）、接口（interface）、协作（collaboration）、用例（use case）、主动类（active class）、构件（component）和节点（node）。结构事物的图形表示如下图所示。

结构事物的图形表示

类是描述具有相同属性、方法、关系和语义对象的集合，一个类实现一个或多个接口。接口是指类或构件提供特定服务的一组操作的集合，接口描述了类或构件的对外可见的动作。协作定义了交互的操作，使一些角色和其他事物一起工作，提供一些合作的动作。用例是描述一系列的动作，产生有价值的结果。在模型中用例通常用来组织行为事物。用例是通过协作来实现的。主动类的对象有一个或多个进程或线程。构件是物理上或可替换的部分，它实现了一个接口的集合。节点是一个元素，它在运行时存在，代表一个可计算的资源，通常占用一些内存和具有处理能力。一个构件集合一般来说位于一个节点，但有可能从一个节点转到另一个节点。

（2）行为事物（behavior thing）。

行为事物是UML模型的动态部分。它们是模型中的动词，描述了跨越时间和空间的行为。共有两类主要的行为事物：交互（interaction）和状态机（state machine）。

交互由在特定语境中共同完成一定任务的一组对象之间交换的消息组成。一个对象群体的行为或单个操作的行为可以用一个交互来描述。交互涉及一些其他元素，包括消息、动作序列（由一个消息所引起的行为）和链（对象间的连接）。在图形上，把一个消息表示为一条有向直线，通常在表示消息的线段上标注操作名，如下图（a）所示。

消息与状态表示

状态机描述了一个对象或一个交互在生命期内响应事件所经历的状态序列。单个类或一组类之间协作的行为可以用状态机来描述。一个状态机涉及一些其他元素，包括状态、转换（从一个状态到另一个状态的流）、事件（触发转换的事物）和活动（对一个转换的响应）。在图形上，把状态表示为一个圆角矩形，通常在圆角矩形中含有状态的名称及其子状态，如上图（b）所示。

（3）分组事物（grouping thing）。

分组事物是UML模型的组织部分。它们是一些由模型分解成的“盒子”。在所有的分组事物中，最主要的分组事物是包（package）。包是把元素组织成组的机制，这种机制具有多种用图。结构事物、行为事物甚至其他分组事物都可以放进包内。包与构件（仅在运行时存在）不同，它纯粹是概念上的（即它仅在开发时存在）。包的图形化表示如下图所示。

包

（4）注释事物（annotational thing）。

注释事物是UML模型的解释部分。这些注释事物用来描述、说明和标注模型的任何元素。注解（note）是一种主要的注释事物。注解是一个依附于一个元素或者一组元素之上，对它进行约束或解释的简单符号。注解的图形化表示如下图所示。

注解

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