OOP with Java 通知 Project 2 提交时间 : 3 月 21 日晚 9 点 作业提交格式 学习使用 文本编辑器 cmd, PowerShell (Windows), terminal(linux, Mac)

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1 OOP with Java Yuanbin Wu

2 OOP with Java 通知 Project 2 提交时间 : 3 月 21 日晚 9 点 作业提交格式 学习使用 文本编辑器 cmd, PowerShell (Windows), terminal(linux, Mac)

3 复习 面向对象编程 将实际问题分解成不同的对象 不的对象提供不同的服务 对象之间可以传递消息 例子小李深夜 1 点到达虹桥机场, 他打电话给出租车公司, 想要订一辆车. 公司调度员小马通知了司机小刘, 小刘告诉小马自己可以接机, 半小时后到. 小马通知小李, 接机司机正在路上. 对象 : 用户, 调度者, 司机 user 1 user 2 dispatcher driver 1 driver 2 user 3 driver 3

4 复习 对象的基本要素 : 状态, 行为, 类型 状态 向量对象 : 当前的第 i 维是什么? 账户对象 : 有多少存款? 行为 向量对象 : set(int i, double v) 设置第 i 维元素为 v 账户对象 : deposit(int num) 存入钱款 num 类型 一组行为相同的对象 ( 仅仅状态不同 ) 本节课的主题

5 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

6 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

7 Java 类型 Java 类型 基本类型 (primitive types) 频繁使用 类 (class) 自定义 数组 (array)

8 Java 类型 复习 : 类型与对象 属于同一个类型的对象 每个人的手机, 手机 房间中不同的灯泡, 灯泡 int a = 1; 类型是对象将提供的服务的描述 面向对象编程的基本步骤 定义类型 创建属于该类型的对象 ( 实例化 ) 使用对象的服务

9 Java 类型 Java 类型 基本数据类型 (primitive types) 类 (class) 数组 (array)

10 Java 基本类型 1. 跨平台 2. unsigned

11 Java 基本类型 定义类型 创建对象 int a = 1, double d = 1.0; 使用对象 int b = a * 2;

12 Java 基本类型 boolean 布尔型 仅取两个值 : true, false 逻辑表达式 C: 非零即为真 if (1), if(2), if(-1) Java If(1), if(2), if(-1) if(true)

13 Java 基本类型 char C: 实际为整数 signed char: 有符号, 至少包含 [-127, 127] unsigned char: 无符号, 至少包含 [0, 255] Java: 16bit

14 Java 基本类型 基本类型的封装 (Wrapper) int: 基本类型 Integer: 类 提供更多与整数相关的功能

15 More on Java char (16 bit) ASCII Unicode Java 基本类型 新的字符编码方式, 目前已使用超过 128,000 个 ( 是否能用 16bit 存储?) Utf-8: 一种 Unicode 的变长实现方式, 以 8bit 为单位增长, 与 ASCII 兼容 Utf-16: 一种 Unicode 的变长实现方式, 一个或两个 16bit. 前 16bit 能代表常用的 Unicode (basic multilingual plane) char: 16 位 仅能表示 Unicode 中的 basic multilingual plane char array, String Utf-16 字符数组 字符对象组成的数组 每个 unicode code point 可能有两个 16 bit ( 称为 unicode code unit).

16 Java 类 数据成员默认初始值 Primitive type Default boolean char byte short false '\u0000' (null) (byte)0 (short)0 int 0 long 0L float 0.0f double 0.0d

17 Java 类型 Java 类型 基本类型 (primitive types) 类 (class) 数组 (array)

18 Java 类 定义 Java 类 class MyType { int i; double d; char c; void set(double x); double get(); } 数据 (Fields) 方法 (Methods)

19 Java 类 创建类的对象 malloc 构造函数 MyType a = new MyType(); 访问数据成员, 使用对象的方法 Let's try int b = a.i; a.set(0.5); a.get();

20 Java 类 C 语言 struct typedef typedef MyType MyType; struct MyType { int i; double d; char c; void set(double x); double get(); } MyType m; m.i = 1; m.d = 1.0; m.c = 'a'; MyType* n = (MyType*) malloc(sizeof(mytype)); n->i = 1; n->d = 1.0; n ->c = 'a'; free(n);

21 Java 类 创建类的对象 使用对象的方法 MyType a = new MyType(); int b = a.i; a.set(); a.get();? 销毁对象 Java 自动销毁

22 Java 类 对比基本类型与类 基本类型 : int 类 : Integer String

23 Java 类型 Java 类型 基本类型 (primitive types) 类 (class) 数组 (array)

24 数组 顺序存储对象 数组类型 int a[ ]; int [ ]a; MyType m[ ]; MyType [ ]m; 不指定长度

25 数组 初始化 静态初始化 int [ ]a = {1, 2, 3, 4, 5};

26 数组 初始化 动态初始化 1 int [ ]a = new int[5]; MyType [ ]m = new MyType[3];

27 数组 初始化 动态初始化 2 int [ ]a = new int[ ] {1, 2, 3, 4, 5}; MyType [ ]a = new MyType[ ] { new MyType(), new MyType(), new MyType() };

28 数组 数组元素的默认值 基本类型 默认值 类 Null

29 数组 二维数组 定义 int a[ ][ ]; Int [ ][ ]a; MyType m[ ][ ]; MyType [ ][ ]m;

30 数组 二维数组 静态初始化 int [ ][ ] a= { {1,2,3}, {4, 5, 6} };

31 数组 二维数组 动态初始化 1 int [ ][ ] a= new int[2][3]; MyType [ ][ ] m= new MyType[2][2];

32 数组 二维数组 动态初始化 2 int [ ][ ]a = new int[ ][ ]{ {1,2,3}, {4,5,6} }; MyType [ ][ ]m = new MyType[ ][ ]{ {new MyType(), new MyType()}, {new MyType(), new MyType()} }

33 数组 多维数组 int [ ][ ][ ] a= new int [2][3][3]; MyType [ ][ ][ ] m = new int[6][6][6];

34 数组 不规则数组 (ragged array) int [ ][ ] a= { {1, 2}, {3, 4, 5}, {7, 8, 9, 10}};

35 数组 数组 数组可以视为一个 类 数据成员 : length 数组的长度 (Let's try) int [ ][ ] a= { {1, 2}, {3, 4, 5}, {7, 8, 9, 10}}; int i = a.length; 方法成员 : [i] a[i] 返回数组的第 i 个元素

36 总结 Java 类型 基本类型 类 Int, char, float, double, boolean, long, short class MyType {int I; double d; double get(); } 数组

37 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

38 引用 以下程序的运行结果? int [ ] a = new int[ ]{1,2,3}; int [ ] b; b = a; b[0] = 4; System.out.println(a[0]);

39 引用 引用 (Reference, 类型的引用 ) 对象的名字 同一个对象可以有不同的名字 声明一个引用 引用间赋值 创建对象返回对象的引用 int [ ] a = new int[ ]{1,2,3}; int [ ] b; b = a; b[0] = 4; System.out.println(a[0]);

40 引用 引用 (Reference) MyType m = new MyType(); MyType n; n = m; n.set(1.0); System.out.println(m.get());

41 引用 指针? Java int [ ] a = new int[ ]{1,2,3}; int [ ] b; b = a; b[0] = 4; System.out.println(a[0]); C int *a = (int *)malloc(sizeof(int) * 3); a[0] = 1;a[1] = 2; a[2] = 3; int *b = a; b[0] = 4; printf( %d\n, a[0]);

42 引用 Java 标准并没有指定引用应该如何实现 绝大多数 Java 内部使用指针实现引用 创建一个引用指针 引用间赋值指针 创建对象返回对象的引用指针 int [ ] a = new int[ ]{1,2,3}; int [ ] b; b = a; b[0] = 4; System.out.println(a[0]);

43 引用 引用与指针的关系 引用是受限的指针 引用 不允许指针运算 : int a[] = {1, 2, 3}; a++; 不能强制转换 类的引用, 数组的引用 基本类型的引用 int a = 1; a 为普通变量, 并非 ' 指针 '

44 引用 例子 : 赋值操作 基本类型 int a = 15; a 赋值前 15 赋值 a 赋值后 10 int b = 10; b 10 a = b; b 10

45 引用 例子 : 赋值操作 类 赋值前 赋值 赋值后 MyType a = new MyType(); a.set(1.0); a d=1.0 a = b; a d=1.0 MyType b = new MyType(); b.set(0.5); b d=0.5 b d=0.5

46 引用 引用的初始化 MyType m = new MyType(); MyType m = null; 默认初始化 类定义中的引用被默认初始化为 null Class A { MyType m; } 数组中元素的引用被默认初始化为 null MyType [ ]m = new MyType[3]; for (int i= 0; i < 3; ++i) System.out.println(m[i]);

47 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

48 不可变类型 不可变类型 (immutable) 类型的对象一旦创建就不能被改变 例子 String 类, Integer 类, Float 类... String s = Hello World ; System.out.println(s.toUpperCase()); System.out.println(s); 可变类型 (mutable) 例子 MyType, 数组 MyType m = new MyType(); System.out.println(s.get()); m.set(1.0); System.out.println(s.get()); int []a = {1, 2, 3}; System.out.println(a[0]); a[0] = 1 System.out.println(a[0]);

49 不可变类型 不可变类型的优点 简单 易用 安全

50 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

51 对象存储位置 对象在内存中的位置 C 语言 void func() { int x = 0;... } 栈内存 ( 局部变量 ): 1. 自动分配 / 销毁 2. 由编译器完成 3. 又称 自动内存 void func() { int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));... } 堆内存 : 由程序员负责分配 / 销毁当函数返回时?

52 对象存储位置 对象在内存中的位置 Code Heap Free FFFFFFFF Stack

53 对象存储位置 Java 基本类型 栈内存 类 堆内存 new malloc 不用显式回收 Java 虚拟机自动回收无效的内存 垃圾回收 (Garbage Collection)

54 OOP with Java Java 类型 引用 不可变类型 对象存储位置 作用域

55 作用域 作用域 大括号 : { } int x = 12; { int q = 96; } { } String s = 1234 ;

56 总结 Java 类型 基本类型, 类, 数组 引用 受限的指针 不可变类型 一旦创建对象则不能改变 对象存储位置 栈, 堆 作用域 { }