---- Java 语 言 是Sun 公 司1995 年 推 出 的 新 型 面 向 对 象 程 序 设 计 语 言(OOPL，Object Oriented Programming Language)。 它 以C ＋ ＋ 为 蓝 本， 保 留 了C ＋ ＋ 的 许 多 面 向 对 象 特 性， 并 改 进 了 一 些 机 制， 如 封 装 主 函 数、 串 和 数 组 对 象 化 等， 摒 弃 了 可 能 引 起 二 义 性、 冗 余 和 存 在 不 安 全 隐 患 的 语 言 机 制， 如 运 算 符 重 载、 多 重 继 承 以 及 类 型 自 动 转 换 等， 使 其 面 向 对 象 特 性 比C ＋ ＋ 更 突 出。 此 外， 为 满 足 网 络 计 算 的 需 要，Java 又 增 加 了 分 布 式、 动 态 性、 并 行 性、 可 移 植 性 等 特 性， 取 消 了C ＋ ＋ 中 指 针、 指 针 运 算 等 不 利 于 分 布 式 计 算 的 机 制， 为 在 分 布 式 环 境 下 开 发 动 态 可 扩 展 的 应 用 提 供 了 便 利 条 件。

对 面 向 对 象 计 算 模 型 的 支 持

---- 1.抽 象 和 封 装

---- 客 观 世 界 中 的 对 象 均 具 有 属 性 和 行 为， 映 射 到 程 序 世 界 中， 属 性 表 示 数 据， 行 为 代 表 操 作。 所 谓 封 装， 就 是 用 一 个 自 主 式 框 架 将 数 据 集 和 操 作 集 组 织 在 一 起， 构 成 一 个 程 序 实 体， 即 程 序 世 界 中 的 对 象。 在 面 向 对 象 概 念 中， 对 象 是 支 持 封 装 的 手 段， 是 封 装 的 基 本 单 位。 数 据 集 描 述 对 象 的 状 态， 对 象 行 为( 执 行 操 作) 的 结 果 引 起 状 态 改 变。 对 象 内 部 的 数 据 和 操 作 可 以 公 有(public) 也 可 以 私 有(private)。 私 有 的 数 据 和 操 作 只 能 被 对 象 自 身 访 问， 公 有 的 操 作 和 数 据 则 可 被 其 他 对 象 访 问。 每 个 对 象 可 以 接 收 一 组 消 息， 对 象 解 释 一 条 消 息， 执 行 一 个 相 应 的 操 作。 一 个 面 向 对 象 程 序 的 执 行 就 是 系 统 中 一 系 列 对 象 之 间 相 互 发 消 息 通 信 的 过 程。 因 此， 面 向 对 象 的 程 序 设 计 模 型 可 以 概 括 为： 程 序= 对 象 ＋ 消 息。

---- 封 装 和 抽 象 是 密 不 可 分 的。 在Java 语 言 中， 对 象 由 类(class) 来 描 述， 每 个 对 象 均 有 一 个 相 应 的 类。 类 是 具 有 相 似 特 征 的 对 象 模 板， 是 对 具 体 对 象 的 抽 象。 对 象 通 过 实 例 化 一 个 类 而 得 以 创 建， 被 创 建 的 对 象 称 为 类 的 一 个 实 例(Instance)。 类 中 封 装 了 对 象 的 属 性 和 方 法， 对 象 的 属 性 既 可 以 是 常 量 也 可 以 是 其 他 类 的 实 例， 对 象 的 方 法 用 函 数 和 过 程 来 表 示。

---- 与C ＋ ＋ 不 同，Java 更 纯 正， 即 语 言 的 任 何 方 面 都 是 基 于 消 息 或 基 于 对 象 的， 所 有 数 据 类 型， 无 论 简 单 还 是 复 杂， 均 为 对 象 类。 可 以 从 三 个 方 面 来 说 明Java 的 纯 面 向 对 象 特 性： 首 先，Java 实 现 了ANSI C 中 所 有 数 据 类 型， 并 且 为 这 些 基 本 数 据 类 型 定 义 了 对 象 类， 如 整 型int 的 类 为Integer。 其 次， 在Java 语 言 中 字 符 串 和 数 组 也 是 对 象， 它 们 分 别 用 字 串 类(String) 和 相 应 类 的 数 组 类 来 描 述， 例 如， 如 果 你 定 义 了A 类， 则Java 自 动 为 你 定 义A 的 数 组 类A[]。 最 后， 同Smalltalk 类 似，Java 语 言 中 的 类 也 是 对 象， 类 可 以 用 元 类 来 描 述。 元 类 是Java 内 定 义 的 一 种 特 殊 类， 是 对 类 的 抽 象， 它 可 以 用 来 实 现Java 的 动 态 特 性 — — 即 时 装 入 类， 生 成 实 例。

---- 此 外，Java 语 言 可 以 通 过 前 置 修 饰 符 来 标 明 对 象 属 性 和 方 法 的 可 访 问 程 度。 其 中 公 共(public) 属 性 和 方 法 可 以 被 任 何 类 的 实 例 访 问； 友 元(friendly) 属 性 和 方 法 只 能 被 同 一 包(package) 中 类 的 实 例 访 问； 受 保 护(protected) 的 属 性 和 方 法 只 能 由 对 象 本 身 及 其 子 类 的 实 例 访 问； 私 有 属 性 和 方 法 只 能 由 对 象 本 身 访 问。 属 性 和 方 法 的 访 问 修 饰 符 体 现 了 面 向 对 象 中 的 封 装 原 则。

---- 2.继 承 性

---- 面 向 对 象 的 继 承 性 意 味 着 在 开 发 新 类 时 可 以 只 说 明 它 与 另 一 个 已 存 在 的 类 的 不 同 之 处， 新 类 继 承 已 存 在 类 的 属 性 和 方 法。 在 继 承 层 次 中， 父 类 也 叫 基 类， 子 类 也 叫 派 生 类。 一 个 派 生 类 只 有 一 个 基 类 称 为 单 继 承， 若 有 多 个 基 类 则 称 为 多 继 承。 如 果 将 基 类 及 其 派 生 类 组 成 的 类 体 系 存 入 库 中 则 形 成 类 库。 类 库 为 软 件 开 发 带 来 莫 大 方 便， 程 序 设 计 的 主 要 工 作 就 是 浏 览 类 库， 选 择 合 适 的 类 加 以 重 用， 这 样 减 少 了 代 码 重 复， 减 轻 了 开 发 的 工 作 量。

---- 继 承 是Java 语 言 的 核 心 思 想， 它 的 基 本 类 库 作 为 语 言 自 身 的 一 部 分 而 存 在。 在Java 中， 无 论 系 统 类 库 中 已 存 在 的 类 还 是 用 户 定 义 的 新 类 都 直 接 或 间 接 地 继 承 于 一 个 公 共 基 类Object。Objetc 定 义 了 所 有 类 实 例 的 若 干 公 共 的 行 为： 实 例 间 复 制、 比 较 以 及 线 程 操 作 等。

---- Java 语 言 在 类 之 间 通 过extend 关 键 字 实 现 单 继 承， 一 个 类 仅 能 有 一 个 基 类， 因 此Java 的 核 心 继 承 体 系 是 树 状 结 构。 此 外，Java 还 引 入 了 一 种 新 的 语 言 机 制 — — 接 口(Interface)。 在Java 中， 接 口 是 一 种 特 殊 的 抽 象 类， 它 仅 能 声 明 常 量 和 抽 象 方 法， 而 没 有 方 法 的 具 体 实 现。 方 法 的 具 体 实 现 在 实 现(Implements) 接 口 的 类 中 定 义。 一 个 类 除 了 继 承 基 类 外， 还 可 以 实 现 多 个 接 口， 并 且 处 在 不 同 继 承 分 枝 的 类 可 以 实 现 同 一 接 口， 这 样 就 间 接 地 实 现 了 多 重 继 承。

---- 3.多 态 性 和 动 态 束 定

---- 一 个 名 字 代 表 多 种 类 型， 多 种 类 型 的 变 量， 或 多 个 不 同 语 义 的 函 数 或 过 程 叫 多 态。 我 们 经 常 会 遇 到 不 同 类 型 的 对 象 具 有 相 同 行 为， 但 行 为 内 容 不 同 的 情 况， 比 如 汽 车 和 飞 机 都 可 以 运 动， 但 它 们 具 体 运 动 的 方 式 并 不 相 同， 这 就 是 面 向 对 象 中 的 多 态。

---- Java 主 要 在 四 个 方 面 体 现 多 态 性： 继 承、 重 载(overloading)、 覆 盖(overriding) 和 接 口。 在 继 承 机 制 中， 基 类 定 义 的 操 作 适 用 于 类 的 对 象， 这 种 多 态 也 称 为 包 容 多 态， 是 最 简 单 的 多 态 方 法。 象C ＋ ＋ 一 样，Java 语 言 在 同 一 个 类 中 支 持 方 法 重 载， 即 方 法 相 同， 但 参 数 类 型、 个 数 不 同。 例 如， 一 个Java 类 可 以 定 义 多 个 构 造 函 数， 在 实 例 化 中， 根 据 不 同 参 数 调 用 同 名 方 法 的 不 同 实 现 版 本， 重 载 也 是 多 态 的 一 种 类 型。 覆 盖 和 重 载 是 完 全 不 同 的 概 念，Java 的 方 法 重 载 在 同 一 个 类 中， 而 方 法 覆 盖 则 在 有 继 承 关 系 的 不 同 类 中， 即 在 有 继 承 关 系 的 类 之 间 实 现 多 态。 顾 名 思 义， 覆 盖 不 仅 方 法 名 相 同， 且 变 元 数 目 和 类 型， 方 法 返 回 类 型 都 相 同， 即 在 派 生 类 中 重 新 实 现 基 类 的 某 一 方 法。 此 外，Java 语 言 还 可 以 通 过 接 口 在 没 有 直 接 联 系 的 类 之 间 实 现 多 态。 前 面 提 到， 接 口 中 的 方 法 是 抽 象 方 法， 有 声 明 而 没 有 具 体 实 现， 任 何 实 现 接 口 的 类 都 要 具 体 实 现 接 口 的 方 法。 这 样， 多 个 实 现 同 一 接 口 的 类 就 有 了 同 名 的 方 法， 不 同 的 方 法 实 现， 体 现 了 多 态 性。 重 载、 覆 盖 和 接 口 实 现 的 多 态 都 是 同 一 方 法 配 备 的 多 个 方 法 体， 它 们 统 称 为 重 载 多 态。

Java 语 言 的 动 态 特 性

---- Java 语 言 的 动 态 特 性 是 对 面 向 对 象 设 计 的 延 伸， 这 种 特 性 使 得 用Java 开 发 的 系 统 能 够 适 应 不 断 变 化 的 执 行 环 境， 这 正 可 以 解 决 上 述 问 题。 动 态 特 性 的 技 术 核 心 是 滞 后 联 编， 滞 后 联 编 使Java 将OO 特 点 延 伸 到 系 统 运 行 阶 段。 我 们 知 道，Java 程 序 的 基 本 组 成 单 位 是 类， 编 译 时 每 个 类 被 分 别 编 译 成 相 应 的 类 文 件， 这 样 一 个 系 统 由 若 干 个 类 文 件 组 成， 系 统 的 模 块 性 得 以 保 留， 在 系 统 运 行 时， 类 文 件 按 程 序 运 行 需 要 被 动 态 装 载， 即 插 即 用(Plug -And -Play)。 利 用 这 种 特 性， 系 统 的 支 持 类 修 改 之 后， 相 应 的 应 用 程 序 不 必 重 新 编 译， 也 一 样 可 以 利 用 修 改 后 类 的 功 能。 如 果 类 文 件 是 分 布 在 网 络 环 境 下，Java 也 可 以 利 用 这 种 特 性 在 分 布 式 环 境 中 动 态 维 护 应 用 程 序 及 其 支 持 类 库 之 间 的 一 致 性。

小 结