Java程序设计任务驱动式教程任务八保护你的隐私(封装的使用).ppt

,Java程序设计任务驱动式教程,主编：孙修东、王永红高职高专规划示范教材,北京航空航天大学出版社,230,目录,任务一搭建环境（构建Java集成开发环境）,任务二Java欢迎你（开发简单Java应用程序,任务三小试牛刀（学习Java语言基础）,任务四挑战选择（使用分支控制流程）,任务五游戏人生（使用循环控制流程）,任务六回归自然（创建、使用类和对象）,任务七3G时代的消息传递(定义和使用类方法),任务八保护你的隐私（封装的使用）,任务九子承父业（继承和多态的使用）,任务十上帝万能之手（接口的使用）,330,任务十一用数组存储信息（使用数组）,任务十二使用字符串进行交流（使用字符串）,任务十三防患于未然（捕获并处理异常）,任务十四主动出击（抛出异常）,任务十五认识JavaApplet（Applet入门）,任务十六丰富多彩的Applet（在Applet中播放声音和显示图像）,任务十七进入Windows世界（设计图形用户界面）,任务十八布局规划（使用布局管理器）,任务十九事件委托处理（如何处理事件）,任务二十选择之道（使用选择控件和选择事件）,目录,430,任务二十一简明清晰的菜单(使用菜单和其他常用事件）,任务二十二访问数据（使用JDBC连接数据库）,任务二十三访问数据升级（数据库编程）,任务二十四文件管理（目录与文件管理）,任务二十五顺序进出之道（文件的顺序访问）,任务二十六随机进出之道（文件的随机访问）,任务二十七JAVA的分身术（创建和启动线程）,任务二十八线程的生命周期与优先级(线程的状态与调度),任务二十九基于连接的通信（Java中的套接字Socket）,任务三十基于无连接的通信（Java中的数据报编程）,目录,530,任务八保护你的隐私（封装的使用）,2,1,知识目标,能力目标,为什么需要封装；对属性封装；用构造方法实现对象成员的初始化。方法重载；Java中的构造方法与实例方法区别；对构造方法进行重载。,理解封装的概念；掌握private关键字；掌握构造方法；掌握方法重载。,630,内容提要,4,跟我做：银行卡类的封装,1,2,3,5,实现方案,代码分析,必备知识,动手做一做,730,8.1跟我做：银行卡类的封装,任务情景银行卡类采用封装技术升级。每张银行卡信息包含年利率；账号、持卡人姓名、身份证号码、地址；交易金额、交易日期、余额。银行类能够存款、取款、查询、购物支付、禁止透支。根据持卡人不同操作，显示不同信息。当存款操作后，显示原有余额、本次存款数额及最终存款余额；当取款操作时，显示原有余额、今日取款数额及最终存款余额。运行结果,第1章目录,830,问题分析在任务七中学习过包，本任务中要使用它来进行Java程序中类的组织。把需要在一起工作的类放在同一包里，除了public修饰的类能够被所有包中的类访问外，缺省修饰符的类只能被其所在包中的类访问，不能在其包外访问。包的这种组织方式，把对类的访问封锁在一定的范围，体现了Java面向对象的封装性。在本任务中，将类放在包com.task08中。包定义如下：packagecom.task08;在面向对象程序设计中，提出“强内聚、弱耦合”编程思想，即一个类的内部联系紧密，类与其他类之间的联系松散。在实现AccountCard银行卡类时，尽可能把类的成员声明为私有的private，只把一些少量的、必要的方法声明为公共的public，提供给外部使用。在AccountCard类中，属性的修饰符为private，对属性的访问只局限于AccountCard类。需要在类外访问的属性有interest年利率、account账号、name持卡人姓名、id身份证号码、address地址，为此专门设置了相应的setter()方法、getter()方法。当在AccountCardTest类中访问这些属性时，使用相应的setter()方法和getter()方法。,第1章目录,8.2实现方案,930,解决步骤1.打开Eclipse，在study项目中创建包com.task08，再确定类名AccountCard，得到类的框架。2.然后，在publicclassAccountCard下面一行输入类的属性描述：privatestaticdoubleinterest;/私有、静态privateStringaccount;3.接着，在AccountCard类中输入private属性的getter()和setter()方法的定义：publicstaticdoublegetInterest()/静态returninterest;publicstaticvoidsetInterest(doubleinterest)/静态AccountCard.interest=interest;publicvoidsetAccount(Stringaccount)this.account=account;/this代表当前类的实例,8.2实现方案,1030,4.定义相应的功能方法：publicvoiddeposit(doublecash)System.out.println(=存款=);/详细实现代码参见8.3publicvoidwithdraw(doublecash)System.out.println(=取款=);/详细实现代码参见8.3publicvoidquery()System.out.println(=查询=);/详细实现代码参见8.3publicvoidpurchase(doublepayment)System.out.println(=购物=);/详细实现代码参见8.35.定义AccountCardTest测试类，运行程序。对AccountCard类的private属性的访问只能通过相应的getter()和setter()方法进行。,8.2实现方案,1130,程序代码packagecom.task08;importjava.util.Date;/导入程序中用到的系统类/*AccountCard.java*银行卡的封装*/publicclassAccountCard/自定义AccountCard类/*年利率；账号、持卡人姓名、身份证号码、地址；交易金额、交易日期、余额*/privatestaticdoubleinterest;/私有、静态privateStringaccount;/私有privateStringname;privateStringid;privateStringaddress;privatedoubleDWAmount;privateDateDWDate;privatedoublebalance;/*getter()、setter()方法*/publicstaticdoublegetInterest()/静态getter()returninterest;publicstaticvoidsetInterest(doubleinterest)/静态setter()AccountCard.interest=interest;publicStringgetAccount()/getter()returnaccount;publicvoidsetAccount(Stringaccount)/setter()this.account=account;/this代表当前类的实例publicStringgetName()returnname;publicvoidsetName(Stringname)this.name=name;publicStringgetId()returnid;publicvoidsetId(Stringid)this.id=id;publicStringgetAddress()returnaddress;publicvoidsetAddress(Stringaddress)this.address=address;/*存款、取款、查询；购物支付、禁止透支*/publicvoiddeposit(doublecash)/类的存款行为（方法）,第1章目录,8.3代码分析,1230,8.3代码分析,System.out.println(=存款=);System.out.println(您的卡号:+this.account);/this代表当前类的实例System.out.println(您的姓名:+this.name);System.out.println(原有余额:+this.balance);System.out.println(现存入:+cash);this.DWAmount=cash;balance=this.balance+cash;/余额自动计算System.out.println(最终余额:+this.balance);this.DWDate=newDate();/记录当天的日期System.out.println(存款日期:+this.DWDate);publicvoidwithdraw(doublecash)/类的取款行为（方法）System.out.println(=取款=);System.out.println(您的卡号:+this.account);System.out.println(您的姓名:+this.name);System.out.println(原有余额:+this.balance);System.out.println(现取出:+cash);this.DWAmount=cash;if(this.balance-cash)0)/禁止透支this.balance=this.balance-cash;/余额自动计算System.out.println(最终余额:+this.balance);elseSystem.out.println(取出数额太大！请重新输入。);this.DWDate=newDate();/记录当天的日期System.out.println(取款日期:+this.DWDate);publicvoidquery()/类的查询行为（方法）System.out.println(=查询=);System.out.println(您的卡号:+this.account);System.out.println(您的姓名:+this.name);System.out.println(最终余额是:+this.balance);this.DWDate=newDate();/记录当天的日期System.out.println(查询日期:+this.DWDate);publicvoidpurchase(doublepayment)/类的付款行为（方法）System.out.println(=购物=);System.out.println(您的卡号:+this.account);System.out.println(您的姓名:+this.name);System.out.println(原有余额:+this.balance);System.out.println(现付出:+payment);this.DWAmount=payment;if(this.balance-payment)0)/禁止透支this.balance=this.balance-payment;/自动计算余额System.out.println(最终余额:+this.balance);elseSystem.out.println(没有足够的余额！);this.DWDate=newDate();/记录当天的日期System.out.println(付款日期:+this.DWDate);packagecom.task08;importjava.util.Date;publicclassAccountCardTest/定义测试类/*paramargs*/publicstaticvoidmain(Stringargs)AccountCard.setInterest(0.03);/年利率System.out.println(年利率：+AccountCard.getInterest();/设置持卡人信息AccountCardwang=newAccountCard();wang.setAccount(1111111111);wang.setName(王朝);wang.setId(321020199809181215);wang.setAddress(持卡人地址);wang.deposit(1000.5);/存款wang.query();/查询wang.withdraw(500);/取款wang.query();wang.purchase(300);/购物wang.query();,第1章目录,1330,应用扩展本任务有两个方面的应用扩展，一个是在AccountCard类中增加构造方法，升级后的类名改为AccountCard2，另一个是新建AccountCard2Menu类，类中增加菜单功能。测试类相应升级为AccountCard2Test。在AccountCard2类中增加代码如下：/*无参构造方法*/publicAccountCard2()/初始化持卡人信息super();this.account=1111111110;this.name=王朝;this.id=321020199809181215;this.address=持卡人地址;this.balance=0;/*带参构造方法*/publicAccountCard2(Stringaccount,Stringname,Stringid,Stringaddress,doublebalance)/初始化持卡人信息super();this.account=account;this.name=name;this.id=id;this.address=address;this.balance=balance;新建AccountCard2Menu类代码如下：packagecom.task08;publicclassAccountCard2Menu/菜单类/*菜单*/publicvoidmenu()/菜单方法System.out.println(n欢迎使用银行ATM系统2.0版);System.out.println(t1.存款);System.out.println(t2.取款);System.out.println(t3.购物付款);System.out.println(t4.查询);System.out.println(t5.退出);System.out.print(选择请输入数字1-5:);在AccountCard2Test测试类中的代码修改如下：packagecom.task08;importjava.util.Scanner;publicclassAccountCard2Test/测试类/*paramargs*/publicstaticvoidmain(Stringargs)/程序入口方法/AccountCard2.setInterest(0.03);/年利率/System.out.println(年利率：+AccountCard2.getInterest();/通过构造方法初始化持卡人信息AccountCard2wang=newAccountCard2();/创建类的对象intchoice;dowang.menu();/*输入数字，选择菜单*/Scannerinput=newScanner(System.in);/从键盘输入数据choice=input.nextInt();switch(choice)case1:wang.deposit(1000.5);/存款break;case2:wang.withdraw(500);/取款break;case3:wang.purchase(300);/购物break;case4:wang.query();/查询break;case5:System.out.println(谢谢您的使用！);System.exit(1);while(choice!=5);,8.3代码分析,1430,8.4必备知识,8.4.1封装的概念1.什么是封装在Java中通过private关键字限制对类的成员变量或成员方法的访问，称为封装。封装性是面向对象的基础，也是面向对象的核心特征之一。类是数据及对数据操作的封装体，类具有封装性。通过封装，将属性私有化，再提供公有方法访问私有属性。2.为什么要封装封装的目的是限制对类的成员的访问，隐藏类的实现细节。类的设计者和使用者考虑的角度不同。设计者考虑如何定义类的属性和方法，如何设置其访问权限等，而类的使用者只需知道类有哪些功能，可以访问哪些属性和方法。只要使用者使用的界面不变，即使类的内部实现细节发生变化，使用者的代码就不需要改变，增强了程序的可维护性。举个生活中封装的例子。张三是一名员工，即张三是员工类的实例。张三的隐私相当于员工类的私有属性，平时我们是无法直接获得张三的隐私。但员工有一个能力就是说出隐私，相当于员工类的公共方法，通过张三说出隐私这个公共方法，我们就可以得到张三的隐私。这就是生活中的封装。,第1章目录,1530,3.封装的实现步骤要限制类的外部对类成员的访问，可以使用访问修饰符private修饰属性，让其他类只能通过公共方法访问私有属性。封装的实现步骤如下：修改属性的访问修饰符来限制对属性的访问。例如，AccountCard类中，属性interest、account、name、id、address都设置为private。privateStringaccount;/属性account设为privateprivateStringname;/属性name设为private为每个私有属性创建一对赋值方法setter()和取值方法getter()，用于对属性的访问。例如，AccountCard类对属性account、name提供的公共setter()和getter()方法：publicStringgetAccount()/属性account的getter()方法returnaccount;publicvoidsetAccount(Stringaccount)/属性account的setter()方法this.account=account;/this代表当前类的实例,第1章目录,8.4必备知识,1630,publicStringgetName()/属性name的getter()方法returnname;publicvoidsetName(Stringname)/属性name的setter()方法this.name=name;在setter()和getter()方法中，加入对属性的存取限制。例如，对身份证号码不加存取限制时的setter()方法：publicvoidsetId(Stringid)this.id=id;现在要求加入对身份证号码的长度限制，长度不为18位时在控制台显示出错信息，则setter()方法改为：publicvoidsetId(Stringid)if(id.length()=18)this.id=id;elseSystem.out.println(身份证号码不对!);,第1章目录,8.4必备知识,1730,4.封装之后的使用在另一个类中要对AccountCard2类中的私有属性account、name赋值，先得到AccountCard2类的实例accountCard2，再通过使用setter()方法进行。accountCard2.setAccount(1111111111);accountCard2.setName(王朝);需要获取私有属性account、name的值，必须使用getter()方法。Stringaccount=accountCard2.getAccount();Stringname=accountCard2.getName();注意：不可以直接用如下方式访问私有属性account和name：accountCard2.account=1111111111;accountCard2.name=王朝;Stringaccount=accountCard2.account;Stringname=accountCard2.name;,8.4必备知识,1830,8.4必备知识,8.4.2private关键字对属性四种访问权限的比较参见表8-1。访问修饰符本类本类所在包其他包中的本类子类其他包中的非子类public能访问能访问能访问能访问protected能访问能访问能访问不能private能访问不能不能不能缺省能访问能访问不能不能注意：,1930,属性的public修饰符应少用，其他类访问本类属性应该通过相应的setter()或getter()方法进行。如果没有访问修饰符（缺省），则属性默认只能被同一个包中的类访问。在设计属性时，还有几个修饰符：static定义的属性，称为静态变量，也称为类变量。类变量很特别，与实例变量不同，可以用类直接访问，类的所对象共享该属性。final定义常量，在方法中不可改变它的值。例如publicstaticfinaldoublePI=3.14159265358979323846;语句中，PI是一个常量。参见任务十。transient定义暂时性变量，用于对象存档。Volatile易失（共享）域变量，用于并发线程的共享。参见任务二十七和二十八,8.4必备知识,2030,8.4.3构造方法1.构造方法的概念构造方法是一种特殊的类的方法，方法名与类名相同，而且没有返回类型，也不需要void。构造方法的作用在于对象创建时初始化对象，给实例化对象的成员变量赋初值。类中的其他方法就称为实例方法。2.构造方法的目的我们观察一下AccountCard类，它有多个私有属性，为了遵循面向对象封装的思想，就有多个对应的setter方法。在使用AccountCard类的时候，必须调用setter()方法对私有属性初始化。当开发一个项目时，类的私有属性会很多，这是很繁琐也很容易出错的事情。通过构造方法简化了对象初始化的代码。3.构造方法格式与一般的类的方法相似，也有不一样之处。方法名与类名相同，无返回值，也不需要void。构造方法格式如下：public(参数列表)这也是构造方法与实例方法的区别。,8.4必备知识,2130,无参构造方法publicclassBookprivateStringbookName;/*无参构造方法，方法名Book与类名Book相同，无返回值，也不需要void*/publicBook()this.bookName=Java程序设计任务驱动式教程;publicStringgetBookName()returnbookName;publicvoidsetBookName(StringbookName)this.bookName=bookName;在BookTest测试类中实例化Book类时，代码如下：Bookbook=newBook();实现了book对象的bookName属性的初始化。book.getBookName()的返回值为Java程序设计任务驱动式教程。,8.4必备知识,2230,带参构造方法publicclassBookprivateStringbookName;/*带参构造方法，方法名Book与类名Book相同，无返回值，也不需要void*/publicBook(StringbookName)this.bookName=bookName;publicStringgetBookName()returnbookName;publicvoidsetBookName(StringbookName)this.bookName=bookName;在BookTest测试类中实例化Book类时，代码如下：Bookbook=newBook(Java程序设计任务驱动式教程);/有实参创建book对象的时候，显式地为bookName实例变量赋初始值。book.getBookName()的返回值为Java程序设计任务驱动式教程。当私有属性很多时，带参构造方法的参数也多，省去了多行的赋值语句，灵活性更大些。,8.4必备知识,2330,注意：构造方法不能像成员方法那样被直接调用，只能通过new运算符实例化一个对象时，由系统自动调用，实现对成员变量初始化的作用。例如：Bookbook=newBook();/调用构造方法，实例化一个对象bookBook()就是Book类的一个无参构造方法。在前面的任务中学习时，有的类没有定义构造方法，怎么能生成一个类的对象呢？在Java中，系统会为这样的类自动生成一个无参的默认构造方法，然后，使用默认值初始化对象的成员变量。数值型变量的默认值为0，布尔型为false，字符型为“0”，字符串为null。所以，当Book类没有定义构造方法时，我们在代码中仍然可以用newBook()实例化一个对象。,8.4必备知识,2430,改错：下面Constructor类中关于构造方法有哪些错误？publicclassConstructorprivateintx;publicConstructor()x=1;publicConstructor(inti)x=i;publicintConstructor(inti)x=i;returnx+;privateConstructor(inti,Strings)publicConstructor(Strings,inti)privateConstructe(inti)x=i+;privatevoidConstructe(inti)x=i+;提示：有1个错误。区分哪些是实例方法，哪些是构造方法。,8.4必备知识,2530,8.4.4方法重载1.什么是方法重载在同一个类中，多个方法具有相同的方法名，但却具有不同的参数列表，方法之间的这种关系称为方法重载。重载方法中的参数列表必须不同，也就是说，参数个数、参数类型或参数顺序不同，至少三者中有一项不同。例如，任务中一直使用的java.io.PrintStream类的println()方法，能够打印多种类型数据，有多种实现方式：publicvoidprintln(floatx);publicvoidprintln(Stringy);根据方法重载的定义，这些同名的println()方法之间的关系就是方法重载。方法重载并不由方法的返回类型决定。例如，以下同名的circle()方法之间的关系就不是方法重载。publicfloatcircle(floatx);publicintcircle(floatx);2.为什么需要方法重载因为在完成同一功能时，可能遇到不同的具体情况，比如在控制台输出信息，可能有实数输出、整数输出、字符输出、字符串输出等，定义多个不同方法名的方法，无论在设计还是在调用时，都是很麻烦的事。采用方法重载，用相同的方法名，不同的参数列表，就解决了这些问题。,8.4必备知识,2630,3.方法重载举例加法器类代码如下：packagecom.task08;/*Calculate.java*用加法器解释方法重载*/publicclassCalculate/*add()方法之间关系为方法重载*/publicintadd(inta,intb)/方法一：参数类型为intreturna+b;publicdoubleadd(doublea,doubleb)/方法二：参数类型为doublereturna+b;publicfloatadd(floata,floatb)/方法三：参数类型为floatreturna+b;,8.4必备知识,2730,测试类代码：packagecom.task08;publicclassCalculateTest/*paramargs*/publicstaticvoidmain(Stringargs)Calculatecalculate=newCalculate();System.out.println(calculate.add(1,2);/调用方法一：参数类型为intSystem.out.println(calculate.add(1.0,2.0);/调用方法二：参数类型为doubleSystem.out.println(calculate.add(1.0f,2.0f);/调用方法三：参数类型为float程序运行之前，在编译时根据参数列表决定调用哪个方法。,8.4必备知识,2830,改错：下面方法重载有哪些错误？第一组方法重载：publicintmax(inta,intb);publicvoidmax(inta,intb);publicintmax(intx,inty);publicintmax(doublea,doubleb);第二组方法重载：publicintarea(inta);publicintarea(inta,intb);publicdoublearea(doublea,doubleb);publicintarea(doublea,doubleb);提示：有2+1=3个错误。,8.4必备知识,2930,4.构造方法的重载构造方法重载仍然遵守方法重载定义。在Book类中，有两个构造方法，一个无参，一个带参代码如下：publicclassBookprivateStringbookName;/*无参构造方法*/publicBook()this.bookName=Java程序设计任务驱动式教程;/*带参构造方法*/publicBook(StringbookName)this.bookName=bookName;当在BookTest测试类中实例化时，如果将书名设置为默认的“Java程序设计任务驱动式教程”，则使用Book()构造方法简便，如果将书名设置为其他的名字，则用Book(StringbookName)构造方法灵活。,8.4必备知识,3030,8.5动手做一做,一、实训目的掌握封装的思想和实现；掌握构造方法的创建与使用；掌握方法重载的使用。二、实训内容1.通过封装编写Book类。要求：类具有属性书名、书号、主编、出版社、出版时间、页数、价格，其中页数不能少于200页，否则输出错误信息，并强制赋默认值200；为各属性设置赋值和取值方法；具有方法detail()，用来在控制台输出每本书的信息。编写BookTest测试类。为Book对象的属性赋予初始值，然后调用Book对象的detail方法，看看输出是否正确。2.给Book类增加构造方法，同时对测试类也做相应的修改。三、简要提示首先考虑将类的属性设为private，再设属性的getter()和setter()方法。应该区分在同一个类和不同类中对私有属性的访问方式不同。再考虑构造方法的方法重载，一个是无参构造方法，一个是带参构造方法。四、程序代码参见本教材教学资源。五、实训思考1.属性定义为私有之后，类的内部可以直接访问？类的外部可以直接访问？2.什么情况下使用方法重载？,