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湘西土家族苗族自治州，是湖南省下辖自治州（地级行政区），首府驻吉首市。位于湖南省西北部，介于东经109°10′~110°22.5′，北纬27°44.5′~29°38′之间，地处湘、鄂、黔、渝四省市交界处。

1952年8月成立湘西苗族自治区，1955年改为湘西苗族自治州，1957年9月成立湘西土家族苗族自治州。管辖7县1市，面积15462平方公里。湘西州属亚热带季风湿润气候，具有明显的大陆性气候特征。

2018年，全州常住人口264.95万人。其中城镇人口123.3万人，农村人口141.65万人。以土家族、苗族为主的少数民族占77.21%。2018年，湘西州实现生产总值605.05亿元，增长6%。

湘西州历史悠久，文化灿烂，辖区内有首批国家历史文化名城凤凰县，2015年入选首批国家全域旅游示范区，州内人文古迹众多，老司城及其周边有大量的自然及人文景观遗迹。湘西也是武陵文化的发源地之一。同时享受国家西部大开发计划政策，是单列的三个地级行政区享受相关政策的地区之一 [1]  。

2018年10月，获得“2018年国家森林城市”荣誉称号。 [2]  2021年1月29日，入选湖南省人民政府公布的2020年度真抓实干成效明显的地区名单。

面向对象是Java最重要的特性。Java是彻底的、纯粹的面向对象语言，在Java中“一切都是对象”。本章将介绍面向对象基础知识。

10.1　面向对象概述

面向对象的编程思想：按照真实世界客观事物的自然规律进行分析，客观世界中存在什么样的实体，构建的软件系统就存在什么样的实体。

例如：在真实世界的学校里，会有学生和老师等实体，学生有学号、姓名、所在班级等属性（数据），学生还有学习、提问、吃饭和走路等操作。学生只是抽象的描述，这个抽象的描述称为“类”。在学校里活动是学生个体，即：张同学、李同学等，这些具体的个体称为“对象”，“对象”也称为“实例”。

在现实世界有类和对象，面向对象软件世界也会有，只不过它们会以某种计算机语言编写的程序代码形式存在，这就是面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）。作为面向对象的计算机语言——Java，具有定义类和创建对象等面向对象能力。

10.2　面向对象三个基本特性

面向对象思想有三个基本特性：封装性、继承性和多态性。

10.2.1　封装性

在现实世界中封装的例子到处都是。例如：一台计算机内部极其复杂，有主板、CPU、硬盘和内存，而一般用户不需要了解它的内部细节，不需要知道主板的型号、CPU主频、硬盘和内存的大小，于是计算机制造商将用机箱把计算机封装起来，对外提供了一些接口，如鼠标、键盘和显示器等，这样当用户使用计算机就变非常方便。

那么，面向对象的封装与真实世界的目的是一样的。封装能够使外部访问者不能随意存取对象的内部数据，隐藏了对象的内部细节，只保留有限的对外接口。外部访问者不用关心对象的内部细节，使得操作对象变得简单。

10.2.2　继承性

在现实世界中继承也是无处不在。例如：轮船与客轮之间的关系，客轮是一种特殊轮船，拥有轮船的全部特征和行为，即数据和操作。在面向对象中轮船是一般类，客轮是特殊类，特殊类拥有一般类的全部数据和操作，称为特殊类继承一般类。在Java语言中一般类称为“父类”，特殊类称为“子类”。

提示　在有些语言如C++支持多继承，多继承就是一个子类可有多个父类，例如，客轮是轮船也是交通工具，客轮的父类是轮船和交通工具。多继承会引起很多冲突问题，因此现在很多面向对象的语言都不支持多继承。Java语言是单继承的，即只能有一个父类，但Java可以实现多个接口，可以防止多继承所引起的冲突问题。

10.2.3　多态性

多态性是指在父类中成员变量和成员方法被子类继承之后，可以具有不同的状态或表现行为。有关多态性详细解释，请参考12.4节，这里不再赘述。

10.3　类

类是Java中的一种重要的引用数据类型，是组成Java程序的基本要素。它封装了一类对象的数据和操作。

10.3.1　类声明

Java语言中一个类的实现包括：类声明和类体。类声明语法格式如下。

[public][abstract|final] class className [extends superclassName] [implements interfaceNameList] {    //类体}复制代码

其中，class是声明类的关键字，className是自定义的类名；class前面的修饰符public、abstract、final用来声明类，它们可以省略，它们的具体用法后面章节会详细介绍；superclassName为父类名，可以省略，如果省略则该类继承Object类，Object类所有类的根类，所有类都直接或间接继承Object；interfaceNameList是该类实现的接口列表，可以省略，接口列表中的多个接口之间用逗号分隔。

提示　本书语法表示符号约定，在语法说明中，括号（[]）部分表示可以省略；竖线（|）表示“或关系”，例如abstract|final，说明可以使用abstract或final关键字，两个关键字不能同时出现。

声明动物（Animal）类代码如下：

     // Animal.java
     public class Animal extends Object {

         //类体
     }复制代码

上述代码声明了动物（Animal）类，它继承了Object类。继承Object类extends Object代码可以省略。

类体是类的主体，包括数据和操作，即成员变量和成员方法。下面就来展开介绍一下。

10.3.2　成员变量

声明类体中成员变量语法格式如下：

     class className {
         [public | protected | private ] [static] [final] type variableName;    //成员变量
     }复制代码

其中type是成员变量数据类型，variableName是成员变量名。type前的关键字都是成员变量修饰符，它们说明如下：

1. public、protected和private修饰符用于封装成员变量。

2. static修饰符用于声明静态变量，所以静态变量也称为“类变量”。

3. final修饰符用于声明变量，该变量不能被修改。

下面看一个声明成员变量示例：

     // Animal.java
     public class Animal extends Object {

         //动物年龄
         int age = 1;
         //动物性别
         public boolean sex = false;
         //动物体重
         private double weight = 0.0;

     }复制代码

上述代码中没有展示静态变量声明，有关静态变量稍后会详细介绍。

10.3.3　成员方法

声明类体中成员方法语法格式如下：

     class className {

             [public | protected | private ] [static] [final | abstract] [native] [synchronized]
                     type methodName([paramList]) [throws exceptionList] {
                         //方法体
            }
     }复制代码

其中type是方法返回值数据类型，methodName是方法名。type前的关键字都是方法修饰符，它们说明如下：

1. public、protected和private修饰符用于封装方法。

2. static修饰符用于声明静态方法，所以静态方法也称为“类方法”。

3. final | abstract不能同时修饰方法，final修饰的方法不能在子类中被覆盖；abstract用来修饰抽象方法，抽象方法必须在子类中被实现。

4. native修饰的方法，称为“本地方法”，本地方法调用平台本地代码（如：C或C++编写的代码），不能实现跨平台。

5. synchronized修饰的方法是同步的，当多线程方式同步方法时，只能串行地执行，保证是线程安全的。

方法声明中还有([paramList])部分，它是方法的参数列表。throws exceptionList是声明抛出异常列表。

下面看一个声明方法示例：

     public class Animal {// extends Object {

         //动物年龄
         int age = 1;
         //动物性别
         public boolean sex = false;
         //动物体重
         private double weight = 0.0;

         public void eat() {                ①
             // 方法体
             return;                        ②
         }

         int run() {                        ③
             // 方法体
             return 10;                     ④
         }

         protected int getMaxNumber(int number1, int number2) {        ⑤
             // 方法体
             if (number1 > number2) {
                 return number1;            ⑥
             }
             return number2;
         }
     }复制代码

上述代码第①、③、⑤行声明了三个方法。方法在执行完毕后把结果返还给它的调用者，方法体包含“return 返回结果值;”语句，见代码第④行的“return 10;”，“返回结果值”数据类型与方法的返回值类型要匹配。如果方法返回值类型为void时，方法体包含“return;”语句，见代码第②行，如果“return;”语句是最后一行则可以省略。

提示　通常return语句通常用在一个方法体的最后，否则会产生编译错误，除非用在if-else语句中，见代码第⑥行。

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