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201871010107公海瑜《面向对象程序设计（java）》第67周学习总结公海瑜

201871010107-公海瑜《面向对象程序设计（java）》第6-7周学习总结

项目	内容
《面向对象程序设计（java）》	https://home.cnblogs.com/u/nwnu-daizh/
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11605051.html
作业学习目标	深入理解程序设计中算法与程序的关系；深入理解java程序设计中类与对象的关系；理解OO程序设计的第2个特征：继承、多态；学会采用继承定义类设计程序（重点、难点）；能够分析与设计至少包含3个自定义类的程序；掌握利用父类定义子类的语法规则及对象使用要求。

第一部分：总结第五章理论知识

1.继承：用已有类来构造新类的一种机制。当定义了一个新类继承了一个类时，这个新类就继承了这个类的方法和域。

2.继承的特点：具有层次结构、子类继承了父类的方法和域。

3.继承的优点：（1）代码可重用性（2）可以轻松定义子类（3）父类的域和方法可用于子类（4）设计应用程序变得更加简单

4.子类比超类拥有的功能更加丰富。

5.通过扩展超类来定义子类时，仅需要指出子类与超类的不同之处。

6.super是一个指示编译器调用超类方法的特有关键字。

7.super的用途：（1）调用超类的方法（2）调用超类的构造器

8.超类中的方法可在子类中进行方法重写。

9.可将子类对象赋给超类变量。

10.方法的名称和参数列表称为方法的签名。

11.不允许继承的类称为final类，在类的定义中用final修饰符加以说明。

12.把超类对象赋给子类对象变量，就必须进行强制类型转换。

子类对象=（子类）（超类对象变量）

13.为了提高程序的清晰度，包含一个或多个抽象方法的类本身必须被声明为抽象类。除了抽象方法之外，抽象类还可以包含具体数据和具体方法。

14.抽象方法充当着占位的角色，他们的具体实现在子类中。

15.抽象类不能被实例化，即不能创建对象，只能产生子类。可以创建抽象类的对象变量。

第二部分：实验部分

1、实验目的与要求

(1) 理解继承的定义；

(2) 掌握子类的定义要求

(3) 掌握多态性的概念及用法；

(4) 掌握抽象类的定义及用途。

2、实验内容和步骤

实验1：导入第5章示例程序，测试并进行代码注释。

测试程序1：

Ÿ 在elipse IDE中编辑、调试、运行程序5-1 —5-3（教材152页-153页）；

Ÿ 掌握子类的定义及用法；

Ÿ 结合程序运行结果，理解并总结OO风格程序构造特点，理解Employee和Manager类的关系子类的用途，并在代码中添加注释；

Ÿ 删除程序中Manager类、ManagerTest类，背录删除类的程序代码，在代码录入中理解父类与子类的关系和使用特点。

实验5-1代码如下：

ManagerTest：

package inheritance;

/**
 * This program demonstrates inheritance.
 * @version 1.21 2004-02-21
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ManagerTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // construct a Manager object
      var boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);  //构建管理者对象
      boss.setBonus(5000);

      var staff = new Employee[3];    //用管理者和雇员对象填充工作人员数组

      // fill the staff array with Manager and Employee objects

      staff[0] = boss;
      staff[1] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);
      staff[2] = new Employee("Tommy Tester", 40000, 1990, 3, 15);

      // print out information about all Employee objects
      for (Employee e : staff)
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());
   }
}

运行结果如下：

实验5-2代码如下：

Employee：

package inheritance;

import java.time.*;

public class Employee
{
   private String name;
   private double salary;
   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      this.name = name;  //将局部变量的值传递给成员变量
      this.salary = salary;
      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
   }   //一个构造器，构造器与类同名

   public String getName()
   {
      return name;
   }

   public double getSalary()
   {
      return salary;
   }

   public LocalDate getHireDay()
   {
      return hireDay;
   }

   public void raiseSalary(double byPercent)
   {
      double raise = salary * byPercent / 100;
      salary += raise;
   }
}

运行结果如图：

实验5-3代码如下：

Manager：

package inheritance;

public class Manager extends Employee
{
   private double bonus;

   /**
    * @param name the employee's name
    * @param salary the salary
    * @param year the hire year
    * @param month the hire month
    * @param day the hire day
    */
   public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      super(name, salary, year, month, day);   //调用超类构造器
      bonus = 0;
   }

   public double getSalary()
   {
      double baseSalary = super.getSalary(); //调用父类的方法
      return baseSalary + bonus;
   }

   public void setBonus(double b)  //更改器
   {
      bonus = b;
   }
}

运行结果如图：

测试程序2：

Ÿ 编辑、编译、调试运行教材PersonTest程序（教材163页-165页)；

Ÿ 掌握超类的定义及其使用要求；

Ÿ 掌握利用超类扩展子类的要求；

Ÿ 在程序中相关代码处添加新知识的注释；

Ÿ 删除程序中Person类、PersonTest类，背录删除类的程序代码，在代码录入中理解抽象类与子类的关系和使用特点。

实验5-4代码如下：

PersonTest：

package abstractClasses;

/**
 * This program demonstrates abstract classes.
 * @version 1.01 2004-02-21
 * @author Cay Horstmann
 */
public class PersonTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      var people = new Person[2]; 

      // fill the people array with Student and Employee objects
      people[0] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);
      people[1] = new Student("Maria Morris", "computer science");

      // print out names and descriptions of all Person objects
      for (Person p : people)
         System.out.println(p.getName() + ", " + p.getDescription());
   }
}

运行结果如下：

实验5-5代码如下：

Person：

package abstractClasses;

public abstract class Person  //定义抽象类型Person
{
   public abstract String getDescription();  //定义抽象描述
   private String name;

   public Person(String name)
   {
      this.name = name;
   }

   public String getName()
   {
      return name;
   }
}

运行结果如下：

实验5-6代码如下：

Employee：

package abstractClasses;

import java.time.*;

public class Employee extends Person  //子类Employee继承父类Person
{
   private double salary;
   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      super(name);  //继承父类的方法
      this.salary = salary;
      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);  //hireDay使用LocalDate的方法
   }

   public double getSalary()
   {
      return salary;
   }

   public LocalDate getHireDay()
   {
      return hireDay;
   }

   public String getDescription()
   {
      return String.format("an employee with a salary of $%.2f", salary);
   }

   public void raiseSalary(double byPercent)
   {
      double raise = salary * byPercent / 100;
      salary += raise;
   }
}

运行结果如下：

实验5-7代码如下：

Student：

package abstractClasses;

public class Student extends Person   //子类Student继承父类Person
{
   private String major;

   /**
    * @param name the student's name
    * @param major the student's major
    */
   public Student(String name, String major)
   {
    // 将name传递给父类构造函数
      super(name);
      this.major = major;
   }

   public String getDescription()
   {
      return "a student majoring in " + major;
   }
}

运行结果如下：

测试程序3：

Ÿ 编辑、编译、调试运行教材程序5-8、5-9、5-10，结合程序运行结果理解程序（教材174页-177页）；

Ÿ 掌握Object类的定义及用法；

Ÿ 在程序中相关代码处添加新知识的注释。

实验5-8代码如下：

Equalas Test：

package equals;

/**
 * This program demonstrates the equals method.
 * @version 1.12 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class EqualsTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      var alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
      var alice2 = alice1;
      var alice3 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
      var bob = new Employee("Bob Brandson", 50000, 1989, 10, 1);

      System.out.println("alice1 == alice2: " + (alice1 == alice2));

      System.out.println("alice1 == alice3: " + (alice1 == alice3));

      System.out.println("alice1.equals(alice3): " + alice1.equals(alice3));

      System.out.println("alice1.equals(bob): " + alice1.equals(bob));

      System.out.println("bob.toString(): " + bob);

      var carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
      var boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
      boss.setBonus(5000);
      System.out.println("boss.toString(): " + boss);
      System.out.println("carl.equals(boss): " + carl.equals(boss));
      System.out.println("alice1.hashCode(): " + alice1.hashCode());
      System.out.println("alice3.hashCode(): " + alice3.hashCode());
      System.out.println("bob.hashCode(): " + bob.hashCode());
      System.out.println("carl.hashCode(): " + carl.hashCode());
   }
}

运行结果如下：

实验5-9代码如下：

Employee：

package equals;

import java.time.*;
import java.util.Objects;

public class Employee
{
   private String name;
   private double salary;
   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      this.name = name;
      this.salary = salary;
      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
   }

   public String getName()
   {
      return name;
   }

   public double getSalary()
   {
      return salary;
   }

   public LocalDate getHireDay()
   {
      return hireDay;
   }

   public void raiseSalary(double byPercent)
   {
      double raise = salary * byPercent / 100;
      salary += raise;
   }

   public boolean equals(Object otherObject)
   {
    // 快速测试，看看这些对象是否相同
      if (this == otherObject) return true;

   // 如果显式参数为空，则必须返回false
      if (otherObject == null) return false;

   // 如果显式参数为空，则必须返回false
      if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;

   // 现在我们知道otherObject是一个非空雇员
      var other = (Employee) otherObject;

   // 测试字段是否具有相同的值
      return Objects.equals(name, other.name) 
         && salary == other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay);
   }

   public int hashCode()
   {
      return Objects.hash(name, salary, hireDay); 
   }

   public String toString()
   {
      return getClass().getName() + "[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" 
         + hireDay + "]";
   }
}

运行结果如下：

实验5-10代码如下：

Manager：

package equals;

public class Manager extends Employee
{
   private double bonus;

   public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      super(name, salary, year, month, day);
      bonus = 0;
   }

   public double getSalary()
   {
      double baseSalary = super.getSalary();
      return baseSalary + bonus;
   }

   public void setBonus(double bonus)
   {
      this.bonus = bonus;
   }

   public boolean equals(Object otherObject)
   {
      if (!super.equals(otherObject)) return false;
      var other = (Manager) otherObject;
      // super.equals checked that this and other belong to the same class
      return bonus == other.bonus;
   }

   public int hashCode()
   {
      return java.util.Objects.hash(super.hashCode(), bonus);
   }

   public String toString()
   {
      return super.toString() + "[bonus=" + bonus + "]";
   }
}

运行结果如下：

实验2：编程练习

Ÿ定义抽象类Shape：

属性：不可变常量double PI，值为3.14；

方法：public double getPerimeter()；public double getArea())。

Ÿ 让Rectangle与Circle继承自Shape类。

Ÿ 编写double sumAllArea方法输出形状数组中的面积和和double sumAllPerimeter方法输出形状数组中的周长和。

Ÿ main方法中

1）输入整型值n，然后建立n个不同的形状。如果输入rect，则再输入长和宽。如果输入cir，则再输入半径。
2）然后输出所有的形状的周长之和，面积之和。并将所有的形状信息以样例的格式输出。
3）最后输出每个形状的类型与父类型，使用类似shape.getClass()(获得类型)，shape.getClass().getSuperclass()(获得父类型);

思考sumAllArea和sumAllPerimeter方法放在哪个类中更合适？

输入样例:

rect

1 1

rect

2 2

cir

输出样例:

18.28

8.14

[Rectangle [width=1, length=1], Rectangle [width=2, length=2], Circle [radius=1]]

class Rectangle,class Shape

程序代码如下：

shape:

package shape;

import java.util.Scanner;

public class Test {

 public static void main(String[] args) {

  Scanner in = new Scanner(System.in);

  System.out.println("个数");

  int a = in.nextInt();

  System.out.println("种类");

  String rect="rect";

        String cir="cir";

  Shape[] num=new Shape[a];

  for(int i=0;i<a;i++){

   String input=in.next();

   if(input.equals(rect)) {

   System.out.println("长和宽");

   int length = in.nextInt();

   int width = in.nextInt();

         num[i]=new Rectangle(width,length);

         System.out.println("Rectangle["+"length:"+length+"  "+width+"]");

         }

   if(input.equals(cir)) {

         System.out.println("半径");

      int radius = in.nextInt();

      num[i]=new Circle(radius);

      System.out.println("Circle["+"radius:"+radius+"]");

         }

         }

         Test c=new Test();

         System.out.println("求和");

         System.out.println(c.sumAllPerimeter(num));

         System.out.println(c.sumAllArea(num));

         

         for(Shape s:num) {

             System.out.println(s.getClass()+","+s.getClass().getSuperclass());

             }

         }

 

           public double sumAllArea(Shape score[])

           {

           double sum=0;

           for(int i=0;i<score.length;i++)

               sum+= score[i].getArea();

               return sum;

           }

           public double sumAllPerimeter(Shape score[])

           {

           double sum=0;

           for(int i=0;i<score.length;i++)

               sum+= score[i].getPerimeter();

               return sum;

           }    

}

Test:

package shape;

import java.util.Scanner;

public class Test {

 public static void main(String[] args) {

  Scanner in = new Scanner(System.in);

  System.out.println("个数");

  int a = in.nextInt();

  System.out.println("种类");

  String rect="rect";

        String cir="cir";

  Shape[] num=new Shape[a];

  for(int i=0;i<a;i++){

   String input=in.next();

   if(input.equals(rect)) {

   System.out.println("长和宽");

   int length = in.nextInt();

   int width = in.nextInt();

         num[i]=new Rectangle(width,length);

         System.out.println("Rectangle["+"length:"+length+"  "+width+"]");

         }

   if(input.equals(cir)) {

         System.out.println("半径");

      int radius = in.nextInt();

      num[i]=new Circle(radius);

      System.out.println("Circle["+"radius:"+radius+"]");

         }

         }

         Test c=new Test();

         System.out.println("求和");

         System.out.println(c.sumAllPerimeter(num));

         System.out.println(c.sumAllArea(num));

         

         for(Shape s:num) {

             System.out.println(s.getClass()+","+s.getClass().getSuperclass());

             }

         }

 

           public double sumAllArea(Shape score[])

           {

           double sum=0;

           for(int i=0;i<score.length;i++)

               sum+= score[i].getArea();

               return sum;

           }

           public double sumAllPerimeter(Shape score[])

           {

           double sum=0;

           for(int i=0;i<score.length;i++)

               sum+= score[i].getPerimeter();

               return sum;

           }    

}

运行结果如图：

3. 实验总结

通过这一周的学习以及自己在后期的自学过程当中，我深入了解了什么叫做继承，以及在继承中所包含的类型有哪些。继承是用已有类来构建新类的一种机制，当定义了一个新类继承了一个类时，这个新类继承一个类时，这个新类就继承了这个类的方法和域。而且继承是具有层次的，其代码也是可重用的，可以轻松定义子类。首先在学习过程当中我们学习了类，超类和子类的定义，让我明白了父类和子类时相对的。还学习了泛型数组列表与对象包装器与自动装箱，在后面还介绍了反射的概念，它是在程序运行期间发现更多的类及其属性的能力。并体会颇多，在今后的日子里我会好好深入学习Java知识。

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