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作业学习目标 |
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第一部分：总结第四章理论知识
一．1.类：类是构造对象的模板。类定义了一组对象所能拥有的数据和能完成的操作。
每个类由一组结构化的数据（实例域：对象中的数据）和在其上的一组操作构成（方法）。
类是构造程序的基本单元。
2.对象：三个主要特性：行为（可以对对象施加的操作和方法）、状态（施加方法时，对象的响应）、标识（辨别具有相同行为和状态的不同对象）。
3.识别类：过程化程序设计，必须要从顶部的main函数开始编写程序。
Oop：首先从设计类开始，然后往每一类中添加方法。
识别类的简单方法：分析问题的过程中寻找名词，而方法对应着动词。
4.类与对象的关系：
5.类之间的关系：依赖（如果一个类的方法操纵另一个类的对象，就说一个类依赖另一个类）、聚合（类A的对象包含类B的对象）、继承（一个一般类和一个特殊类之间的关系。若类A继承类B，那么类A不仅继承类B的方法和状态，还有属于自己的方法和状态）。
二．预定义类：使用预定义需要在程序开始时使用import命令导入该类所在的包路径。
1.在00P中，要想使用对象，需先构造对象，并初始化对象状态，然后通过对像调用类中的方法。Java中，用构造器构造并初始化对象。构造器是类中一个特殊方法，该方法名与类名相同。
构造并初始化对象的格式:new 构造器名(参数)
2.对象初始化示例（Date类：定义在Java标准类库的java.util包内）
初始化Date类对象:
new Date();
System.out.println(new Date());
可以将类中一个方法用于新创健的对象:
String S new Date().toString();
3.对象变量：若想多次使用初始化的对象，可将初始化后的对象存放在一个对象变量中。Data birthday=new Data();
对象变量保存了对象后，可用对象变量引用对象，例如:
System.out.println (birthday.toStrine());
可将一个对象变量设置为null。
4.LocalDate类：（最新的日历类，位于Java.time包）。
5.更改器方法和访问器方法：
更改器方法:一个类中对实例域进行修改的方法，通常更改器方法名前缀为set。（ Gregorian Calendar类的setTime方法，用来设日历对象所表示的时间点）
访问器方法: -个类中对实例域进行访问的方法，通常访问器方法名前缀为get。（LocalDate类的getYear ( )方法，用来返回实例对象的年份）
三:用户自定义类：类的定义包含：声明和类体（实例域定义（成员变量），方法定义）。
1.域的定义：
实例域（整个类内都有效）：类定义时实例域部分所定义的变量。
局部变量（只在定义它的方法内有效）：方法体中定义的变量和方法的参数。
局部变量和实例域名字相同时，则实例域被隐藏，即在这个方法内暂时失效。
2.私有实例域的访问器和更改器：
获得或设置私有实例域的值：一个私有的数据域；一个公有的域访问器方法；一个公有的域更改器方法。（改变该类的内部实现后，除了该类的方法外，不会影响其他代码；更改器方法可以执行错误检查，然后对域直接赋值）
3.Final实例域：此类域构建对象时必须初始化。该域无更改器。
Final修饰符多用于不可变类的域（类中的每个方法都不会改变其对象，例如String类）。
4.方法的定义：方法声明（名字、类型、参数等属性的说明）和方法体（局部变量定义和java语句）。
方法的类型描述的是返回值类型，无返回值时类型为void。
重载：一个类中可以有多个方法具有相同的名字，不同的类型，不同的参数（参数的不同体现在类型和个体的不同）
5.构造器（构造方法）：用于构造并初始化对象
构造器的名字必给与它所在的类名字相同
每个类可以有一个以 上的构造器
构造器可以有0个、1个、或1个以上的参数
构造器没有返回值
构造器总是被new运算符调用.
6.基于类的访问权限：类中方法可以访问所属该类对象的私有数据。
四．静态域和静态方法：
1.静态域：用static修饰的域。对于静态域，每个类中只有一个这样的域，类的私有对象都公用该域。2.
静态常量：在Math类中定义一个静态常量Math.PI
Public class Math{
Public static final double PI=3.14159265;
}
System.out:
Public class System{
Public static final PrintStream out=.....;
}
3.静态方法：用static修饰的方法。可通过类名或对象来调用，而其他方法只能通过对象来调用。静态方法不能操作对象，不能在静态方法中访问实例域。但可以访问自身类中的静态域。静态方法没有this参数的方法。
使用静态方法：
一个方法不需要访问对象状态.其所需参数都是通过显式参数提供（Math.pow()）;
一个方法只需要访问类的静态域（Employee.getNextId）;
4.main方法（静态方法）：启动程序后，静态main方法将执行并创建程序所需对象。
每个类只能有一个main方法。
5。方法参数：
传递：值调用：表示函数接受的时调用着提供的值。
引用调用：函数接收的时调用者提供的地址。
方法可以修改传递引用所对应的变量值，而不能修改彻底的值调用所对应的变量值。
Java中方法参数共有两种类型：基本数据类型（数值、布尔值）、对象。
对象作为参数，可以修改对象的具体状态。
Java方法参数的使用情况：
一个方法不能修收一 个基本数据类型的参数(即数值和布尔型):
一个方法可以改变一一个对象参数的状态:
一个方法不能实现让对象参效引用一个新的对象。
五. 对象构造：
1.对象的定义：只有通过对象才可以访问该类的公有实例域、调用类中公有的方法。
定义对象包括对象的声明和创建对象。
对象的声明：类的名字 对象名字；
创建对象：为声明的对象分配内存，用new运算符和构造方法为对象分配内存。
2.类定义的变量中含有静态变量时，该类所有对象的静态变量都共用同一个存储单元。
如果在构造方法中没有明确地给某个字段赋值，那么此字段会被自动赋值一个默认值。（数值型：0，布尔型：false，对象引用：null）
3.无参数的构造器：当对象由无参数构造器创建时，其状态会被设置为是的的默认值。
如果编写了一个没有构造器的类。则系统会自动为谈类提供个无参数的构造器。其名字为奖名。无参，方法体为空。该构造器将对象的实例城设量为默认值。
如果类中提供了至少一个构造器。但没有提供无参数的构造器。则在构造对象如果没有提供构造参数就会被视为不合法.
4。显示域初始化：由于类的构造器的重载，可以使用多种形式设置类的实例域的初始状态不管怎样调用构造器，每个实例域都可以被设置为一个有意义的初值。
在类定义中，可直接将一个常数赋给一个域。
5.初始化块：实例域初始化：在构造器中设置值；声明的同时赋值；用初始化块。
6.不管哪个构造器初始化对象，初始化块首先被运行，然后构造器的主体部分被执行。
7.可以为任何一个类添加finallize方法，该方法将在垃圾回收器清除对象之前调用。
8.包：Java通常把多个类放在一起，形成一个包。使用包的主要原因是确保类名的唯一性。
类的导入：一个类可以直接使用它所在包中的所有类，也可以用来自其他包中的所有public类。
访问其他包中的类的方法：类名前加上完整的包名。
利用import语句导入特定的类（常用）。
9.静态导入：import语句不仅可以导入类，还可以导入静态方法和静态域的功能。
10.把类放入包中：首先用package语句指明包的名字，且为程序的第一条语句，然后才是定义类的语句。如果源文件中不使用package语句指明包名，源文件的类将属于默认包。
当一个源文件中使用了package语句时，那么这个包中所有的类文件都必须放在与包名相匹配的子录中。
11.包作用域：类中标记为public的部分可以被任意类使用
类中标记为private的部分只能在类内使用
如果没有为类、方法或实例域指定访问控制修饰符public或private.这部分可以被同包中的所有方法访问.
如果实例城不标记为pivate,将默认为包可见，但这样做会破坏类的封装性
12.类路径：类存储在文件系统的子目录中，类的路径必须与包名匹配。
Java中类路径包括：
基目录: /hoe/user/c1assdir或c:\c1asses；
JAR文件: /home/user/archi ves/archive. jar或c:\archives .archive. jar.
在命令行方式下，设置类路径,使用- classpath<或-cp>选项指定类路径。
第二部分：实验部分
实验名称：实验三 类与对象的定义及使用
1. 实验目的：
(1) 熟悉PTA平台线上测试环境；
(2) 理解用户自定义类的定义；
(3) 掌握对象的声明；
(4) 学会使用构造函数初始化对象；
(5) 使用类属性与方法的使用掌握使用；
(6) 掌握package和import语句的用途。
3. 实验步骤与内容：
实验1 任务1（10分）
import java.util.Scanner;
public class shengfenzheng {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.print("Input shengfenzheng:");
String shengfenzheng = in.nextLine();
String year=shengfenzheng.substring(6,10);
String month=shengfenzheng.substring(11,12);
String day=shengfenzheng.substring(13,14);
System.out.print(year+"-"+month+"-"+day);
}
}
实验1 任务2（25分）
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
public class pai {
private static Student students[];
public static void main(String[] args) {
students=new Student[50];
Scanner in = new Scanner(System.in);
try {
readFile("studentfile.txt");
System.out.println("请选择操作，1按姓名，2按学号，3退出");
int i;
while ((i = in.nextInt()) != 3) {
switch (i) {
case 1:
System.out.println("请输入姓名");
String name = in.next();
Student student = findStudentByName(name);
if (student == null) {
System.out.println("没找到");
} else {
System.out.println(student.toString());
}
System.out.println("请选择操作，1按姓名，2按学号，3退出");
break;
case 2:
System.out.println("请输入学号");
String id = in.next();
Student student1 = findStudentById(id);
if (student1 == null) {
System.out.println("没找到");
} else {
System.out.println(student1.toString());
}
System.out.println("请选择操作，1按姓名，2按学号，3退出");
break;
default:
System.out.println("输入有误");
System.out.println("请选择操作，1按姓名，2按学号，3退出");
break;
}
}
} catch (IOException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}finally {
in.close();
}
}
public static void readFile(String path) throws IOException {
FileReader reader = new FileReader(path);
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
String result;
int i=0;
while ((result = br.readLine()) != null) {
Student student = new Student();
student.setName(result.substring(13));
student.setID(result.substring(0,12));
students[i]=student;
i++;
}
br.close();
}
public static Student findStudentByName(String name) {
for (Student student : students) {
if (student.getName().equals(name)) {
return student;
}
}
return null;
}
public static Student findStudentById(String Id) {
for (Student student : students) {
if (student.getID().equals(Id)) {
return student;
}
}
return null;
}
}
class Student {
private String name;
private String ID;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getID() {
return ID;
}
public void setID(String iD) {
ID = iD;
}
@Override
public String toString() {
// TODO 自动生成的方法存根
return "姓名是：" + name + "学号是：" + ID;
}
}
实验2 测试程序1（10分）
import java.time.*;
/**
* This program tests the Employee class.
* @version 1.13 2018-04-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class EmployeeTest
{
public static void main(String[] args)
{
// 用Employee对象填充数组
Employee[] staff = new Employee[3];
staff[0] = new Employee("Carl Cracker", 75000, 1987, 12, 15);
staff[1] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);
staff[2] = new Employee("Tony Tester", 40000, 1990, 3, 15);
// 给每个人的薪水增加5%
for (Employee e : staff)//for each 循环
e.raiseSalary(5);
// 输出每个员工的基本信息
for (Employee e : staff)
System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary() + ",hireDay="
+ e.getHireDay());
}
}
class Employee//定义Employee类
{
private String name;//私有实例域的定义
private double salary;
private LocalDate hireDay;
public Employee(String n, double s, int year, int month, int day)
{
name = n;
salary = s;
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;
}
}
package json;
import java.util.Scanner;
public class Student
{
public static void main(String[] args)
{
Employee[] staff = new Employee[3];
System.out.println("请输入学生：");
Scanner in = new Scanner(System.in);
for(int i=0;i<staff.length;i++) {
staff[i]=new Employee(in.next(),in.next(),in.nextInt());
}
System.out.println("name"+" "+"sex"+" "+" "+"javascore");
for (Employee e : staff)
e.raiseSalary(5);
for (Employee e : staff)
System.out.println(e.getName() +" "+e.getSex()+" "+e.getJavascore());
}
}
class Employee
{
private String name;
private String sex;
private int javascore;
public Employee(String a, String b, int c)
{
name = a;
sex = b;
javascore = c;
}
public void raiseSalary(int i) {
}
public String getName()
{
return name;
}
public String getSex()
{
return sex;
}
public int getJavascore()
{
return javascore;
}
}
实验2 测试程序2（5分）
l 编辑、编译、调试运行程序4-3（教材116）；
l 结合程序运行结果，理解程序代码，掌握静态域（netxtId）与静态方法（getNextId）的用法，在相关代码后添加注释；
理解Java单元（类）测试的技巧
/**
* This program demonstrates static methods.
* @version 1.02 2008-04-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class StaticTest
{
public static void main(String[] args)
{
// 用Employee对象填充数组
var staff = new Employee[3];
staff[0] = new Employee("Tom", 40000);
staff[1] = new Employee("Dick", 60000);
staff[2] = new Employee("Harry", 65000);
// 使用for each循环输出每个成员信息
for (Employee e : staff)
{
e.setId();
System.out.println("name=" + e.getName() + ",id=" + e.getId() + ",salary="
+ e.getSalary());
}
int n = Employee.getNextId(); //调用静态方法
System.out.println("Next available id=" + n);
}
}
class Employee //定义Employee类
{
private static int nextId = 1;//私有实例域的定义
private String name;
private double salary;
private int id;
public Employee(String n, double s)//构造器定义
{
name = n;
salary = s;
id = 0;
}
public String getName()
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public int getId()
{
return id;
}
public void setId()
{
id = nextId; // 将id设置为下一个可用id
nextId++;
}
public static int getNextId()
{
return nextId; //返回静态域
}
public static void main(String[] args) // unit test
{
var e = new Employee("Harry", 50000);
System.out.println(e.getName() + " " + e.getSalary());
}
}
实验2 测试程序3（5分）
l 编辑、编译、调试运行程序4-4（教材121）；
l 结合程序运行结果，理解程序代码，掌握Java方法参数的用法，在相关代码后添加注释；
/**
* This program demonstrates parameter passing in Java.
* @version 1.01 2018-04-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class ParamTest
{
public static void main(String[] args)
{
//该方法无法修改数值参数
System.out.println("Testing tripleValue:");
double percent = 10;
System.out.println("Before: percent=" + percent);
tripleValue(percent);
System.out.println("After: percent=" + percent);
//该方法可以改变对象参数的状态
System.out.println("\nTesting tripleSalary:");
var harry = new Employee("Harry", 50000);
System.out.println("Before: salary=" + harry.getSalary());
tripleSalary(harry);
System.out.println("After: salary=" + harry.getSalary());
//该方法可以将新对象附加到对象参数
System.out.println("\nTesting swap:");
var a = new Employee("Alice", 70000);
var b = new Employee("Bob", 60000);
System.out.println("Before: a=" + a.getName());
System.out.println("Before: b=" + b.getName());
swap(a, b);
System.out.println("After: a=" + a.getName());
System.out.println("After: b=" + b.getName());
}
public static void tripleValue(double x) //无法工作
{
x = 3 * x;
System.out.println("End of method: x=" + x);
}
public static void tripleSalary(Employee x) // 工作
{
x.raiseSalary(200);
System.out.println("End of method: salary=" + x.getSalary());
}
public static void swap(Employee x, Employee y)
{
Employee temp = x;
x = y;
y = temp;
System.out.println("End of method: x=" + x.getName());
System.out.println("End of method: y=" + y.getName());
}
}
class Employee // 定义Employee类
{
private String name;//定义私有实例域
private double salary;
public Employee(String n, double s)//构造器定义
{
name = n;
salary = s;
}
public String getName()
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public void raiseSalary(double byPercent)
{
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
}
实验2 测试程序4（5分）
l 编辑、编译、调试运行程序4-5（教材129）；
l 结合程序运行结果，理解程序代码，掌握Java用户自定义类的用法，掌握对象构造方法及对象使用方法，在相关代码后添加注释。
import java.util.*;
/**
* This program demonstrates object construction.
* @version 1.02 2018-04-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class ConstructorTest
{
public static void main(String[] args)
{
//用Employee对象填充数组
var staff = new Employee[3];
staff[0] = new Employee("Harry", 40000);
staff[1] = new Employee(60000);
staff[2] = new Employee();
// 使用for each循环输出每个成员信息
for (Employee e : staff)
System.out.println("name=" + e.getName() + ",id=" + e.getId() + ",salary="
+ e.getSalary());
}
}
class Employee
{
private static int nextId;
private int id;
private String name = ""; // 实例域初始化
private double salary;
//静态域初始化
static
{
var generator = new Random();
// 通过随机数产生nextId的值
nextId = generator.nextInt(10000);
}
// 对象域的初始化
{
id = nextId;
nextId++;
}
//三个重载构造函数
public Employee(String n, double s)
{
name = n;
salary = s;
}
public Employee(double s)
{
// calls the Employee(String, double) constructor
this("Employee #" + nextId, s);
}
// 默认构造函数
public Employee()
{
// name initialized to ""--see above
// salary not explicitly set--initialized to 0
// id initialized in initialization block
}
public String getName()
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public int getId()
{
return id;
}
}
实验2 测试程序4（5分）
l 编辑、编译、调试运行程序4-6、4-7（教材135）；
结合程序运行结果，理解程序代码，掌握Java包的定义及用法，在相关代码后添加注释
import com.horstmann.corejava.*;
// 把Employee类定义在包内
import static java.lang.System.*;
/**
* This program demonstrates the use of packages.
* @version 1.11 2004-02-19
* @author Cay Horstmann
*/
public class PackageTest
{
public static void main(String[] args)
{
// because of the import statement, we don't have to use
// com.horstmann.corejava.Employee here
var harry = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);
harry.raiseSalary(5);
// because of the static import statement, we don't have to use System.out here
out.println("name=" + harry.getName() + ",salary=" + harry.getSalary());
}
}
package com.horstmann.corejava;
//这个文件中的类是是这个包的一部分
import java.time.*;
// import语句位于package语句之后
/**
* @version 1.11 2015-05-08
* @author Cay Horstmann
*/
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;
}
}
4. 实验总结：
实验一的第二个实验有些难，写不出来，但通过助教的讲解，还是懂了好多。通过后面的几个实验，学会了类，对象，访问器等知识。通过查书本，看ppt，以及网上资源，由刚开始的不懂，最后还是慢慢理解了。有些程序是通过借鉴以及查阅书籍等工具写出来的，希望以后可以自己写出这些程序。