201521123005《java程序设计》第五周学习总结

1. 本周学习总结

1.1 尝试使用思维导图总结有关多态与接口的知识点。

1.2 可选：使用常规方法总结其他上课内容。

• 接口
  有点类似继承中父类与子类的关系
  方法声明和常量值的集合
  对行为的抽象
  一种特殊的抽象类
• Comparable接口
  实现了Comparable接口的类都有一个(has-a) compareTo方法
  Arrays.sort：数组中的所有元素都必须实现 Comparable 接口
• Comparator接口
  Arrays.sort使用了Comparator接口
• 接口与多态
  拥有同样的方法声明(哪个方法)，但这个方法各有不同实现
• 实现接口还是使用继承
  接口体现了一种has-a关系
  继承体现了一种is-a关系

2. 书面作业

Q1代码阅读：Child压缩包内源代码

1.1 parent包中Child.java文件能否编译通过?哪句会出现错误？试改正该错误。并分析输出结果。**
parent包中的代码

package parent;

public class OutOfParentPackage{
	public static void showParentj(Parent p){
		System.out.println(p.j);
		System.out.println(p.geti());
		p.getj();
	}
}
class Parent{
    private int i=1;
    protected int j=2;
    protected int geti(){
        return i;
    }
    public void getj(){
        System.out.println(j);
    }
}
class Other{
    public static void showParentj(Parent p){
        System.out.println(p.j);
        System.out.println(p.geti());
    }
    
}
public class Child extends Parent{
    public static void main(String[] args){
        Parent p = new Parent();
        Child c = new Child();
        c.getParenti();
        c.getParentj();
        Other.showParentj(p);
        
    }
    public void getParenti(){
        System.out.println(i);
    }
    public void getParentj(){
        System.out.println(super.j);
        System.out.println(j);
        System.out.println(geti());
        System.out.println(super.geti());
    }
}

可能直接看一下子无法看出错误在哪，这个时候就要借助eclipse来帮我们快速找到错误。用eclipse运行一下编译错误的原因如下图

从图中可以看出出错的语句是`System.out.println(i);`。提示错误是the field Parent.i is not visible。原因是Parent类中的i是私有类型，在外部不能访问。因为Parent中有geti()的方法，所以我们直接i改成geti();即 `System.out.println(geti());` 。

改完运行一下，输出结果为：

分析输出结果：因为Child类中没有属性i或者说没有重新定义i，所以`c.getParenti();`是要输出父类Parent的i。而父类的i一开始就初始化为1，所以输出1。
同理`c.getParentj();`输出父类的j，且父类的j一开始就初始化为2，所以输出2。`Other.showParentj(p);`输出父类的i和j，且被static关键字修饰的方法不需要依赖
于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。

1.2 另外一个包中的OutOfParentPackage.java，能否编译通过?提示什么错误？分析原因。如何更改才能使之正常编译？(写不出来正确答案不要紧，但请一定写出思考过程)
OutOfParentPackage.java的代码：

package parent2;
public class OutOfParentPackage{
	public static void showParentj(Parent p){
		System.out.println(p.j);
		System.out.println(p.geti());
		p.getj();
	}
}

用eclipse运行一下编译错误的原因如下图

提示错误是The type Parent is not visible。Parent类是不可见的。因为OutOfParentPackage.java在parent包之外，Parent类的访问权限没有写，默认是包访问权限，所以访问不到。按照提示，把Parent类前面加上指定词public。结果还是编译错误

第一句错误是j不能直接访问j，因为它是用protected修饰的，不能通过包外部去访问。根据提示把Parent类中的方法geti()的访问权限改成public。
第二句错误是geti()方法是用protected来修饰的，所以也是访问不到的。根据提示把Parent类中的方法getj()的访问权限改成public。

代码如下：

public class Parent{
    private int i=1;
    public int j=2;
    public int geti(){
        return i;
    }
    public void getj(){
        System.out.println(j);
    }
}

然后就编译成功运行一下

Q2.abstract进阶：阅读GuessGame抽象类的设计与使用源代码

2.1 Guess改造前代码很简单，而改造后的代码使用了抽象类、抽象方法看起来很复杂，那这样的改造到底有什么好处呢？
Guess改造前代码

package cc.openhome;

import java.util.Scanner;

public class Guess {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int number = (int) (Math.random() * 10);
        int guess;
        
        do {
            System.out.print("猜数字（0 ~ 9）:");
            guess = scanner.nextInt();
        } while(guess != number);
        
        System.out.println("猜中了...XD");
    }
}

改造后的代码：

package cc.openhome;

public abstract class GuessGame {
    public void go() {
        int number = (int) (Math.random() * 10); 
        int guess;
        do {
            print("输入数字：");
            guess = nextInt();
        } while(guess != number);
        println("猜中了");
    }
    
    public abstract void print(String text);
    public abstract void println(String text);
    public abstract int nextInt();
}

改造前，未使用抽象类，只能控制台输出

改造后，使用抽象类，可以在控制台，也可以使用对话框图形界面等输入

2.2 如果想将该游戏改造成图形界面，应该进行一些什么操作？

答：设计一个图形界面猜数字的类去继承Guess中的抽象类，然后用图形界面支持的输入输出语句来重写抽象类当中的抽象方法。

2.3 结合该例子，你觉得什么时候应该使用abstract?

答：抽象类使用abstract关键字修饰,包含抽象方法。某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法用到abstract，只有声明而没有方法体，抽象方法正是这样的一个方法。上例中是具体的方法还未完成，在我不清楚具体是什么方法，又需要用到这个方法来完成其他代码时，这时就要用到抽象方法。这种抽象方法可以被不同的类以不同的方式去操纵，感觉有点像多态。
    

2.4 重要:在这个例子中，变化的是什么，不变的是什么？尝试结合abstract、继承等概念进行说明。

答：在这个例子中，变化的是输入的方法，可以采用不同的方法输入，如从控制台输入、从对话框图形界面输入等等。不变的是抽象方法，它可以使用不同方法的输入、输出，完成一个猜数的游戏。我们根据需求的不同来具体决定到底使用何种输入输出方法。这个类是抽象的，即没有具体的输入、输出的的方法这个游戏就没有办法进行。所以我们要有具体的方法来实现，而具体的实现要通过继承来完成。因为抽象类的抽象方法是没有具体定义的，也就是说一个抽象类，没有别的类去继承它，就很没有意义。所以我们要有一个不是抽象类去实现抽象类的抽象方法。这个实现的过程就是继承，继承抽象类的方法，然后通过复写的形式来具体实现方法的细节。

Q3.Comparable与Comparator

3.1 描述Comparable接口的用途。为什么某个类实现了Comparable接口就可以直接使用Arrays.sort对其进行排序？

    答：Comparable接口将比较代码嵌入自身类中。在开发中我们可能会遇到需要将一些对象有序的放入到集合中，这时候我们只需要让类实现java.lang.Comparable<T>接
         口。因为Comparable接口只有`public int compareTo(T o);`一个方法，所以覆盖compareTo这个方法即可实现自动排序，这样就不用自己写一个排序的方法。
```　

![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170323190644877-1252247517.png)

    先看一下Arrays.sort如何进行排序

![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170323192211627-229090398.png)

    从截图可以知道Arrays.sort的算法使用到了Comparable，也就是说要转化成Comparable才能正确使用该方法。然而如果一个类并没有去操作Comparable接口，它就不能被
    正确的使用。

3.2 有了Comparable接口为什么还需要Comparator接口呢？

答：因为有时候我们比较不止只有一个属性。比如我们买东西当两个东西价格相同时，我们就要比较一下它们的外观，哪个好看买哪个，此时就不能用Comparable接口来进行比较。Comparable接口是一个内比较器，在类内部定义了一种比较方式。Comparator接口在一个独立的类中实现比较。Comparable接口强制进行自然排序，而Comparator接口不强制进行自然排序，可以指定排序顺序。

###**Q4面向接口案例分析**
阅读Case-StudentDao.zip案例
4.1 画出类关系图，描述每个类与接口的作用。
![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170325210333080-47960196.png)

Student类：属性只有String name;方法有：getName()、setName()、toString()和构造函数，是StudentDaoArrayImpl类和StudenDaoListImpl类的父类。
StudentDaoArrayImpl类：用数组来存放学生信息，有构造函数，具体实现StudentDao接口的三个抽象方法。用Array的具体方法来完成相应操作。
readStudent(String) 读取学生信息，如果找不到返回null。
diplayAllStudent()遍历整个数组，没找到学生信息返回false，对象为非空则输出学生信息。
writeStudent(Student )添加学生信息，添加成功返回true。
StudenDaoListImpl类：用列表来存放学生信息，有构造函数，具体实现StudentDao接口的三个抽象方法。用ArrayList的具体方法来完成相应操作。
StudentDao接口：提供三个抽象方法，写入学生数据、读取学生数据和显示所有学生信息。

4.2 StudenDaoListImpl与StudentDaoArrayImpl有何区别？

答：StudenDaoListImpl与StudentDaoArrayImpl各自的私有属性不同，即实现的数据结构不一样，StudenDaoListImpl是用ArrayList实现的，而StudentDaoArrayImpl是用数组实现的。所以两个类对于接口的抽象方法，就会有不同的实现。两个类具体的方法不同。

###**Q5.什么是面向接口编程？面向接口编程的好处是什么？结合题目3与4（Test.java的代码）讨论分析。**
>在系统分析和架构中，分清层次和依赖关系，每个层次不是直接向其上层提供服务（即不是直接实例化在上层中），而是通过定义一组接口，仅向上层暴露其接口功能，上层
 对于下层仅仅是接口依赖，而不依赖具体类。

答：面向接口编程关注的是不同的类是否有共同的方法，不关心对象本身。
题目3用到Comparable和Comparator两个接口，通过这两个接口，我们可以很方便地对自己定义的类进行比较，从而调用Arrays里面已经写好的sort()方法来排序。这个过程相当于面向接口编程。题目4也是如此，在Test类里面，我们只要关心数据到底是以何种数据结构来存放，不需要管具体的底层实现。用列表，数组都可以实现写入学生数据、读取学生数据和遍历学生信息的操作。这样一来就很方便，就如计算机的USB接口，不管是要接U盘还是手机类的外设，只关心接口一致就可以，至于内容就不管。这样就无须知道对象是用什么类来实现的，只须知道定义接口的抽象类。

###**Q6结对编程：面向对象设计(大作业2-非常重要)**
内容：使用Java代码完成上周做的面向对象设计大作业，需要有初步界面。实现的功能尽量简单，少而精，只包含必要的功能，不要追求高大全。
写出：类图(尽量精简，不用太多子类)、系统常用功能描述、关键代码与界面
形式： 两人依托码云合作完成。请在这里贴出你们的学号、姓名与任务分工。
注意： 再过几次课要讲Java图形界面编程，到时候要将该系统升级为图形界面。系统的业务逻辑部分应该变化不大，变化大的是输入与输出部分。所以编码的时候，输入(Scanner)与输出(System.out)的代码，请不要将其与某个业务处理函数绑死。
选做加分： 给出两人在码云上同一项目的提交记录截图，额外加分。注：两个人在码云上新建一个项目。
结对编程参考资料

6.1

|杨雪莹|董美凤|项目地址|
|:----:|:----:|:----:|
|http://www.cnblogs.com/yangxy/p/6591309.html|http://www.cnblogs.com/dongmf/|https://git.oschina.net/yangxueying/shopping.git|

![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170325203037565-2101196801.png)


6.2常用功能描述框架图
![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170325202521643-439674524.png)




6.3 关键代码

class Product {
public String name;
public double price;
public int num;

public Product(String name, double price, int num) {
	super();
	this.name = name;
	this.price = price;
	this.num = num;
}
public double getPrice() {
	return price;
}
public void setPrice(double price) {
	this.price = price;
}
public int getNum() {
	return num;
}
public void setNum(int num) {
	this.num = num;
}
public String getName() {
	return name;
}
public void setName(String name) {
	this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
	return "Product [price=" + price + ", num=" + num + ", name=" + name + "]";
}

}

class Book extends Product{
private String author;
private String isbn;
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
}
public String getIsbn() {
return isbn;
}
public void setIsbn(String isbn) {
this.isbn = isbn;
}

public Book(String name, double price, int num, String author, String isbn) {
	super(name, price, num);
	this.author = author;
	this.isbn = isbn;
}


@Override
public String toString() {
	return "书名:" + name +",作者:" + author + ", ISBN:" + isbn + ",价格:" + price
			+ ",库存:" + num ;
}

}

6.4 运行界面
![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170325013849471-139830045.png)


##**3. 码云上代码提交记录及PTA实验总结**
![](http://images2015.cnblogs.com/blog/1109893/201703/1109893-20170325012326908-184182605.png)


题目集：jmu-Java-04-面向对象2-进阶-多态接口内部类

3.1. 码云代码提交记录
在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图

3.2. PTA实验
   实验总结：

5-1:这题主要问题是实现Comparable接口，实现先对name升序排序，如果name相同则对age进行升序排序。因为要用Arrays.sort进行排序，所以要有覆盖
compareTo（）的方法，即要自己定义比较函数，如下：
public int compareTo(PersonSortable s) {
int num = new String (this.name).compareTo(new String (s.name));//按姓名从小到大进行排序
if(num == 0){
//如果姓名相同，再年龄比较，
return new Integer(this.getAge()).compareTo(new Integer(s.getAge()));
}
return num;
}
}
5-2:这题需要不同的方法实现排序，即编写NameComparator类，实现对name进行升序排序，编写AgeComparator类，对age进行升序排序。Arrays.sort可以对所有
实现Comparable的对象进行排序。但如果有多种排序需求，如有时候需对name进行降序排序，有时候只需要对年龄进行排序。使用Comparable无法满足这样
的需求。所以可以编写不同的Comparator来满足多样的排序需求。具体方法如下：
class NameComparator implements Comparator
{
@Override
public int compare(PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2) {
// TODO Auto-generated method stub
return new String (o1.getName()).compareTo(o2.getName());
}

    }
    class AgeComparator implements Comparator<PersonSortable2>
    {
        @Override
        public int compare(PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2) {
	        // TODO Auto-generated method stub
	        return o1.getAge()-o2.getAge();
        }

    }
   写两个不同的排序方法且都implement Comparator接口，就可以实现不同排序方法。