《面向对象程序设计（java）》第七周学习总结

Posted 2021-01-12 yanglinga

《面向对象程序设计（java）》第七周学习总结

第一部分：理论知识学习部分

1.继承

用已有类来构建新类的一种机制。新类可以继承父类的方法和域，同时可以在新类中添加新的方法和域。

已有类称为：超类、基类或父类。新类称作：子类、派生类或孩子类。

子类的构造器不能直接访问超类的私有域，必须通过调用超类构造器，而且必须是第一条语句。子类不能直接访问超类的私有域，必须和其它方法一样，使用公有接口。

在子类中可以增加域、增加方法或覆盖超类的方法，但绝对不能删除超类的任何域和方法。

super关键字一般有两个用途：一是调用超类的方法（格式：super.方法名（）），二是调用超类的构造器(格式：super())。

若子类构造器没有显式地调用超类的构造器，则将自动地调用超类默认构造器。如果超类只定义了带参数的构造器，若子类构造器没有显式地调用超类的构造器，则Java编译器将报告错误。

Java不支持多继承。

2.多态性

多态性泛指在程序中同一个符号在不同的情况下具有不同解释的现象。

超类中定义的域或方法，被子类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。

这使得同一个域或方法在超类及其各个子类中具有不同的语义。超类中的方法在子类中可方法重写。

Java中，对象变量是多态的。

不能把对超类的对象引用赋给子类对象变量。

继承层次结构中，每个子类对象也可视作是超类对象，因此，可以将子类对象赋给超类变量。

3.抽象类

从某种角度看，祖先类更加通用，人们只将它作为派生其他类的基类，而不作为特定的实例类。

用abstract方法定义抽象类时，abstract方法只能声明，不能实现！

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。

抽象方法充当着占位的角色，它们的具体实现在子类中。扩展抽象类可以有两种选择：一种是在子类中实现部分抽象方法，这样就必须将子类也标记为抽象类；另一种是实现全部抽象方法，这样子类就可以不是抽象类。此外，类即使不含抽象方法，也可以将类声明为抽象类。

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，只是这个变量必须指向它的非抽象子类的对象。

4.受保护访问

如果希望超类的某些方法或域允许被子类访问，就需要在超类定义时，将这些方法或域声明为protected。

实际中要谨慎使用protected的属性。假设需要将设计的类提供给其他程序员使用，而在这个类中设置了一些受保护域，由于其他程序员可以由这个类再派生出新类，并访问其中的受保护域。在这种情况下，如果对这个类进行修改，就必须通知所有使用这个类的程序员。这违背了OOP提倡的数据封装原则。

如果定义类时要限制某个方法的使用，就可以将它声明为protected。这表明子类得到信任，可以使用这个方法，而其他类则不行。

Java用于控制可见性的4个访问权限修饰符：private（只有该类可以访问），protected（该类及其子类的成员可以访问，同一个包中的类也可访问），public（该类或非该类均可访问），默认（相同包中的类课以访问）。注：不写访问修饰符时默认为friendly。

使用访问修饰符的原因：实现受限信息隐藏。

信息隐藏目的：
– 对类中任何实现细节的更改不会影响使用该类的代码。
– 防止用户意外删除数据。
– 易于使用类。

5.Objective类

Object类是Java中所有类的祖先——每一个类都由它扩展而来。在不给出超类的情况下，Java会自动把Object作为要定义类的超类。

可以使用类型为Object的变量指向任意类型的对象。但要对它们进行专门的操作都要进行类型转换。

 

第二部分：实验部分

1.实验名称：实验七 继承附加实验

2.实验目的与要求

（1）进一步理解4个成员访问权限修饰符的用途；

（2）掌握Object类的常用API用法；

（3）掌握ArrayList类用法与常用API；

（4）掌握枚举类使用方法；

（5）结合本章知识，理解继承与多态性两个面向对象程序设计特征，并体会其优点；

（6）熟练掌握Java语言中基于类、继承技术构造程序的语法知识（ch1-ch5）；

（7）利用已掌握Java语言程序设计知识，学习设计开发含有1个主类、2个以上用户自定义类的应用程序。

3.实验内容和步骤

实验1  补充以下程序中主类内main方法体，以验证四种权限修饰符的用法。

public class TEST1 { private String t1 = "这是TEST1的私有属性"; public String t2 = "这是TEST1的公有属性"; protected String t3 = "这是TEST1受保护的属性"; String t4 = "这是TEST1的默认属性"; private void tese1() { System.out.println("我是TEST1用private修饰符修饰的方法"); } public void tese2() { System.out.println("我是TEST1用public修饰符修饰的方法"); } protected void tese3() { System.out.println("我是TEST1用protected修饰符修饰的方法"); } void tese4() { System.out.println("我是TEST1无修饰符修饰的方法"); } } public class TEST2 extends TEST1{ private String e1 = "这是TEST2的私有属性"; public String e2 = "这是TEST2的公有属性"; protected String e3 = "这是TEST2受保护的属性"; String e4 = "这是TEST2的默认属性"; public void demo1() { System.out.println("我是TEST2用public修饰符修饰的方法"); } private void demo2() { System.out.println("我是TEST2用private修饰符修饰的方法"); } protected void demo3() { System.out.println("我是TEST2用protected修饰符修饰的方法"); } void demo4() { System.out.println("我是TEST2无修饰符修饰的方法"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { TEST2 test2 = new TEST2(); /*以下设计代码分别调用 demo1 demo2 demo3 demo4 test1 test2 test3 test4方法和t1 t2 t3 t3 e1 e2 e3 e4属性，结合程序运行结果理解继承和权限修饰符的用法与区别*/ } }

调用程序如下：

public class Main {

public static void main(String[] args) {

TEST2 test2 = new TEST2();
test2.demo1();
test2.demo3();
test2.demo4();
test2.tese2();
test2.tese3();
test2.tese4();
System.out.println(test2.t2);
System.out.println(test2.t3);
System.out.println(test2.t4);
System.out.println(test2.e2);
System.out.println(test2.e3);
System.out.println(test2.e4);
/*以下设计代码分别调用 demo1 demo2 demo3 demo4 test1 test2 test3 test4方法和t1 t2 t3 t3 e1 e2 e3 e4属性，结合程序运行结果理解继承和权限修饰符的用法与区别*/

}

}

 

     注:test1和demo2位私有属性，不可直接调用。

运行结果如下：

 

实验2  第五章测试程序反思，继承知识总结。

测试程序1：

编辑、编译、调试运行教材程序5-8、5-9、5-10（教材174页-177页）；

结合程序运行结果，理解程序代码，掌握Object类的定义及用法；

Employee类：

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;//双倍工资
   }

   public boolean equals(Object otherObject)
   {
      // 快速测试这个对象是否相同，返回真
      if (this == otherObject) return true;

      // 如果显示参数null返回false
      if (otherObject == null) return false;

      //类不匹配，返回false，则它们不能相等
      if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;

      // 现在了解其他对象的非空员工
      Employee other = (Employee) otherObject;

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

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

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

 

Manager类：

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;
      Manager other = (Manager) otherObject;
      // 超级等号，确定这个和其他属于相同类型的奖励=其他奖金
      return bonus == other.bonus;
   }

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

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

 

测试程序：

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)
   {
      Employee alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
      Employee alice2 = alice1;
      Employee alice3 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
      Employee 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);

      Manager carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
      Manager 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：

 

 

 Objective类

Object类是Java中所有类的祖先——每一个类都由它扩展而来。在不给出超类的情况下，Java会自动把Object作为要定义类的超类。

可以使用类型为Object的变量指向任意类型的对象。但要对它们进行专门的操作都要进行类型转换。

 

测试程序2：

编辑、编译、调试运行教材程序5-11（教材182页）；

结合程序运行结果，理解程序代码，掌握ArrayList类的定义及用法；

Employee：

package arrayList;

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;
      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;
   }
}

 

测试程序:

package arrayList;

import java.util.*;

/**
 * This program demonstrates the ArrayList class.
 * @version 1.11 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ArrayListTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 用三个Employee对象arraylist填充人员数组列表
      ArrayList<Employee> staff = new ArrayList<>();

      staff.add(new Employee("Carl Cracker", 75000, 1987, 12, 15));
      staff.add(new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1));
      staff.add(new Employee("Tony Tester", 40000, 1990, 3, 15));

      // 将雇员的工资提高5%
      for (Employee e : staff)
         e.raiseSalary(5);

      //打印出所有员工的信息
      for (Employee e : staff)
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary() + ",hireDay="
               + e.getHireDay());
   }
}

 

运行结果如下：

 

ArrayList就是动态数组

（1） 动态的增加和减少元素

（2）实现了ICollection和IList接口

（3）灵活的设置数组的大小

 

测试程序3：

编辑、编译、调试运行程序5-12（教材189页）；

结合运行结果，理解程序代码，掌握枚举类的定义及用法；

package enums;

import java.util.*;

/**
 * This program demonstrates enumerated types.
 * @version 1.0 2004-05-24
 * @author Cay Horstmann
 */
public class EnumTest
{  
   public static void main(String[] args)
   {  
      Scanner in = new Scanner(System.in);
      System.out.print("Enter a size: (SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE) ");
      String input = in.next().toUpperCase();
      Size size = Enum.valueOf(Size.class, input);
      System.out.println("size=" + size);
      System.out.println("abbreviation=" + size.getAbbreviation());
      if (size == Size.EXTRA_LARGE)
         System.out.println("Good job--you paid attention to the _.");      
   }
}

enum Size
{
   SMALL("S"), MEDIUM("M"), LARGE("L"), EXTRA_LARGE("XL");

   private Size(String abbreviation) { this.abbreviation = abbreviation; }
   public String getAbbreviation() { return abbreviation; }

   private String abbreviation;
}

 

运行结果如下：

枚举是一种特殊的数据类型，之所以特殊是因为它既是一种类（class）类型却又比类型多了些特殊的约束，但是这些约束的存在也造就了枚举类型的简洁，安全性以及便捷性。

创建枚举类型要使用enum关键字，隐含了所创建的类型都是java.lang.Enum类的子类（java.lang.Enum是一个抽象类）。

枚举类型符合通用模式Class Enum<E extends Enum<E>>，而E表示枚举类型的名称。

枚举类型的每一个值都映射到protected Enum(String name,int ordinal)构造函数中，在这里，每个值的名称都转换成一个字符串，并且序数设置表示了此设置被创建的顺序。

 

实验3：采用个人账号登录https://pintia.cn/，完成《2018秋季西北师范大学面向对象程序设计（Java）（ch1-ch5）测试题2》，测试时间60分钟；

实验4: 课后完成实验3未完成的测试内容。

4. 实验总结：

通过本次实验我掌握了Object类的定义及用法，掌握了ArrayList类的定义及用法，掌握枚举类的定义及用法，