201871010124-王生濤《面向對象程序設計（java）》第四周學習總結

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做業學習目標	掌握類與對象的基礎概念，理解類與對象的關係； 掌握對象與對象變量的關係； 掌握預約義類Date、LocalDate類的經常使用API； 掌握用戶自定義類的語法規則，包括實例域、靜態域、構造器方法、更改器方法、訪問器方法、靜態方法、main方法、方法參數的定義要求； 掌握對象的構造方法、定義方法及使用要求；（重點）； 理解重載概念及用法； 掌握包的概念及用法；

第一部分：總結第四章理論知識

一、面向對象程序設計概述：面向對象程序設計（OOP）是一種新的程序設計思惟，這種方法更接近人類處理現實世界問題的天然表示方法。

　　（1）對象是面向對象編程的核心，是具體實體，具備明肯定義的狀態和行爲。

　　（2)對象的三個主要特徵：

　　　　1）行爲:能夠對對象施加哪些操做或者可使用哪些方法；

　　　　2）狀態：當施加那些操做或者方法時，對象應該如何應對；

　　　　3）標識:如何辨別具備相同行爲和狀態的不一樣對象。

　　二、類（class）

 　　（1）類是具備相同屬性和行爲的一組對象的集合；

　　（2）類是描述對象的模板，它定義一類對象所擁有的數據和能完成的操做，在面向對象的程序設計中，類是構造程序的基本單位；

　　（3）每一個類由一組結構化的數據（稱做實例域）和在其上的一組操做構成。

　   三、如何識別類：

        （1）過程化程序設計，必須從頂部的main函數開始編寫程序；

　    （2）oop的思路，首先從設計類開始，而後在每一個類裏面添加方法；

　　（3）識別類簡單規則是在問題分析過程當中尋找名詞，而類的方法則對應動詞。

 　四、類和對象的關係：

　　（1）類是對象的原型，對象是類的實例，類是同類對象的抽象；

       （2）全部屬於同一個類的對象都具備相同的特徵和操做。

    五、類之間的關係：

　　（1） 依賴：若是一個類中的方法操做了另外一個類的對象，那麼這個類就依賴於另外一個類；

　　（2）聚合：類A的對象包含類B的對象；

　　（3）繼承：表示一個特定類和一個 通常類之間的關係。

                             通常來講， 若是類A繼承了類B，那麼類A 不只有類B的方法與狀態，還有屬於本身的 狀態與方法。

　 六、表達類關係的UML符號：

     七、預約義類的使用：

　　（1）已學過的預約義類：Math類、math類、String類、Scanner類；

　　（2）要使用預約義類的方法，只需知道方法名和參數便可，無需瞭解它的內在實現過程；

　　（3）使用預約義類須要在程序開始處用import命令導入該類所在的包路經。

    八、對象與對象變量：

　　（1）在oop中，要想使用對象，就必須首先構造對象，並初始化對象的狀態，而後經過對象調用類中的方法；

　　（2）Java中，用構造器構造並初始化對象；

　　（3）構造器是類中一個特殊的方法，該方法與類名相同。不須要提供返回值；

　　（4）構造並初始化對象的格式：

　　　　new 構造器名（參數）

    九、對象的初始化實例：

　　（1）Date類，定義在Java標準類庫的Java.util包中；

　　（2）初始化Date類對象的實例：

　　　　new   Date（）；

　　　　System.out.println(new   Date())；

　　（3）能夠在類中一個方法用於新建立的對象：String   s = new  Date（）.toString()；

    十、對象變量：

　　（1）若是要屢次使用初始化的變量，可將初始化後的變量放在一個對象變量中；

　　　　格式：  Date birthday = new Date（）；

　　（2）對象變量保存對象後，可用對象變量引用對象；

　　　　System.out.println(birthday.toString());

　　（3）可將一個對象變量設置爲NULL，表示該對象變量未引用任何對象。

  十一、更改器方法和訪問器方法：

　　（1）一個類中對實例域進行修改的方法，更改器前面加set；

　　（2）一個類中對實例域進行訪問的方法，前綴get。

　十二、用戶自定義類：

　　（1）類的定義包括兩部份內容：聲明和類體

　　（2）類體由兩部分構成：

            一爲實體域（或成員變量）定義；二爲方法定義。

　　（3）域的定義：

 1）實例域：類定義時實例域部分所定義的變量；

 2）局部變量：方法體中定義的變量和方法的參數；

 3）實例域的隱藏性：局部變量與實例域名字相同時，則實例域被隱藏，即在這個方法內暫時失效。

 4）實例域的有效性：在整個類內部有效，而局部變量只在定義它的方法內有效。

 5）私有實例域的更改器和訪問器：有時須要得到或設置私有實例域的值，此時需提供下面三項內容：

           a）一個私有的數據庫；

           b）一個共有的域訪問器方法；

           c）一個共有的域訪問器方法；

6）final實例域：

     能夠將實例域定義爲final，此類域構建對象時時必須進行初始化；即必須確保在構造器執行以前，這個域的值被設置，而且在後面的操做中，不能再對它的值進行修改，即該域無修改器。

final修飾符多用於基本數據類型域，或不可變類的域；

7）方法定義：

　　a）包括方法聲明和方法體；

　　b）方法的聲明：名字，類型和參數等屬性的說明：方法的類型描述的數返回值類型；

　　c）方法體由局部變量和Java語句構成；一個類中能夠有多個方法具備相同的名字，不一樣的類型，不一樣的參數，這種狀況叫重載；

 1三、構造器：用來構造並初始化對象。

　　（1）構造器的名字必需要與它所在類名字相同；

　　（2）每一個包能夠由一個以上的構造器；

　　（3）構造器能夠由一個，一個以上的參數；

　　（4）構造器沒有返回值；

　　（5）構造器老是被new運算符調用；

1四、（1）靜態域：絕大多數面向對象程序設計語言中，靜態域被稱爲類域。      

　　　　若是將域定義爲static，每一個類中只有一個這樣的域。而每一個對象對於全部的實例域卻都有本身的一份拷貝。

       （2）main方法：main方法不對任何對象進行操做。靜態的main方法將執行並建立程序所須要的對象。

　　（3）靜態常量：靜態變量用的少，可是靜態常量用的多。 　　

         (4).靜態方法：用修飾的方法叫靜態方法或類方法,靜態方法可經過類名或對象來調用,而其餘方法只能經過對象來調用。靜態方法不能操做對象,不能在靜態方法中訪問實例域。但靜態方法能夠訪問自身類中的靜態域。能夠認爲靜態方法是沒有this參數的方法,而在一個非靜態方法中,this參數是表示這個對象/對象構造器的隱式參數。

1五、對象的定義：使用一個類建立一個對象時，即建立了一個類的實例域。只有經過對象才能夠訪問該域的公共實例域，調用類中共有的方法；

1六、類的導入：一個類能夠直接使用它所在的包中的全部類，也可使用來自其餘包中的全部public類。

　　（1）靜態導入：import語句不只能夠導入類，還增長了靜態導入方法和靜態域的功能；

　　（2）將類放如包中：首先用package語句指明報的名字，且該語句應爲程序的第一條語句，而後纔是定義類的語句；

　　（3）若是源文件不使用package語句指明包名，源文件的類將屬於默認包。

　　（4）當一個源文件中使用了package語句時，那麼這個包中全部的類文件的都必須放在與包名相匹配的目錄中；

　　（5）當程序中所使用的類位於不一樣包時，起源問價和類文件必須以下組織；

1七、包做用域：

　　（1）類中標記爲public的部分能夠被任意類使用；

　　（2）類中標記爲private的部分只能在類中使用；

　　（3）若是沒有爲類、方法或實例域指定訪問控制修飾符public或private，這部分能夠被同一包中的全部方法訪問；

　　（4）若是實例域不標記爲private，將默認爲包可見，這樣作會破壞類的封裝性。

1八、類路徑：

　　（1）類存儲在文件系統的子目錄中，類得路徑必須與包名匹配；

　　（2）在命令行方式下，設置類路徑，使用-classpath選項指定類路徑。

第二部分：實驗部分

實驗名稱：實驗三 類與對象的定義及使用

1.  實驗目的：

(1) 熟悉PTA平臺線上測試環境；

(2) 理解用戶自定義類的定義；

(3) 掌握對象的聲明；

(4) 學會使用構造函數初始化對象；

(5) 使用類屬性與方法的使用掌握使用；

(6) 掌握package和import語句的用途。

3. 實驗步驟與內容：

實驗1 

採用我的帳號登陸https://pintia.cn/，使用綁定碼620781加入PTA平臺NWNU-2019CST1教學班（西北師範大學 計算機科學與工程學院 2018級計算機科學與技術），完成《2019秋季西北師範大學面向對象程序設計程序設計能力測試1》，測試時間50分鐘。

實驗1.1

公民身份證號碼按照GB11643—1999《公民身份證號碼》國家標準編制，由18位數字組成：前6位爲行政區劃分代碼，第7位至14位爲出生日期碼，第15位至17位爲順序碼，第18位爲校驗碼。從鍵盤輸入1個身份證號，將身份證號的年月日抽取出來，按年-月-日格式輸出。注意：輸入使用Scanner類的nextLine()方法，以避免出錯。

輸入樣例:

34080019810819327X

輸出樣例:

1981-08-19

程序代碼：

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

import java.util.Scanner; public class test1 {        public static void main(String[] args) {         // TODO Auto-generated method stub         Scanner in = new Scanner(System.in);         System.out.println("please input your ID:");         String s1 = in.nextLine();         String s2,s3,s4;         s2 = s1.substring(6, 10);         s3 =s1.substring(10, 12);         s4 = s1.substring(12, 14);         System.out.println(s2+"-"+s3+"-"+s4);     } }

 

運行結果如圖：

實驗1.2

studentfile.txt文件內容是某班同窗的學號與姓名，利用此文件編制一個程序，將studentfile.txt文件的信息讀入到內存，並提供兩類查詢功能：（1）輸入姓名查詢學號；（2）輸入學號查詢姓名。要求程序具備友好人機交互界面。

編程建議：

（1）從文件中讀入學生信息，能夠編寫以下函數：

public static void StudentsFromFile(String fileName))

（2）輸入姓名查找學生學號，能夠編寫以下函數：

public static String findStudent(String name)

（3）輸入學號查找學生姓名，能夠編寫以下函數：

public static String findStudent(String ID)

程序代碼：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner;   public class Main {     // private static Student students[];       private static ArrayList<Student> list;       public static void main(String[] args) {         list = new ArrayList<>();         Scanner in = new Scanner(System.in);         try {             readFile("studentfile.txt");             System.out.println("請選擇操做，1按姓名，2按學號，3退出");             int i;             while ((i = in.nextInt()) != 3) {                 switch (i) {                 case 1:                     System.out.println("請輸入姓名");                     String name = in.next();                     Student student = findStudentByName(name);                     if (student == null) {                         System.out.println("沒找到");                     } else {                         System.out.println(student.toString());                     }                     System.out.println("請選擇操做，1按姓名，2按學號，3退出");                     break;                 case 2:                     System.out.println("請輸入學號");                     String id = in.next();                     Student student1 = findStudentById(id);                     if (student1 == null) {                         System.out.println("沒找到");                     } else {                         System.out.println(student1.toString());                       }                     System.out.println("請選擇操做，1按姓名，2按學號，3退出");                     break;                   default:                     System.out.println("輸入有誤");                     System.out.println("請選擇操做，1按姓名，2按學號，3退出");                     break;                 }               }         } catch (IOException e) {             // TODO 自動生成的 catch 塊             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;         while ((result = br.readLine()) != null) {             Student student = new Student();             student.setName(result.substring(13));             student.setID(result.substring(0,12));             list.add(student);         }         br.close();     }       public static Student findStudentByName(String name) {         for (Student student : list) {             if (student.getName().equals(name)) {                 return student;             }         }         return null;       }       public static Student findStudentById(String Id) {         for (Student student : list) {             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 自動生成的方法存根         return "姓名是：" + name + "學號是：" + ID;     } }

運行結果以下：

 

 

 

實驗2 導入第4章示例程序並測試。

測試程序1：

編輯、編譯、調試運行程序4-2（教材104頁）；

結合程序運行結果，掌握類的定義與類對象的用法，並在程序代碼中添加類與對象知識應用的註釋；

嘗試在項目中編輯兩個類文件（Employee.java、 EmployeeTest.java ），編譯並運行程序。

參考教材104頁EmployeeTest.java，設計StudentTest.java，定義Student類，包含name（姓名）、sex（性別）、javascore（java成績）三個字段，編寫程序，從鍵盤輸入學生人數，輸入學生信息，並按如下表頭輸出學生信息表：

姓名    性別   java成績

 

 實驗2  測試程序1（10分）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

import  java.time.*;   /**   * This program tests the Employee class.   * @version 1.13 2018-04-10   * @author Cay Horstmann   */ public  class  EmployeeTest    //帶有public修飾的EmployeeTest類，其包含了main方法 {     public  static  void  main(String[] args)     {        // fill the staff array with three Employee objects        Employee[] staff =  new  Employee[ 3 ];    //構造了一個Employee數組，並填入了三個僱員對象          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 );          // raise everyone's salary by 5%        for  (Employee e : staff)    //利用Employee類的raiseSalary方法將每一個僱員的薪水提升5%           e.raiseSalary( 5 );          // print out information about all Employee objects        for  (Employee e : staff)           System.out.println( "name="  + e.getName() +  ",salary="  + e.getSalary() +  ",hireDay="              + e.getHireDay());    //調用getName方法、getSalary方法以及getHireDay方法將每一個僱員的信息打印出來     } }   class  Employee    //Employee類 {     private  String name;    //三個僱員對象的私有實例域     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;     } }

　　運行結果以下：

（2）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

import  java.time.LocalDate;     public  class  Employee {               private  String name;    //實例域定義     private  double  salary;   //實例域定義     private  LocalDate hireDay;   //實例域定義       public  Employee(String n,  double  s,  int  year,  int  month,  int  day)      //構造器的定義     {        name = n;        salary = s;        hireDay = LocalDate.of(year, month, day);     }       public  String getName()     //實例域name的訪問器方法     {        return  name;     }       public  double  getSalary()   //實例域Salary的訪問器方法     {        return  salary;     }       public  LocalDate getHireDay()   ////實例域HireDay的訪問器方法     {        return  hireDay;     }       public  void  raiseSalary( double  byPercent)       {        double  raise = salary * byPercent /  100 ;        salary += raise;     } }

　　運行結果以下：

（3）代碼以下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

public  class  EmployeeTest {     public  static  void  main(String[] args)     {        // 用三個employee對象填充staff數組        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 );          // raise everyone's salary by 5%    給每人漲5%的工資        for  (Employee e : staff)      //進行foreach循環           e.raiseSalary( 5 );          // print out information about all Employee objects        for  (Employee e : staff)           System.out.println( "name="  + e.getName() +  ",salary="  + e.getSalary() +  ",hireDay="              + e.getHireDay());     } }

　　運行結果以下：

l  參考教材104頁EmployeeTest.java，設計StudentTest.java，定義Student類，包含name（姓名）、sex（性別）、javascore（java成績）三個字段，編寫程序，從鍵盤輸入學生人數，輸入學生信息，並按如下表頭輸出學生信息表：

  姓名    性別        java成績

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

public  class  StudentTest {        public  static  void  main(String[] args) {          // TODO Auto-generated method stub          Student[] staff =  new  Student[ 3 ];    //構造了一個Employee數組，並填入了三個僱員對象              staff[ 0 ] =  new  Student( "lulanxi" ,  "female" ,  99 );            staff[ 1 ] =  new  Student( "luhaonan" ,  "male" ,  98 );            staff[ 2 ] =  new  Student( "luyuxuan" ,  "male" ,  97 );            for  (Student e : staff)                System.out.println( "name="  + e.getName() +  ",sex="  + e.getSex() +  ",javascore="                   + e.getJavascore());    //調用getName方法、getSex方法以及getJavascore法將每一個僱員的信息打印出來      } } class  Student    //Employee類 {     private  String name;    //三個僱員對象的私有實例域     private  String sex;     private  int  javascore;       public  Student(String n, String s,  int  score)     {        name = n;        sex = s;        javascore = score;     }          public  String getName()     {        return  name;     }       public  String getSex()     {        return  sex;     }       public  int  getJavascore()     {        return  javascore;     } }

　　運行結果以下：

實驗2  測試程序2（5分）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

/**   * This program demonstrates static methods.   * @version 1.02 2008-04-10   * @author Cay Horstmann   */ public  class  StaticTest {     public  static  void  main(String[] args)     {        // fill the staff array with three Employee objects        Employee[] staff =  new  Employee[ 3 ];    //構造了一個Employee數組，並填入了三個僱員對象          staff[ 0 ] =  new  Employee( "Tom" ,  40000 );        staff[ 1 ] =  new  Employee( "Dick" ,  60000 );        staff[ 2 ] =  new  Employee( "Harry" ,  65000 );          // print out information about all Employee objects        for  (Employee e : staff)        {           e.setId();           System.out.println( "name="  + e.getName() +  ",id="  + e.getId() +  ",salary="              + e.getSalary());     ////調用getName方法、getId方法以及getSalary方法將每一個僱員的信息打印出來        }          int  n = Employee.getNextId();  // calls static method    經過類名調用這個方法，只須要訪問類的靜態域        System.out.println( "Next available id="  + n);   //將其輸出在控制檯上     } }   class  Employee      //Employee類 {     private  static  int  nextId =  1 ;      //靜態方法訪問自身的靜態域       private  String name;                //私有域     private  double  salary;     private  int  id;       public  Employee(String n,  double  s)     {        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;  // set id to next available id        nextId++;     }       public  static  int  getNextId()     {        return  nextId;  // returns static field     }       public  static  void  main(String[] args)  // unit test     {        Employee e =  new  Employee( "Harry" ,  50000 );            System.out.println(e.getName() +  " "  + e.getSalary());    //輸出在控制檯上     } }

　　運行結果以下：

實驗2  測試程序3（5分）

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