201871020225-牟星源《面向对象程序设计（java）》第四周学习总结

201871020225-牟星源《面向对象程序设计（java）》第四周学习总结

项目	内容
这个作业属于哪个课程	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11552848.html
作业学习目标	1. 掌握类与对象的基础概念，理解类与对象的关系； 2. 掌握对象与对象变量的关系； 3. 掌握预定义类Date、LocalDate类的常用API； 4. 掌握用户自定义类的语法规则，包括实例域、静态域、构造器方法、更改器方法、访问器方法、静态方法、main方法、方法参数的定义要求；（重点、难点） 5. 掌握对象的构造方法、定义方法及使用要求；（重点）； 6. 理解重载概念及用法； 掌握包的概念及用法

随笔博文正文内容包括：

第一部分：总结第四章理论知识

一、面向对象程序设计概述：

　　1.面向对象程序设计（OOP）是一种新的程序设计思维。

　　　　（1)对象是面向对象编程的核心。

　　　　（2)实现方式为：自顶向下，模块分解（按功能分），分模块细化。

　　2、类（class）

　　（1）类是具有相同属性和行为的一组对象的集合。

　　 （2）每个类由一组结构化的数据（称作实例域）和一组操作构成。

　　 （3）类是描述对象的模板，它定义一类对象所拥有的数据和能完成的操作，在面向对象的程序设计中，类是构造程序的基本单位。

3、对象的三个主要特征：

　　　（1）行为:对对象施加哪些操作或者可以使用哪些方法；

　　　（2）状态:加操作或者方法，对象如何应对；

　　　（3）标识:如何辨别具有相同行为和状态的不同对象。

4、识别类

（1）oop的思路，从设计类开始，然后在每个类里面添加方法。

（2）简单规则是在分析问题的过程中寻找名词，而方法对应名词。

5、类之间的关系：

　　（1）依赖（“uses-a”）：一个类中的方法操作了另一个类的对象，这个类就依赖于另一个类。

　　（2）聚合(“has-a”)：类A的对象包含类B的对象。

　　（3）继承(“is-a”)：表示一个特定类和一个 一般类之间的关系。如果类A继承了类B，那么类A 有类B的方法与状态，也有属于自己的状态与方法。

二、使用预定义类

　　  1.对象与对象变量:要使用对象，必须先构造对象，并指定初始状态。利用构造器(constructor)构造新实例。new 构造器名（参数）。

2.更改器方法和访问器方法：

　　　　（1）一个类中对实例域进行修改的方法，更改器前面加set；

　　　　（2）一个类中对实例域进行访问的方法，前缀get。

三、用户自定义类：

　　1.包括两部分：声明和类体

　　2.类体由两部分构成：实体域（或成员变量）,方法定义

　　3.域的定义：

　　　　(1)实例域：类定义时实例域部分所定义的变量；

　　　　 (2)局部变量：方法体中定义的变量和方法的参数；

　　　　 (3)实例域的隐藏性：局部变量与实例域名字相同时，则实例域被隐藏，在这个方法内暂时失效。

　　　　(4)实例域的有效性：在整个类内部有效，局部变量只在定义它的方法内部有效。

　　　　 (5)私有实例域的更改器和访问器：有时需要获得或设置私有实例域的值

　　　　 (6)final实例域：可将实例域定义为final,此类域构建对象时时必须进行初始化；在后面的操作中，不能再对它的值进行修改

　　 4.私有方法 :可以设置一些辅助方法为private的，并且由于不会被其他类调用，所以可以随时删去。

四、方法定义：

　　1.包括方法声明和方法体；

　　（1）方法的声明：名字，类型和参数等属性的说明：方法的类型描述的数返回值类型；

　　（2）方法体由局部变量和Java语句构成；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，这种情况叫重载；

五、构造器：用来构造并初始化对象。

　　1.构造器的名字必须要与它所在类名字相同；

　　2.每个包可以由一个以上的构造器；

　　3.构造器可以由一个，一个以上的参数；

　　4.构造器没有返回值；

　　5.构造器总是被new运算符调用；

六、静态域与静态方法

　　1.静态域：也称为类域。

　　　　如将域定义为static，每个类中只有一个这样的域。而每个对象对于所有的实例域却都有自己的一份拷贝。

　　2.静态常量：静态变量用的少，但是静态常量用的多。Math.PI

　　3.静态方法：不能向对象实施操作，可认为没有this参数的方法。

　　　　(1)静态方法不能操作对象,不能在静态方法中访问实例域。但静态方法可以访问自身类中的静态域。

　　    (2)一个类的静态方法不可以访问非静态成员变量。

(3)使用时间：不需要访问对象状态，参数都由显示参数提供

　　　　(4)只需访问类的静态域

　　　　(5)main不对任何对象进行操作

七、对象构造

　　1.重载：多个方法有相同名字，不同参数

　　2.默认域初始化：自动赋值为默认值0, flase, null

　　3调用另一构造器：this引用方法的隐式参数

八、类的导入

　　1.静态导入：import语句不仅可以导入类，还增加了静态导入方法和静态域的功能；

　　2.将类放如包中：用package语句指明报的名字，且该句应为程序的第一条语句，然后才定.类的语句；

　　3.如源文件不使用package语句指明包名，源文件的类将属于默认包。

　　4.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的都必须放在与包名相匹配的目录中；

　　5.当程序中所使用的类位于不同包时，起源问价和类文件必须如下组织；

包作用域：

　　（1）类中标记为public的部分可以被任意类使用；

　　（2）类中标记为private的部分只能在类中使用；

　　（3）如果没有为类、方法或实例域指定访问控制修饰符public或private，这部分可以被同一包中的所有方法访问；

　　（4）如果实例域不标记为private，将默认为包可见，这样做会破坏类的封装性。

九、类路径：

　　1.类存储在文件系统的子目录中，类得路径必须与包名匹配；

　　2.在命令行方式下，设置类路径，使用-classpath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。

2. 实验步骤与内容：

实验1  任务1 采用个人账号登录https://pintia.cn/，使用绑定码620781加入PTA平台NWNU-2019CST1教学班（西北师范大学 计算机科学与工程学院 2018级计算机科学与技术），完成《2019秋季西北师范大学面向对象程序设计程序设计能力测试1》，测试时间50分钟。

任务1公民身份证号码按照GB11643—1999《公民身份证号码》国家标准编制，由18位数字组成：前6位为行政区划分代码，第7位至14位为出生日期码，第15位至17位为顺序码，第18位为校验码。从键盘输入1个身份证号，将身份证号的年月日抽取出来，按年-月-日格式输出。注意：输入使用Scanner类的nextLine()方法，以免出错。

输入样例:

34080019810819327X

输出样例:

1981-08-19

程序代码如下：

import java.util.Scanner;
 
public class Main {
 
    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);
 
    }
 
}

运行结果如下：

实验1  任务2 studentfile.txt文件内容是某班同学的学号与姓名，利用此文件编制一个程序，将studentfile.txt文件的信息读入到内存，并提供两类查询功能：（1）输入姓名查询学号；（2）输入学号查询姓名。要求程序具有友好人机交互界面。

编程建议：

（1）从文件中读入学生信息，可以编写如下函数：

public static void StudentsFromFile(String fileName))

（2）输入姓名查找学生学号，可以编写如下函数：

public static String findStudent(String name)

（3）输入学号查找学生姓名，可以编写如下函数：

public static String findStudent(String ID)

程序代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class Main1 {
 // 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("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;
  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 自动生成的方法存根
  return "姓名是：" + name + "学号是：" + ID;
 }
}

运行结果如下：

实验2  测试程序2 编辑、编译、调试运行程序4-3（教材116）；

（1）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；

（2）理解Java单元（类）测试的技巧。

程序代码如下：

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)
   {
      Employee[] staff = new Employee[3];   // 三个Employee对象来填充staff数组

      staff[0] = new Employee("Carl Cracker", 75000, 1987, 12, 15);//第一个
      staff[1] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);//第二个
      staff[2] = new Employee("Tony Tester", 40000, 1990, 3, 15);//第三个
      for (Employee e : staff) //把每个人的工资提高5%
         e.raiseSalary(5);
      for (Employee e : staff)  //调用getName,getSalary,getHireDay来打印雇工信息
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary() + ",hireDay="
            + e.getHireDay());
   }
}

class Employee
{
    //实例字段，三个实例域，只有Employee类自身才能访问这些实例域
   private String name;
   private double salary;
   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String n, double s, int year, int month, int day)//构造器
   {
      name = n;
      salary = s;
      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
   }

   public String getName()//实例域name的访问器方法
   {
      return name;
   }

   public double getSalary()//实例域salary的访问器方法
   {
      return salary;
   }

   public LocalDate getHireDay()//实例域hireDay的访问器方法
   {
      return hireDay;
   }

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

运行结果如下：

实验2  测试程序3  编辑、编译、调试运行程序4-4（教材121）；

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；

程序代码如下：

public class ParamTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      /*
       * Test 1: 该方法不能修改数值参数
       */
      System.out.println("Testing tripleValue:");
      double percent = 10;
      System.out.println("Before: percent=" + percent);
      tripleValue(percent);
      System.out.println("After: percent=" + percent);

      /*
       * Test 2: 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);/  /定义名为Harry的类型为var初始化
      System.out.println("Before: salary=" + harry.getSalary());
      tripleSalary(harry);
      System.out.println("After: salary=" + harry.getSalary());

      /*
       * Test 3: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);    //定义名为a的类型为var初始化
      var b = new Employee("Bob", 60000);
      System.out.println("Before: a=" + a.getName());
      System.out.println("Before: b=" + b.getName());
      swap(a, b);    //交换
      System.out.println("After: a=" + a.getName());
      System.out.println("After: b=" + b.getName());
   }

   public static void tripleValue(double x) // doesn't work
   {
      x = 3 * x;
      System.out.println("End of method: x=" + x);
   }

   public static void tripleSalary(Employee x) // works
   {
      x.raiseSalary(200);   //调用x
      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 // simplified Employee class
{
   private String name;   //实例域定义
   private double salary;

   public Employee(String n, double s)
   {
      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;
   }
}

运行结果如下：

实验2  测试程序4 编辑、编译、调试运行程序4-5（教材129）；

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。

程序代码如下：

import java.util.*;
public class ConstructorTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // fill the staff array with three Employee objects 三个Employee对象来填充staff数组
      var staff = new Employee[3];

      staff[0] = new Employee("Harry", 40000);//填充内容
      staff[1] = new Employee(60000);
      staff[2] = new Employee();

      // print out information about all Employee objects
      for (Employee e : staff)   //foreach循环
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",id=" + e.getId() + ",salary="
            + e.getSalary());//调用getName 方法，getId方法和getSalary方法打印
   }
}

class Employee//静态域nextId
{
   private static int nextId;//静态域nextId

   private int id;
   private String name = ""; // instance field initialization  实例字段intialization
   private double salary;
 
   // static initialization block 静态intialization块
   static
   {
      var generator = new Random();//定义generator为var类型
      // set nextId to a random number between 0 and 9999  nextId为0到999之间的随机值
      nextId = generator.nextInt(10000);
   }

   // object initialization block
   {
      id = nextId;
      nextId++;
   }

   // three overloaded constructors 三个重载的构造
   public Employee(String n, double s)
   {
      name = n;
      salary = s;
   }

   public Employee(double s)
   {
      // calls the Employee(String, double) constructor
      this("Employee #" + nextId, s);   //this引用当前对象
   }

   // the default constructor
   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;
   }
}

运行结果如下：

实验2  测试程序5 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；

程序4-6

程序代码如下：

import com.horstmann.corejava.*;
// the Employee class is defined in that package Employees类在该包中定义

import static java.lang.System.*;  //静态导入System类
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
      Employee 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());
   }
}

运行结果如下：

程序4-7

程序代码如下：

package com.horstmann.corejava;    //将类放入包中
2 
3 // the classes in this file are part of this package   （这个文件中的类就是这个包中的一部分）
4 
5 import java.time.*;   //java.time包的引入
6 
7 // import statements come after the package statement   （import语句位于package语句之后）
8 
9 /**
10 * @version 1.11 2015-05-08
11 * @author Cay Horstmann
12  */
13 public class Employee
14 {
15    private String name;     //实例域定义
16    private double salary;
17    private LocalDate hireDay;
18 
19    public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)  //构造器定义
20    {
21       this.name = name;   //this用来引用当前对象
22       this.salary = salary;
23       hireDay = LocalDate.of(year, month, day);   
24    }
25 
26    public String getName()    //实例域name的访问器方法
27    {
28       return name;
29    }
30 
31    public double getSalary()   //实例域Salary的访问器方法
32    {
33       return salary;
34    }
35 
36    public LocalDate getHireDay()   //实例域HireDay的访问器方法
37    {
38       return hireDay;
39    }
40 
41    public void raiseSalary(double byPercent)
42    {
43       double raise = salary * byPercent / 100;
44       salary += raise;
45    }
46 }

运行代码如下：

3. 实验总结：

通过这一周的学习，对于对象和类有了更深刻的了解，也发现了自己在编程方面的不足，希望在下一周的学习中可以多多编程提高编程能力。