201521123013 《Java程序设计》第5周学习总结

1. 本章学习总结

　　1.1 尝试使用思维导图总结有关多态和接口的知识点。

　　

　　1.2可选 使用常规方法总结其他上课内容。

• 接口：不是类，不能使用new实例化，可用instanceof判断是否实现某接口。接口的扩展可通过继承
• Arrays.sort实现对指定的对象数组进行升序，所有元素都必须实现Comparable（也可以用Collections.sort）。
• 面向接口编程：将代码与接口相联系，但是编写不需要考虑有什么类实现了该接口。只要一旦有类实现该接口，直接用这个接口代码实现就行。例如if (((Comparable)dest[i-1]).compareTo(dest[i]) > 0)可用于实现了Comparable接口的任何类。
• 内部类：即在一个类里面再写另外一个类，static class称为静态内部类（又称嵌套类）。匿名内部类，没有名字的类，格式为：new 类名(){};或new 接口<>(){};

2. 书面作业

Q1.代码阅读：Child压缩包内源代码

　1.1 com.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。

package com.parent;
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());
    }
}

　　

• 上图可知道，i被private修饰，是不可见的，所以在子类中无法访问。改为protected修饰就可以在本类及其子类进行访问了。
• 接着，c.getParenti();因为在Child中没有重新定义i，所以访问的是父类的i=1，c.getParentj();因为在Child中没有重新定义geti()和j，所以都是访问父类的geti()和j。而Other.showParentj(p);因为被static修饰，所以直接用类名调用就可以了。输出结果如下：
  
  　　

　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。　

import com.parent.*;
public class OutOfParentPackage{
	public static void showParentj(Parent p){
		System.out.println(p.j);
		System.out.println(p.geti());
		p.getj();
	}
}

　　

• 由上图可知，Parent类是不可见的，因为OutOfParentPackage.java不在Parent包内，所以按照提示可在Parent类加上public修饰，但是仍然会显示如下错误：
  
  　　
  
  　　
• 所以按照提示再将protected int j=2;和protected int geti(){}改为public int j=2;和public int geti()，因为protected只能让本类及其子类访问。这样就可以运行出1.1题目的输出结果了。
  
  　
  
  Q2.abstract进阶：阅读GuessGame抽象类的设计与使用源代码

//改造前
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
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();
}

　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？

• 引用文件名的提示

改造前，没使用抽象类，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

• 使用抽象类、抽象方法不用给出具体的实现，本题将输入和输出方法抽象出来，给出了一个输入输出的框架，当你具体想使用控制台、对话框图形界面进行输入时，只需要重写它即可，而不用反复的创建适用于控制台、对话框图形界面的输入输出方法，省去了写很多的代码，实现了代码的可扩展性。
• 举个例子：做一个游戏的时候，当你要创建一个角色的时候，反复的创建类和方法会很麻烦，产生大量的代码冗余，因为一个角色可能有很多职业、技能，但是如果创建一个抽象类的话，可以让创建的角色继承抽象类中的属性和方法，然后在调用重写方法，这样就可以省去写很多代码。所以抽象类就像一个模板，很方便后期的调用和重写，实现了程序的可扩展性。

　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？

• 首先需要有个框架，让GuessFrame继承JFrame框架类，然后让图形界面支持的输入输出重写抽象方法的输入输出，添加界面组件，（Java为GUI提供的对象都在import javax.swing.;import java.awt.;包中）

　2.3 结合该例子，你觉得什么时候应该使用abstract?

• abstract修饰的类叫做抽象类，它不能被实例化，只能被子类继承并且重写其抽象方法；abstract修饰的方法叫做抽象方法，它不能有具体的实现，只能做声明，只能在子类中被重写。
• 当不知道具体实现方法的时候，可以使用abstract。Guess这个例子，可以看出抽象出输入输出方法以方便去后期的调用是要用作控制台、对话框图形界面等输入输出。建立了一个框架（模板）以方便后期使用。
• 或者是之前的abstract Shape类，Circle类和Rectangle类都有getArea方法，你可以先将getArea方法抽象出来，在后面在重写它。

　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。

• 变化的是使用的环境，也就是我们要用控制台、对话框图形界面还是其他环境进行输入输出，不变的是Guess抽象类。Guess抽象类可以在任何环境下通用相当于一个模板，但是因为它是abstract修饰的，它只有声明而没有具体的实现，如果想用它，你就必须继承它并且重写它的抽象方法才能具体的实现。

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？

• Comparable接口是一个排序接口，如果一个类实现了Comparable接口，那么代表它本身支持排序，它实现的是对类的每个对象进行整体排序。Arrays类中的sort方法可以对对象数组进行升序排序，但是必须对象所属的类必须实现Comparable接口。由下图可知：对象数组被强制转成Comparable
  
  　　

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

• Comparable接口将比较代码嵌套进自身类，相当于内部比较器；而Comparator接口在一个独立的类中实现比较。由3.1可知实现Comparable接口，得该类本身支持排序，只支持按照一种规则排序，而Comparator接口，如果我们需要对类进行某种排序而该类本身不具有这种排序，则可以通过建立一个Comparator比较器来进行排序，并且它支持按照多种规则进行排序。

　3.3 可选：使用匿名内部类、Lambda表达式实现PTA编程5-2。

• 匿名内部类

Arrays.sort(str, new Comparator<PersonSortable2>(){
			public int compare(PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2) {
				return o1.getName().compareTo(o2.getName());
			}
		});
Arrays.sort(str, new Comparator<PersonSortable2>(){
			public int compare(PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2) {
				return Integer.toString(o1.getAge()).compareTo(Integer.toString(o2.getAge()));
			}
		});

• Lambda表达式

Arrays.sort(str, (PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2)
				->(o1.getName().compareTo(o2.getName())));
			}
Arrays.sort(str, (PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2)
		       ->(Integer.toString(o1.getAge()).compareTo(Integer.toString(o2.getAge())));
			}

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。

• 由下图可知StudenDaoListImpl、StudentDaoArrayImpl实现StudentDao接口，继承自Student。
  
  　　

　4.2 StudenDaoListImpl与StudentDaoArrayImpl有何区别？

• StudenDaoListImpl的属性是ArrayList（不规则数组），而StrudentArrayImpl（规则数组，需要确定数组大小，但是会出现定义数组长度太小或太大导致内存浪费或者不够）的属性是Array，所以在实现StudentDao的方法时，就会有不同的具体的实现方法。

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中的Test.java的代码讨论分析。不要百度原封不动照搬！

• 面向接口编程：将代码与接口相联系，但是编写不需要考虑有什么类实现了该接口。只要一旦有类实现该接口，直接用这个接口代码实现就行。这样的好处是提高了程序的灵活性，降低类与类之间的耦合性，通过用接口实现了多态。
• 在题目3，Comparable可以对本身支持排序的类进行排序，当你需要对某个类进行整体排序就可以直接实现Comparable，而当你想对类进行某一种（或多种）规则排序就可以实现Comparator接口。在题目4中，只需要注意是用什么数据结构来存放数组，Array还是Arraylist，它们都实现了StudenDao接口，只需对接口方法进行重写即可，这样就可以做到扩展了程序的灵活性，通过重写接口方法，实现多态。

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，两个即可)、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。

　参考资料:结对编程参考资料　可以使用Processon画图

• 6.1

学生A	项目地址
http://www.cnblogs.com/xygeqian/p/6610434.html	https://git.oschina.net/xygeqian/java201521123013/tree/master

• 6.2常用功能描述框图
  
  　　

• 6.3关键代码

public class Clothes extends Goods {
	private String color;
	private String size;
	public Clothes(String name,double price,int num,String color, String size) {
		super(name,price,num);
		this.color = color;
		this.size = size;
	}
	public String getColor() {
		return color;
	}
	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}
	public String getSize() {
		return size;
	}
	public void setSize(String size) {
		this.size = size;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "衣服:"+super.getName()+",价格:"+super.getPrice()+",颜色:"+color+",尺寸"+size+",数量:"+super.getNum();
	}

}

public abstract class Goods {
	private String name;
	private double price;
	private int num;

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

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	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;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Goods [name=" + name + ", price=" + price + ", num=" + num + "]";
	}
}

• 6.4运行界面
  
  　　

3. PTA实验总结及码云上代码提交记录

3.1本周Commit历史截图

　　

3.2 实验总结

　　1. 在5-1中，因为是在姓名相同的情况下对年龄进行排序，所以只需要用Comparable接口，当if(this.name.compareTo(o.name)!=0){return this.name.compareTo(o.name);else {return Integer.toString(this.age).compareTo(Integer.toString(o.age));}。

　　2. 在5-2中，因为需要对姓名和年龄分别进行排序，所以用到两个比较器NameComparator和AgeComparator。写法跟5-1一样，可以通过匿名内部类或者lambda表达式的方式写。两题的注意当compare值大于0返回1，当小于0返回-1。

　　3. 4-1对题目理解不是很清楚，运行不出来结果。