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Java類和對(duì)象的設(shè)計(jì)原理

 更新時(shí)間:2022年07月06日 09:41:13   作者:王小王_123???????  
這篇文章主要介紹了Java類和對(duì)象的設(shè)計(jì)原理,文章圍繞主題展開詳細(xì)的內(nèi)容介紹,具有一定的參考價(jià)值,需要的朋友可以參考一下

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>
  • 1. 掌握面向?qū)ο蟮木幊趟枷?、類與對(duì)象;
  • 2. 掌握類的封裝性、繼承性和多態(tài)性的作用;
  • 3. 掌握成員變量和成員方法的特性、構(gòu)造方法、toString方法、equals方法的使用;
  • 4. 掌握this、super、final、static等關(guān)鍵字的使用;
  • 5. 掌握接口及接口對(duì)象的使用;
  • 6. 掌握包的定義與使用;
  • 7. 掌握四種訪問(wèn)控制權(quán)限private、default、protected、public。

二、實(shí)驗(yàn)代碼

1.定義一個(gè)類MyProgram,包含兩個(gè)屬性:

一個(gè)是private的整型屬性data、一個(gè)是private的String類型屬性str,封裝這兩個(gè)屬性的四個(gè)方法setData( )和getData( )、setStr( )和getStr( );重寫toString方法(自定義格式);重寫equals方法(屬性data和屬性str均相同才表示兩個(gè)對(duì)象相等)。并編寫測(cè)試程序,測(cè)試MyProgram類的使用。

package 作業(yè)練習(xí).test2;
public class MyProgram {
public static void main(String[] args) {
Test t1=new Test();
Test t2=new Test();
t1.setStr("A");
t2.setStr("B");
t1.setData(1);
t2.setData(2);
System.out.println(t1.equals(t2));
System.out.println(t1.toString());
System.out.println(t2.toString());
}

}
class Test{
private String str;
private int data;
public String getStr() {
return str;
}
public void setStr(String str) {
this.str = str;
}
public int getData() {
return data;
}
public void setData(int data) {
this.data = data;
}
@Override
public boolean equals(Object object) {
Test test =(Test) object;
if(test.getData()==this.getData()&&test.getStr() == this.getStr()) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
@Override
public String toString() {
return "str為"+this.getStr()+"\tdata為:"+this.getData();
}
}

2. 在Vehicle類的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)Tractor(拖拉機(jī))類

它不僅擁有journey、wheelNum、LoadNum、driveSpeed四個(gè)屬性和DriveAt()方法,而且還擁有自己的plough()方法,在該方法中要求能夠顯示journey、wheelNum、LoadNum三個(gè)屬性的值。請(qǐng)編寫測(cè)試類,調(diào)用DriveAt()、plough()方法。

package 作業(yè)練習(xí).test2;

public class Vehicle {
public float journey;
public int wheelNum;
public int loadNum;
public int driveSpeed;

public Vehicle() {
journey = 100.3f;
wheelNum = 4;
loadNum = 1;
}

public void driveAt(int speed) {
if (speed >= 60) {
System.out.println("行車速度太快,容易造成事故");
driveSpeed = 40;
} else {
System.out.println("你在安全行駛速度內(nèi)行駛");
driveSpeed = speed;
}
}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2;
public class Tractor extends Vehicle {
public void plough() {
System.out.println("公里數(shù):"+this.journey);
System.out.println("車速:"+this.driveSpeed);
System.out.println("承載量:"+this.loadNum);
}
public static void main(String[] args) {
Tractor t = new Tractor();
t.plough();
t.driveAt(80);
t.plough();
}
}

3. 組合實(shí)現(xiàn)汽車類

問(wèn)題描述:一輛Car有(has)四個(gè)輪子(Wheels)和一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)(Engine)?,F(xiàn)在要求用組合方法設(shè)計(jì)類Car、類Wheel和類Engine。

(1) 類Engine 有字符串屬性type記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào);

有構(gòu)造方法,可設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào);

有方法start()啟動(dòng)引擎(輸出發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和字符串“starts”的)。

(2)類Wheel有字符串屬性type記錄輪胎的型號(hào),有整數(shù)類型屬性index記錄當(dāng)前輪胎編號(hào)(1:front-left,2:front-right,3:back-left,4:back-right);

有構(gòu)造方法,可設(shè)置輪胎的型號(hào)和編號(hào);

有方法roll()表示輪胎正在轉(zhuǎn)動(dòng)(輸出輪胎型號(hào)、輪胎位置和“rolling”的字符串)。

(3)類Car有字符串屬性model記錄轎車的型號(hào),有屬性wheels[]和engine,分別是Wheel類對(duì)象數(shù)組和Engine類對(duì)象;

有構(gòu)造方法,參數(shù)是三個(gè)字符串,分別表示轎車的型號(hào)、輪胎型號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào);

有方法changeWheel()可以改變指定輪胎的型號(hào);

有方法start(),先輸出轎車型號(hào)和字符串“firing”,然后調(diào)用Engine的start(),再調(diào)用所有輪胎的roll(),最后顯示轎車型號(hào)和字符串“running”。

(4)編寫測(cè)試程序測(cè)試上述所有方法。

package 作業(yè)練習(xí).test2;

class Engine extends Car {
String type ;

public void Engine(String type) {
this.type = type;
}

void start() {
System.out.println(type + " starts");
}
}

class Wheel extends Car {
String type ;
int index = 0;

public void Wheel(String type, int index) {
this.type = type;
this.index = index;
}

void roll() {
System.out.println("wheel" + index + " " + type + " rolling");
}
}

public class Car {
String model;
static Wheel[] wheels;
static Engine engine = new Engine();

Car(String model, Wheel[] wheels, String eg) {
this.model = model;
this.wheels = wheels;
engine.Engine(eg);
}
Car() {

}
public void changeWheel(int index, String str) {
wheels[index - 1].Wheel(str, index);
}

void start() {
System.out.println(model + " firing");
engine.start();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
wheels[i].roll();
}
}
public static void main(String[] args) {
Wheel[] wheels = new Wheel[4];
String model = "瑪莎拉蒂";
String engine = "FSI2.0L";
for (int i = 1; i <= 4; i++) {
wheels[i - 1] = new Wheel();
wheels[i - 1].Wheel("德國(guó)馬牌", i);
}
Car car = new Car(model, wheels, engine);
car.start();
System.out.println("-----更改輪胎型號(hào)-----");
car.changeWheel(2, "米其林");
car.changeWheel(3, "倍耐力");
car.start();
}
}

4. 有圖形接口Shape

有圖形接口Shape,參照?qǐng)ACircle類補(bǔ)充完整正方形Square和三角形Triangle類,并分析運(yùn)行結(jié)果。

package 作業(yè)練習(xí).test2;
interface Shape {
void draw();
void erase();
}
class Circle implements Shape {
public void draw() {
System.out.println("Circle.draw()");
}
public void erase() {
System.out.println("Circle.erase()");
}
}
class Square implements Shape {
public void draw() {
System.out.println("Square.draw()");
}
public void erase() {
System.out.println("Square.draw()");
}
}
class Triangle implements Shape {
public void draw() {
System.out.println("Triangle.draw()");
}
public void erase() {
System.out.println("Triangle.draw()");
}
}
public class Shapes {
public static Shape randShape() {
switch ((int) (Math.random() * 3)) {
default:
case 0:
return new Circle();
case 1:
return new Square();
case 2:
return new Triangle();
}
}
public static void main(String[] args) {
Shape[] s = new Shape[9];
for (int i = 0; i < s.length; i++)
s[i] = randShape();
for (int i = 0; i < s.length; i++)
s[i].draw();
}
}

5. USB接口程序設(shè)計(jì)

通常人們使用的計(jì)算機(jī)上都有USB接口,鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)等都可以連接到USB接口中使用。在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí),這些設(shè)備也隨之啟動(dòng);當(dāng)計(jì)算機(jī)關(guān)閉時(shí),這些設(shè)備也會(huì)隨之關(guān)閉。鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)等USB接口設(shè)備都啟動(dòng)后,計(jì)算機(jī)才開機(jī)成功;當(dāng)這些設(shè)備都關(guān)閉后,計(jì)算機(jī)才關(guān)機(jī)成功。

讀所編寫的USB接口程序,該程序模擬了計(jì)算機(jī)的開機(jī)和關(guān)機(jī)過(guò)程,寫出運(yùn)行結(jié)果。

package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public class Computer {
private USB[] usbArr=new USB[4];
//向計(jì)算機(jī)上連接一個(gè)USB設(shè)備
public void add(USB usb){
//遍歷所有的插槽
for(int i=0;i<usbArr.length;i++){
//如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)空的
if(usbArr[i]==null){
usbArr[i]=usb;
break;
}
}
}
//計(jì)算的開機(jī)功能
public void powerOn(){
//遍歷所有的插槽
for(int i=0;i<usbArr.length;i++){
//如果發(fā)現(xiàn)有設(shè)備
if(usbArr[i]!=null){
//將USB設(shè)備啟動(dòng)
usbArr[i].turnOn();
}
}
System.out.println("計(jì)算機(jī)開機(jī)成功?。?!");
}
//計(jì)算的關(guān)機(jī)功能
public void powerOff(){
//遍歷所有的插槽
for(int i=0;i<usbArr.length;i++){
//如果發(fā)現(xiàn)有設(shè)備
if(usbArr[i]!=null){
//將USB設(shè)備關(guān)閉
usbArr[i].turnOn();
}
}
System.out.println("計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)成功?。?!");
}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public class KeyBoard implements USB {
@Override
public void turnOn() {
System.out.println("鍵盤啟動(dòng)了......");
}
@Override
public void turnOff() {
System.out.println("鍵盤關(guān)閉了......");
}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public class Mic implements USB {
@Override
public void turnOn() {
System.out.println("麥克風(fēng)啟動(dòng)了......");
}
@Override
public void turnOff() {
System.out.println("麥克風(fēng)關(guān)閉了......");
}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public class Mouse implements USB {
@Override
public void turnOn() {
System.out.println("鼠標(biāo)啟動(dòng)了......");
}
@Override
public void turnOff() {
System.out.println("鼠標(biāo)關(guān)閉了......");
}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//實(shí)例化計(jì)算機(jī)對(duì)象
Computer computer=new Computer();
//向計(jì)算機(jī)中添加鼠標(biāo)、麥克風(fēng)、鍵盤
computer.add(new Mouse());
computer.add(new Mic());
computer.add(new KeyBoard());
//啟動(dòng)計(jì)算機(jī)
computer.powerOn();
//關(guān)閉計(jì)算機(jī)
computer.powerOff();

}
}
package 作業(yè)練習(xí).test2.USB接口;
public interface USB {
void turnOn();//啟動(dòng)
void turnOff();//關(guān)閉
}

6.this關(guān)鍵字主要有三個(gè)應(yīng)用:

(1)this調(diào)用本類中的屬性,也就是類中的成員變量;

(2)this調(diào)用本類中的其他方法;

(3)this調(diào)用本類中的其他構(gòu)造方法,調(diào)用時(shí)要放在構(gòu)造方法的首行。

7.請(qǐng)簡(jiǎn)述static關(guān)鍵字的作用

static是一個(gè)修飾符,用于修飾類的成員方法、類的成員變量,另外可以編寫static代碼塊來(lái)優(yōu)化程序性能。

static修飾的方法一般稱作靜態(tài)方法,由于靜態(tài)方法不依賴于任何對(duì)象就可以進(jìn)行訪問(wèn),因此對(duì)于靜態(tài)方法來(lái)說(shuō),是沒(méi)有this的,因?yàn)樗灰栏接谌魏螌?duì)象,既然都沒(méi)有對(duì)象,就談不上this了。并且由于這個(gè)特性,在靜態(tài)方法中不能訪問(wèn)類的非靜態(tài)成員變量和非靜態(tài)成員方法,因?yàn)榉庆o態(tài)成員方法/變量都必須依賴具體的對(duì)象才能夠被調(diào)用。static塊可以優(yōu)化程序性能,是因?yàn)樗奶匦裕褐粫?huì)在類被初次加載的時(shí)候執(zhí)行一次。

8.請(qǐng)簡(jiǎn)述super關(guān)鍵字的作用

super用于在 派生類中調(diào)用父類的重名方法,或者引用重名的變量。super被用在派生類中,就是為了明確調(diào)用父類的方法。

class base
{
int a = 100;
}

class sup1 extends base
{
int a = 200;
void show()
{
System.out.println(a);
System.out.println(a);
}
public static void main(String[] args)
{
new sup1().show();
}
}

9.請(qǐng)簡(jiǎn)述final關(guān)鍵字的作用

final關(guān)鍵字可以用于三個(gè)地方。用于修飾類、類屬性和類方法。被final關(guān)鍵字修飾的類不能被繼承,被final關(guān)鍵字修飾的類屬性和類方法不能被覆蓋(重寫);對(duì)于被final關(guān)鍵字修飾的類屬性而言,子類就不能給他重新賦值了,如果重新賦值,會(huì)報(bào)錯(cuò)

到此這篇關(guān)于Java類和對(duì)象的設(shè)計(jì)原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java類和對(duì)象 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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