201871010106-丁宣元 《面向对象程序设计（java)》第四周学习总结

201871010106-丁宣元 《面向对象程序设计（java)》第四周学习总结

正文开头

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	掌握类与对象的基础概念，理解类与对象的关系； 掌握对象与对象变量的关系； 掌握预定义类Date、LocalDate类的常用API； 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） 掌握对象的构造方法、定义方法及使用要求；（重点）； 理解重载概念及用法； 掌握包的概念及用法；

正文内容

第一部分：总结第四章理论知识（20分）

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)对象的三个主要特征：

　　　　 　　行为:对对象施加哪些操作或者可以使用哪些方法；

　　　　　　 状态:加操作或者方法，对象如何应对；

　　　　　　 标识:如何辨别具有相同行为和状态的不同对象。

　　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、识别类：oop的思路，从设计类开始，然后在每个类里面添加方法。

4、类之间的关系：

　　（1）依赖：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：类A的对象包含类B的对象。

　　（3）继承：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

　　  a.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）。

b.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。

　　  c.详内：（1）已学：Math类、math类、String类、Scanner类；

　　　　　　（2）要使用预定义类的方法，只需知道方法名和参数

　　　　　　（3）使用预定义类要在程序开始处用import命令导入该类所在的包路经。

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：

　　　　a实例域：类定义时实例域部分所定义的变量；

　　　　 b局部变量：方法体中定义的变量和方法的参数；

　　　　 c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。

　　　　d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。

　　　　 e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

　　　　  f 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 :private，不会被其他类调用

四.方法定义：

　　a）包括方法声明和方法体；

　　b）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；

　　c）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。

　　　　　　　　　　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。

　　                             一个类的静态方法不可以访问非静态成员变量。(翻转课堂）

使用时间：不需要访问对象状态，参数都由显示参数提供

　　　　　　　　　　 只需访问类的静态域

　　　　　　　　　　 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，然后才定义类的语句；

　　（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。

十.文档注释技术

　　　   类注释:放在import语句之后、类定义之前

　　　 方法注释:放在所述方法之前，可以使用下面的标记：@param,@return,@throws

　　　　域注释:需要对共有域(一般为静态常量)建立文档

　　　　通用注释:@author，产生一个“author”条目

　　　　　　　　@version产生一个“version”(版本)条目

　　　　　　　　@since产生一个“since”条目

　　　　包与概述注释

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。

3. 实验步骤与内容：

实验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，第七位至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个身份证号码，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。

代码：

import java.util.Scanner;

public class Birthday {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        System.out.println("input the ID:");
        String message=in.nextLine();
        System.out.print(message.substring(6, 10)+"-"+message.substring(10, 12)+"-"+message.substring(12, 14));
    }

}

运行结果：

　　　　注：1.程序要用Scanner类，而Scanner类定义在工具包中，故需调用Util工具包（即import语句）。

2.String类的substring方法可以从一个较大的字符串中提取出一个子串。（注意截取位置，若有两个参数，第一个参数是开始截取的位置，第二个参数是不想复制的第一个位置）字符串第一个位置下标为0。

substring方法可以计算字串的长度。eg:s.substring(a,b)的长度是a-b。

任务二 studentfile.txt文件内容是本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)

　　　　代码：

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

public class Main2 {
    // 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：

实验2  测试程序1

1.编辑、编译、调试运行程序4-2（教材104页）；

2.结合程序运行结果，掌握类的定义与类对象的用法，并在程序代码中添加类与对象知识应用的注释；

a.代码与注释

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;
   }
}

　　b.结果

　　3.尝试在项目中编辑两个类文件（Employee.java、 EmployeeTest.java ），编译并运行程序。

Employee.java

代码

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;
   }
}

结果

EmployeeTest.java

代码

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)
         System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary() + ",hireDay="
            + e.getHireDay());//调用getName,getSalary,getHireDay来打印雇工信息
   }
}

结果

　　4.参考教材104页EmployeeTest.java，设计StudentTest.java，定义Student类，包含name（姓名）、sex（性别）、javascore（java成绩）三个字段，编写程序，从键盘输入学生人数，输入学生信息，并按以下表头输出学生信息表：

姓名    性别        java成绩

代码

import java.util.Scanner;

public class StudentTest
{
   public static void main(String[] args)
   {

      Students[] a = new Students[3];
      System.out.println("please input the messages:：");
      Scanner in = new Scanner(System.in);
      for(int i=0;i<a.length;i++) {
          a[i]=new Students(in.next(),in.next(),in.next());
      }
      System.out.println("name"+" "+"sex"+" "+" "+"javascore");

      for (Students e :a)
         System.out.println(e.getName() +"    "+e.getSex()+"         "+e.getJavaScore()+" ");
   }
}

class Students
{
   private String name;
   private String sex;
   private String javascore;

   public Students(String n, String s, String j)
   {
      name = n;
      sex = s;
      javascore =j;
   }

   public String getName()
   {
      return name;
   }

   public String getSex()
   {
      return sex;
   }

   public String getJavaScore()
   {
      return javascore;
   }

}

结果：

测试程序2

编辑、编译、调试运行程序4-3（教材116）；

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；理解Java单元（类）测试的技巧。

　　 a.代码与注释

public class StaticTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 三个employee对象填充staff数组
      var staff = new Employee[3];//构造了Employee 数组

      staff[0] = new Employee("Tom", 40000);
      staff[1] = new Employee("Dick", 60000);
      staff[2] = new Employee("Harry", 65000);

      // 打印员工信息
      for (Employee e : staff)
      {
         e.setId();
         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
      }

      int n = Employee.getNextId(); // calls static method调用静态方法
      System.out.println("Next available id=" + n);
   }
}

class Employee
{
   private static int nextId = 1;

   private String name;//实例域定义
   private double salary;
   private int id;

   public Employee(String n, double s)//构造器
   {
      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
   {
      var e = new Employee("Harry", 50000);//定义var型的e
      System.out.println(e.getName() + " " + e.getSalary());
   }
}

　　　　  b.结果

　　 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；

　　　　　　a.代码与注释

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;
   }
}

　　　　  b.结果

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。

　　　　　   a.代码与注释

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;
   }
}

　　　　  b.结果

　　  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；

4-6：

　　　　　　　　a.代码与注释

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());
   }
}

　　　　  b.结果

　　　　　　4-7：

　　　　　　　　a.代码与注释

package com.horstmann.corejava;  //将类放入包中

// the classes in this file are part of this package 这个文件中的类是这个包的一部分

import java.time.*;  //java.time包的导入

// import statements come after the package statement   导入语句位于PACKAGE语句之后

/**
 * @version 1.11 2015-05-08
 * @author Cay Horstmann
 */
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用来引用当前对象
      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;
   }
}

　　　　  b.结果

4. 实验总结：

　　 通过本次实验，我学会了：（1）类，对象，类之间的关系  （2）预定义类 （3）自定义类静态域与静态方法 （4）包等 （5）尝试编写修改程序

在理论课的基础上，基于基础知识，进行实验验证，并在实验验证的基础上加深对程序的理解，进一步练习改编程序，以达到题目所需的结果。但本次实验花费大量的时间，反映出学习的问题很多。

　　 1.前三章知识未完全理解记住。第四章知识掌握度很低，在理解上存在很大问题，代码读懂很吃力。

　　 2.在PTA测试中，第一个程序要查书才写出，说明对知识的掌握程度不够；第二个程序，思路很乱。在助教的讲解下渐渐有了思路，后期自己不断理解，不断尝试，不断修改。

　　 3.在实验中出现导入后程序存在问题，编写也有很多的问题，在不断的请教同学，查书，不断修改后才正确。

　　 在以后的学习中，要对基本知识进行仔细地理解，在理解上进行实践，多次修改，多读一些代码锻炼自己。