面向對象編程練習

實驗 3 面向對象編程練習
一、實驗目的
??? 通過編程和上機實驗理解 Java 語言是如何體現面向對象編程基本思想，了解類的封裝方法，以及如何創建類和對象，了解成員變量和成員方法的特性，掌握 OOP 方式進行程序設計的方法，了解類的繼承性和多態性的作用。
二、實驗要求
1．?編寫一個體現面向對象思想的程序。
2．?編寫一個創建對象和使用對象的方法的程序。
3．?編寫一個顯示當前日期和時間的程序。
4．?編寫不同成員變量修飾方法的程序。
5．?編寫不同成員方法修飾方法的程序。
6．?編寫體現類的繼承性（成員變量、成員方法、成員變量隱藏）的程序。
7．?編寫體現類的多態性（成員方法重載、構造方法重載）的程序。
三、實驗內容
（一）創建 Applet 應用小程序
??? 1．創建一個 Applet 應用程序 KY3_1.java 文件。
??? （1）程序功能：建立一個 Applet 小程序，使其可以進行簡單的加法運算。該程序要包含類、接口、屬性、方法、事件等面向對象的基本元素。
??? （2）程序源代碼如下。
??????? import java.awt.*;
??????? import java.awt.event.*;
??????? import java.applet.Applet;
??????? public class KY3_1 extends Applet implements Ac tionListener {
????????? Label label1=new Label("+");
????????? Label label2=new Label("=");
???????? TextField field1=new TextField(6);
???????? TextField field2=new TextField(6);
???????? TextField field3=new TextField(6);
???????? Button button1=new Button("相加");
???????? public void init() { // 初始化
?????????? add(field1);
?????????? add(label1);
?????????? add(field2);
?????????? add(label2);
?????????? add(field3);
?????????? add(button1);
?????????? button1.addActionListener(this);
???????? }
???????? public void actionPerf ormed(ActionEvent e) { // 處理按鈕事件
?????????? int x=Integer.parseInt(field1.getText())+Integer.parseInt(field2.getText());
?????????? field3.setText(Integer.toString(x)); // 數值轉換為字符串
?????????? }
???????? }
? 2．編寫一個瀏覽 Applet 應用程序的頁面文件 KY3_1.HTML，源代碼如。
???
???
???
???
? 3．將 KY3_1.java 源程序編譯為 KY3_1.class 文件
? 4．使用瀏覽器或使用小程序查看器瀏覽 KY3_1.HTML 文件（即在命令提示符窗口輸入：
appletviewer KY3_1.HTML），運行。
（二）創建對象并使用對象
? 1．編寫 Applet 程序
¨?程序功能：這個 Applet 程序要在頁面上輸出兩個矩形，并伴有文字輸出。
¨?KY3_2.java 程序的源代碼如下。
???? import java.awt.*;
???? import java.applet.Applet;
???? public class KY3_2 extends Applet {
??????? MyBox b1=new MyBox();//創建對象 b1
??????? MyBox b2=new MyBox(170,20,60,60); //創建對象 b2
??????? public void paint(Graphics g) {
????????? b1.setPosition(20,20);
????????? b1.setSize(60,60);
????????? b1.draw(g);
????????? g.drawString("矩形 1 的 X 位置: "+b1.getX(), 20, 100);
????????? g.drawString("矩形 1 的 Y 位置: "+b1.getY(), 20, 120);
??????? b2.draw(g);
??????? g.drawString("矩形 2 的 X 位置: "+b2.getX(), b2.getX(), b2.getY()+80);
??????? g.drawString("矩形 2 的 Y 位置: "+b2.getY(), b2.getX(), b2.getY()+100);
????? }
??? }
??? class MyBox {
????? private int x, y, width, height;
????? MyBox() {
??????? x=0;
??????? y=0;
??????? width=0;
??????? height=0;
????? }
????? MyBox(int xPos, int yPos, int w, int h) {
??????? x=xPos;
??????? y=yPos;
??????? width=w;
??????? height=h;
????? }
????? public void setPosition (int xPos, int yPos) {
??????? x=xPos;
??????? y=yPos;
????? }
????? public void setSize (int w, int h) {
??????? width=w;
??????? height=h;
????? }
????? public int getX() {
??????? return x;
?????? }
?????? public int getY() {
???????? return y;
?????? }
?????? public void draw(Graphics g) {
???????? g.drawRect(x, y, width, height);
?????? }
??? }
2．編寫一個瀏覽 Applet 應用程序的頁面文件 KY3_2.HTML
?
?
?
?
3．將 KY3_2.java 源程序編譯為 KY3_2.class 文件
4．使用瀏覽器或使用小程序查看器瀏覽KY3_2.HTML文件（即在命令提示符下輸入：appletviewer
??? KY3_2.HTML），運行.
思考：程序的結構。類與對象的關系。對象創建、使用、銷毀的過程。
（三）編寫顯示當前日期和時間的程序
1．?編寫Applet 類文件KY3_3.java
¨?程序功能：該程序通過使用一個自定義類Time，實現顯示當前日期和時間的功能
¨?KY3_3.java 程序源代碼如下。
import java.awt.Graphics;
import java.applet.Applet;
import java.util.Calendar;
class Time {
private Calendar t;
private int y, m, d, hh, mm, ss;
Time (){
t=Calendar.getInstance();
y=t.get(t.YEAR);
m=t.get(t.MONTH)+1;
d=t.get(t.DATE);
hh=t.get(t.HOUR_OF_DAY);
mm=t.get(t.MINUTE);
ss=t.get(t.SECOND);
}
public String getDate() {
return y+" 年"+m+"月"+d+"日";
}
public String getTime() {
String s=hh+" 時"+mm+"分"+ss+"秒";
return s;
}
}
public class KY3_3 extends Applet {
Time t=new Time();
public void paint(Graphics g) {
g.drawString("當前日期："+t.getDate(),50,40);
g.drawString("當前時間："+t.getTime(),50,80);
}
}
2．?編寫瀏覽KY3_3 類的頁面文件KY3_3.html

3．?在瀏覽器中瀏覽程序運行結果。
（四）使用修飾符
有時需要公開一些變量和方法，有時需要禁止其他對象使用變量和方法，這時可以使用修飾符來實現這個目的。常用的修飾符如下。Public，private，protected，package，static，final，transient，volatile
1．?程序功能：通過兩個類StaticDemo、KY3_4 說明靜態變量/方法與實例變量/方法的區別。
2．?編寫類文件KY3_4.java，程序源代碼如下。
class StaticDemo {
static int x;
int y;
public static int getX() {
return x;
}
public static void setX(int newX) {
x = newX;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int newY) {
y = newY;
}
}
public class KY3_4 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("靜態變量x="+StaticDemo.getX());
System.out.println("實例變量y="+StaticDemo.getY()); // 非法，編譯時將出錯
StaticDemo a= new StaticDemo();
StaticDemo b= new StaticDemo();
a.setX(1);
a.setY(2);
b.setX(3);
b.setY(4);
System.out.println("靜態變量a.x="+a.getX());
System.out.println("實例變量a.y="+a.getY());
System.out.println("靜態變量b.x="+b.getX());
System.out.println("實例變量b.y="+b.getY());
}
}
3．?對上面的源程序進行編譯，排錯并運行
（五）方法中參數傳遞的練習
1．?編寫一個傳值調用的程序文件KY3_5.java。
¨?程序功能：程序首先給整型變量x 和y 賦一個初值10，然后使用傳值調用方式調用方法ff1對x 和y 做乘方及輸出x 和y 的乘方值，最后再輸出x 和y 的乘方值。
¨?程序源代碼如下。
class KY3_5 {
public static void main(String[] args) {
int x=10, y=10;
ff1(x, y);
System.out.println("x="+x+", y="+y);
}
static void ff1(int passX, int passY) {
passX=passX*passX;
passY=passY*passY;
System.out.println("passX="+passX+", passY="+passY);
}
}
¨?編譯KY3_5.java
¨?分析其運行結果
2．?編寫一個調用對象方法的程序文件KY3_6.java。
¨?程序功能：通過調用對象的方法在方法調用后修改了成員變量的值。
¨?KY3_6.java 程序源代碼如下。
class KY3_6 {
public static void main(String[] args) {
Power p=new Power();
p.ff2(10,10);
System.out.println("方法調用后 x="+p.x+", y="+p.y);
}
}
class Power{
int x=10, y=10;
void ff2(int passX, int passY) {
System.out.println("初始時 x="+x+", y="+y);
x=passX*passX;
y=passY*passY;
System.out.println("方法調用中 x="+x+", y="+y);
}
}
¨?編譯KY3_6.java
¨?
以上兩個實驗例子僅僅是為了說明Java 編程中參數傳遞時要注意的問題，在實際編程中是不可取的，因為完全可以采用其它更好的方法來實現參數的傳遞。例如，前面還使用過傳遞對象的方式。
思考：方法的參數傳遞有哪些方式？區別時什么？
（六）類的繼承性練習
??? 1．進一步理解繼承的含義
??? 新類可從現有的類中產生，并保留現有類的成員變量和方法并可根據需要對它們加以修改。新類還可添加新的變量和方法。這種現象就稱為類的繼承。
??? 當建立一個新類時，不必寫出全部成員變量和成員方法。只要簡單地聲明這個類是從一個已定義的類繼承下來的，就可以引用被繼承類的全部成員。被繼承的類稱為父類或超類（superclass），這個新類稱為子類。
Java 提供了一個龐大的類庫讓開發人員繼承和使用。設計這些類是出于公用的目的，因此，很少有某個類恰恰滿足你的需要。你必須設計自己的能處理實際問題的類，如果你設計的這個類僅僅實現了繼承，則和父類毫無兩樣。所以，通常要對子類進行擴展，即添加新的屬性和方法。這使得子類要比父類大，但更具特殊性，代表著一組更具體的對象。繼承的意義就在于此。
??? 2．創建公共類 KY3_7_P
??? （1）編寫程序文件 KY3_7_P.java，源代碼如下。
??????? public class KY3_7_P
??????? {
??????????? protected String xm;???????????????????? //具有保護修飾符的成員變量
??????????? protected int xh;
??????????? void setdata(String m,int h)??????? //設置數據的方法
??????????? {
??????????????? xm =m;
??????????????? xh = h;
??????????? }
??????????? public void print()????? //輸出數據的方法
??????????? {
??????????????? System.out.println(xm+", "+xh);
??????????? }
??????? }
??? （2）編譯 KY3_7_P.java，產生類文件 KY3_7_P.class。
??? 3．創建繼承的類
??? （1）程序功能：通過 KY3_7_P 類產生子類 KY3_8，其不僅具有父類的成員變量 xm（姓名）、xh（學號），還定義了新成員變量 xy（學院）、xi（系）。在程序中調用了父類的 print 方法，同時可以看出子類也具有該方法。
（2）編寫 KY3_8.java 程序，源代碼如下。
??? class KY3_8 extends KY3_7_P
??? {
??????? protected String xy;
??????? protected String xi;
??????? public static void main(String args[])
??????? {
??????????? KY3_7_P p1 = new KY3_7_P();
??????????? p1.setdata("帥零",12321) ;
??????????? p1.print();
??????????? KY3_8 s1 = new KY3_8() ;
??????????? s1.setdata("郭麗娜",12345); //調用父類的成員方法
??????????? s1.xy="經濟管理學院";????? //訪問本類的成員變量
??????????? s1.xi="信息管理系";???? //訪問本類的成員變量
??????????? s1.print();
???????? System.out.print(s1.xm+", "+s1.xy+", "+s1.xi);
??????? }
??? }
??? （3）編譯并運行程序
注意：公共類 KY3_7_P 與 KY3_8 類要在同一文件夾（路徑）內。???
（七）類的多態性練習
1．?理解類的多態性
類的繼承發生在多個類之間，而類的多態只發生在同一個類上。在一個類中，可以定義多個同名的方法，只要確定它們的參數個數和類型不同。這種現象稱為類的多態。
多態使程序簡潔，為程序員帶來很大便利。在OOP 中，當程序要實現多個相近的功能時，就給相應的方法起一個共同的名字，用不同的參數代表不同的功能。這樣，在使用方法時不論傳遞什么參數，只要能被程序識別就可以得到確定的結果。
類的多態性體現在方法的重載（overload）上，包括成員方法和構造方法的重載。
2．?方法的重載
方法的重載是指對同名方法的不同使用方式。
¨?程序功能：對不同的數進行排序輸出。在IntSort 類中定義3 個同名的方法sort，在
¨?編寫KY3_9.java 文件，源代碼如下。
import java.awt.Graphics;
import java.applet.Applet;
class IntSort {
public String sort(int a, int b) {
if (a>b)
return a+" "+b;
else
return b+" "+a;
}
public String sort(int a, int b, int c) {
int swap;
if (aswap=a;
a=b;
b=swap;
}
if (aswap=a;
a=c;
c=swap;
}
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if (bswap=b;
b=c;
c=swap;
}
return a+" "+b+" "+c;
}
public String sort(int arr[]) {
String s=" ";
int swap;
for (int i=0; ifor (int j=0; jif (arr[j]>arr[j+1]) {
swap=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=swap;
}
for (int i=0; is=s+arr[i]+" ";
return s;
}
}
public class KY3_11 extends Applet {
IntSort s=new IntSort();
public void paint(Graphics g) {
int a=30, b=12, c=40;
int arr[]={34,8,12,67,44,98,52,23,16,16};
g.drawString("兩個數的排序結果："+s.sort(a,b),30,30);
g.drawString("三個數的排序結果："+s.sort(a,b,c),30,60);
g.drawString("數組的排序結果："+s.sort(arr),30,90);
}
}
¨?編譯并運行程序
¨?三個同名方法
public String sort (int a, int b)
public String sort (int a, int b, int c)
public String sort (int arr[])
¨?編寫KY3_10 類文件的頁面文件KY3_11.html

¨?
3．?構造方法的重載
構造方法的名稱和類同名，沒有返回類型。盡管構造方法看起來和一般的成員方法沒有差別，但它不是方法，也不是類的成員。因此，構造方法不能直接調用，只能由new 操作符調用。
構造方法對于類是十分重要的，對象的初始化任務要靠構造方法來完成。重載構造方法的目的是提供多種初始化對象的能力，使程序員可以根據實際需要選用合適的構造方法來初始化對象。
¨?編寫構造方法RunDemo 的重載程序文件KY3_11，源代碼如下。
class RunDemo {
private String userName, password;
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RunDemo() {
System.out.println("全部為空!");
}
RunDemo(String name) {
userName=name;
}
RunDemo(String name, String pwd) {
this(name);
password=pwd;
check();
}
void check() {
String s=null;
if (userName!=null)
s="用戶名："+userName;
else
s="用戶名不能為空！";
if (password!="12345678")
s=s+" 口令無效！";
else
s=s+" 口令：********";
System.out.println(s);
}
}
public class KY3_12 {
public static void main(String[] args) {
new RunDemo();
new RunDemo("劉新宇");
new RunDemo(null,"邵麗萍");
new RunDemo("張馳","12345678");
}
}
¨?編譯并運行程序
¨?三個構造方法，其中第一個無參構造方法RunDemo() 的實際作用是對成員變量賦缺省初值，由于userName和password都是String 類，所以它們的缺省初值為null。第二個構造方法RunDemo(String) 只有一個參數，用來對成員變量userName 賦初值。第三個構造方法RunDemo(String, String) 有兩個參數，并有更多的內容，首先調用this(name)，其實際作用就是調用當前類的構造方法RunDemo(String name)；然后對成員變量password 賦值；最后調用check 方法來檢查userName 和password，類似于一般程序的口令驗證。重載構造方法的執行由對象根據實際參數的個數、類型和順序確定。
四、思考題
1．?說明使用變量之前是不是都要先聲明變量。說明使用變量之前是不是都要先賦值，為什么？
2．?說明什么是構造方法。
3．?說明程序中有多個類時如何確定源程序文件的名稱。
4．?說明類的繼承和多態有什么作用，在使用上應該注意什么問題。

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