Java實(shí)驗(yàn) 面向?qū)ο缶幊叹毩?xí)

1、實(shí)驗(yàn)三 面向?qū)ο缶幊叹毩?xí)【開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及實(shí)現(xiàn)平臺(tái)或?qū)嶒?yàn)環(huán)境】Windows2000 或XP，JDK1.4【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 理解Java語(yǔ)言是如何體現(xiàn)面向?qū)ο缶幊袒舅枷耄? 了解類(lèi)的封裝方法，以及如何創(chuàng)建類(lèi)和對(duì)象，3 了解成員變量和成員方法的特性。4 掌握OOP方式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法，5 了解類(lèi)的繼承性和多態(tài)性的作用?！緦?shí)驗(yàn)要求】1 編寫(xiě)一個(gè)體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷氲某绦颉? 編寫(xiě)一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象和使用對(duì)象的方法程序。3 編寫(xiě)不同成員變量修飾方法的程序。4 編寫(xiě)不同成員方法修飾的程序。5 編寫(xiě)體現(xiàn)類(lèi)的繼承性（成員變量，成員方法，成員變量隱藏）的程序。6 編寫(xiě)體現(xiàn)類(lèi)多態(tài)性（成員方法重載，構(gòu)造方法重載）的程序?！緦?shí)

2、驗(yàn)內(nèi)容】一使用修飾符有時(shí)需要公開(kāi)一些變量和方法，有時(shí)需要禁止其他對(duì)象使用變量和方法，這時(shí)可以使用修飾符來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。常用的修飾符如下。public private protected package static final transient volatile不同修飾符的訪問(wèn)控制權(quán)限如表3.1 所示。1程序功能：通過(guò)兩個(gè)類(lèi)StaticDemo、LX3_4 說(shuō)明靜態(tài)變量/方法與實(shí)例變量/方法的區(qū)別。2編寫(xiě)類(lèi)文件LX3_4.java，程序源代碼如下。class StaticDemo static int x;int y;public static int getX() return x;pub

3、lic static void setX(int newX) x = newX;public int getY() return y;public void setY(int newY) y = newY;public class LX3_4 public static void main(String args) System.out.println(靜態(tài)變量x=+StaticDemo.getX();System.out.println(實(shí)例變量y=+StaticDemo.getY(); / 非法，編譯時(shí)將出錯(cuò)StaticDemo a= new StaticDemo();StaticDemo

4、 b= new StaticDemo();a.setX(1);a.setY(2);b.setX(3);b.setY(4);System.out.println(靜態(tài)變量a.x=+a.getX();System.out.println(實(shí)例變量a.y=+a.getY();System.out.println(靜態(tài)變量b.x=+b.getX();System.out.println(實(shí)例變量b.y=+b.getY();3對(duì)上面的源程序進(jìn)行編譯，會(huì)出現(xiàn)如圖3.4 所示的出錯(cuò)提示。4將源程序中的出錯(cuò)語(yǔ)句刪除或使用解釋符/隱藏起來(lái)，例如，/System.out.println(實(shí)例變量y=+Static

5、Demo.getY();5重新編譯并運(yùn)行該程序，結(jié)果如圖3.5 所示。static 聲明的成員變量/方法被視為類(lèi)的成員變量/方法，而不把它當(dāng)作實(shí)例對(duì)象的成員變量/方法。換句話說(shuō)，靜態(tài)變量/方法是類(lèi)固有的，可以直接引用，其它成員變量/方法僅僅被聲明，生成實(shí)例對(duì)象后才存在，才可以被引用。基于這樣的事實(shí)，也把靜態(tài)變量/方法稱(chēng)為類(lèi)變量/方法，非靜態(tài)變量稱(chēng)為實(shí)例變量/方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：類(lèi)的靜態(tài)變量可以直接引用，而非靜態(tài)變量則不行。類(lèi)的靜態(tài)變量相當(dāng)于某些程序語(yǔ)言的全局變量。靜態(tài)方法只能使用靜態(tài)變量，不能使用實(shí)例變量。因?yàn)閷?duì)象實(shí)例化之前，實(shí)例變量不可用。類(lèi)的靜態(tài)變量只有一個(gè)版本，所有實(shí)例

6、對(duì)象引用的都是同一個(gè)版本。對(duì)象實(shí)例化后，每個(gè)實(shí)例變量都被制作了一個(gè)副本，它們之間互不影響。二 方法中參數(shù)傳遞的練習(xí)在其它語(yǔ)言中，函數(shù)調(diào)用或過(guò)程調(diào)用時(shí)參數(shù)有傳值調(diào)用和傳地址調(diào)用之分。在Java 中，方法中的參數(shù)傳遞可以分為傳值調(diào)用或?qū)ο蠓椒ㄕ{(diào)用等方式。傳值調(diào)用即傳遞的參數(shù)是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，調(diào)用方法時(shí)在方法中將不能改變參數(shù)的值，這意味著只能使用它們。對(duì)象調(diào)用是指先調(diào)用對(duì)象，再調(diào)用對(duì)象的方法，這種方式可以修改允許存取的成員變量。所以，如果不想改變參數(shù)的值，可以采用傳值調(diào)用的方法。如果想改變參數(shù)的值，可采用對(duì)象調(diào)用的方法，間接修改參數(shù)的值。1.編寫(xiě)一個(gè)傳值調(diào)用的程序文件。（1）程序功能：程序首先給整型變

7、量x 和y 賦一個(gè)初值10，然后使用傳值調(diào)用方式調(diào)用方法ff1對(duì)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。（2）程序源代碼如下。（3）編譯，其運(yùn)行結(jié)果如圖3.6 所示。（4）分析其運(yùn)行結(jié)果這個(gè)程序沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果，原因是ff1 方法采用了傳值調(diào)用。調(diào)用ff1 方法時(shí)，將產(chǎn)生兩個(gè)參數(shù)passX 和passY，x 和y 的值被傳遞給這兩個(gè)參數(shù)。盡管在方法中計(jì)算了參數(shù)的平方，但從ff1方法返回后，參數(shù)消失，此時(shí)x 和y 的值仍是初值。2編寫(xiě)一個(gè)調(diào)用對(duì)象方法的程序文件。（1）程序功能：通過(guò)調(diào)用對(duì)象的方法在方法調(diào)用后修改了成員變量的值。（2）程序源代碼。（3）編譯，其運(yùn)行

8、結(jié)果如圖3.7 所示。三 類(lèi)的繼承性練習(xí)1 進(jìn)一步理解繼承的含義新類(lèi)可從現(xiàn)有的類(lèi)中產(chǎn)生，并保留現(xiàn)有類(lèi)的成員變量和方法并可根據(jù)需要對(duì)它們加以修改。新類(lèi)還可添加新的變量和方法。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為類(lèi)的繼承。當(dāng)建立一個(gè)新類(lèi)時(shí)，不必寫(xiě)出全部成員變量和成員方法。只要簡(jiǎn)單地聲明這個(gè)類(lèi)是從一個(gè)已定義的類(lèi)繼承下來(lái)的，就可以引用被繼承類(lèi)的全部成員。被繼承的類(lèi)稱(chēng)為父類(lèi)或超類(lèi)（superclass），這個(gè)新類(lèi)稱(chēng)為子類(lèi)。Java 提供了一個(gè)龐大的類(lèi)庫(kù)讓開(kāi)發(fā)人員繼承和使用。設(shè)計(jì)這些類(lèi)是出于公用的目的，因此，很少有某個(gè)類(lèi)恰恰滿足你的需要。你必須設(shè)計(jì)自己的能處理實(shí)際問(wèn)題的類(lèi)，如果你設(shè)計(jì)的這個(gè)類(lèi)僅僅實(shí)現(xiàn)了繼承，則和父類(lèi)毫無(wú)兩樣。所

9、以，通常要對(duì)子類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)展，即添加新的屬性和方法。這使得子類(lèi)要比父類(lèi)大，但更具特殊性，代表著一組更具體的對(duì)象。繼承的意義就在于此。2 創(chuàng)建公共類(lèi)LX3_7_P（1）編寫(xiě)程序文件LX3_7_P.java，源代碼如下。public class LX3_7_Pprotected String xm; /具有保護(hù)修飾符的成員變量protected int xh;void setdata(String m,int h) /設(shè)置數(shù)據(jù)的方法xm =m;xh = h;public void print() /輸出數(shù)據(jù)的方法System.out.println(xm+, +xh);（2）編譯LX3_7_P.jav

10、a，產(chǎn)生類(lèi)文件LX3_7_P.class。3創(chuàng)建繼承的類(lèi)（1）程序功能：通過(guò)LX3_7_P 類(lèi)產(chǎn)生子類(lèi)LX3_8，其不僅具有父類(lèi)的成員變量xm（姓名）、xh（學(xué)號(hào)），還定義了新成員變量xy（學(xué)院）、xi（系）。在程序中調(diào)用了父類(lèi)的print 方法，同時(shí)可以看出子類(lèi)也具有該方法。（2）編寫(xiě)LX3_8.java 程序，（3）編譯并運(yùn)行程序，其結(jié)果如圖3.8 所示。3了解成員變量的隱藏方式所謂隱藏是指子類(lèi)重新定義了父類(lèi)中的同名變量，在子類(lèi)Line 中重新定義了x 為x1，y 為y1，隱藏了父類(lèi)Point 中的兩個(gè)成員變量x 和y。子類(lèi)執(zhí)行自己的方法時(shí)，操作的是子類(lèi)的變量，子類(lèi)執(zhí)行父類(lèi)的方法時(shí)，操作的

11、是父類(lèi)的變量。在子類(lèi)中要特別注意成員變量的命名，防止無(wú)意中隱藏了父類(lèi)的關(guān)鍵成員變量，這有可能給程序帶來(lái)麻煩。4了解成員方法的覆蓋方式（1）方法覆蓋的定義與作用通過(guò)繼承子類(lèi)可以繼承父類(lèi)中所有可以被子類(lèi)訪問(wèn)的成員方法，但如果子類(lèi)的方法與父類(lèi)方法同名，則不能繼承，此時(shí)稱(chēng)子類(lèi)的方法覆蓋了父類(lèi)的方法，簡(jiǎn)稱(chēng)為方法覆蓋（override）。方法覆蓋為子類(lèi)提供了修改父類(lèi)成員方法的能力。例如，子類(lèi)可以修改層層繼承下來(lái)的Object 根類(lèi)的toString 方法，讓它輸出一些更有用的信息。下面的程序顯示了在子類(lèi)Circle 中添加toString 方法，用來(lái)返回圓半徑和圓面積信息。（2）編寫(xiě)覆蓋Object 類(lèi)t

12、oString 方法的程序文件LX3_9.java，源代碼如下。class Circle private int radius;Circle(int r) setRadius(r);public void setRadius(int r) radius=r;public int getRadius() return radius;public double area() return 3.14159*radius*radius;public String toString() return 圓半徑：+getRadius()+ 圓面積：+area();public class LX3_9publ

13、ic static void main(String args) Circle c=new Circle(10);System.out.println(n+c.toString();（3）編譯并運(yùn)行程序，其結(jié)果如圖3.9 所示（4）程序結(jié)構(gòu)分析。程序添加了toString 方法并修改了它的返回值。由于toString 和繼承下來(lái)的Object 類(lèi)的方法名相同、返回值類(lèi)型相同，因此覆蓋了超類(lèi)Object 中的toString 方法。方法覆蓋時(shí)要特別注意：用來(lái)覆蓋的子類(lèi)方法應(yīng)和被覆蓋的父類(lèi)方法保持同名、相同的返回值類(lèi)型，以及相同的參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類(lèi)型。5This、super 和super()的使用（

14、1）程序功能：說(shuō)明this、super 和super()的用法。程序首先定義Point（點(diǎn)）類(lèi)，然后創(chuàng)建點(diǎn)的子類(lèi)Line（線）。最后通過(guò)LX3_10 類(lèi)輸出線段的長(zhǎng)度。程序中通過(guò)super(a,b)調(diào)用父類(lèi)Point 的構(gòu)造方法為父類(lèi)的x 和y 賦值。在子類(lèi)Line 的setLine方法中，因?yàn)閰?shù)名和成員變量名相同，為給成員變量賦值，使用this 引用，告訴編譯器是為當(dāng)前類(lèi)的成員變量賦值。在length 和toString 方法中使用父類(lèi)成員變量時(shí)，使用super 引用，告訴編譯器使用的是父類(lèi)的成員變量。（2）使用this、 super 和super()的程序文件LX3_10.java，源代

15、碼如下。class Point protected int x, y;Point(int a, int b) setPoint(a, b);public void setPoint(int a, int b) x=a;y=b;class Line extends Point protected int x, y;Line(int a, int b) super(a, b);setLine(a, b);public void setLine(int x, int y) this.x=x+x;this.y=y+y;public double length() int x1=super.x, y1=

16、super.y, x2=this.x, y2=this.y;return Math.sqrt(x2-x1) * (x2-x1) + (y2-y1) * (y2-y1);public String toString() return 直線端點(diǎn)： + super.x + , + super.y + +x + , + y + 直線長(zhǎng)度： + this.length();public class LX3_10public static void main(String args) Line line=new Line(50, 50);System.out.println(n+line.toString

17、();（3）編譯并運(yùn)行程序，結(jié)果如圖3.10 所示。四 類(lèi)的多態(tài)性練習(xí)1 理解類(lèi)的多態(tài)性類(lèi)的繼承發(fā)生在多個(gè)類(lèi)之間，而類(lèi)的多態(tài)只發(fā)生在同一個(gè)類(lèi)上。在一個(gè)類(lèi)中，可以定義多個(gè)同名的方法，只要確定它們的參數(shù)個(gè)數(shù)和類(lèi)型不同。這種現(xiàn)象稱(chēng)為類(lèi)的多態(tài)。多態(tài)使程序簡(jiǎn)潔，為程序員帶來(lái)很大便利。在OOP 中，當(dāng)程序要實(shí)現(xiàn)多個(gè)相近的功能時(shí)，就給相應(yīng)的方法起一個(gè)共同的名字，用不同的參數(shù)代表不同的功能。這樣，在使用方法時(shí)不論傳遞什么參數(shù)，只要能被程序識(shí)別就可以得到確定的結(jié)果。類(lèi)的多態(tài)性體現(xiàn)在方法的重載（overload）上，包括成員方法和構(gòu)造方法的重載。2 方法的重載方法的重載是指對(duì)同名方法的不同使用方式。（1）程序功能

18、：對(duì)不同的數(shù)進(jìn)行排序輸出。在IntSort 類(lèi)中定義3 個(gè)同名的方法sort， （2）編寫(xiě)LX3_11.java 文件，源代碼如下（自己編寫(xiě)程序代碼）。3構(gòu)造方法的重載構(gòu)造方法的名稱(chēng)和類(lèi)同名，沒(méi)有返回類(lèi)型。盡管構(gòu)造方法看起來(lái)和一般的成員方法沒(méi)有差別，但它不是方法，也不是類(lèi)的成員。因此，構(gòu)造方法不能直接調(diào)用，只能由new 操作符調(diào)用。構(gòu)造方法對(duì)于類(lèi)是十分重要的，對(duì)象的初始化任務(wù)要靠構(gòu)造方法來(lái)完成。重載構(gòu)造方法的目的是提供多種初始化對(duì)象的能力，使程序員可以根據(jù)實(shí)際需要選用合適的構(gòu)造方法來(lái)初始化對(duì)象。（1） 編寫(xiě)構(gòu)造方法RunDemo 的重載程序文件LX3_12，源代碼如下。class RunDemo private String userName, password; 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;elses=用戶名不能為空！;if (password!=