實驗2 類與對象

1、實驗二 類與對象一、 實驗?zāi)康?1) 掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的方法和Java作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的特點(diǎn)；(2) 掌握類得封裝與對象的使用；(3) 掌握修飾符和構(gòu)造方法的使用規(guī)則；(4) 掌握構(gòu)造方法的使用，方法重載用于多態(tài)(5) 掌握類的繼承，方法重構(gòu)與變量的隱藏(6) 掌握接口的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、調(diào)用和繼承；(7) 掌握如何創(chuàng)建包，通過包如何管理類；(8) 掌握J(rèn)ava的繼承機(jī)制和實現(xiàn)多態(tài)的方法。二、 實驗要求（1）編寫一個體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷氲某绦?；?）編寫一個創(chuàng)建對象和使用對象的方法的程序；（3）編寫體現(xiàn)類的繼承性（成員變量、成員方法、成員變量隱藏）的程序；（4）編寫體現(xiàn)類的多態(tài)性（成員方法重

2、載、構(gòu)造方法重載）的程序。（5）編寫一個接口，并使用它；（6）編寫自定義包的程序三、 實驗內(nèi)容（一）Java類的設(shè)計與編程1 創(chuàng)建一個 Application 應(yīng)用程序 Demo2_1.java 文件。在文件中定義兩個類。一個是CCircle，另一個是主類Demo2_1。 程序功能：描述一個圓類，其主要屬性為半徑，還有一個非常重要的常量是圓周率。該圓可以求出面積，可以設(shè)置半徑和取得半徑大小。class CCircle double pi; double radius;double getRadius() return radius; void setCircle(double r, doubl

3、e p) pi=p; radius=r; double getCircleArea() return pi*radius*radius; public class Demo2_1 public static void main(String args) CCircle cir1=new CCircle(); cir1.setCircle(2.0,3.1416); System.out.println("圓半徑="+cir1.getRadius(); System.out.println("圓面積="+cir1.getCircleArea(); cir1.

4、pi=3.14159; cir1.radius=10.0; System.out.println("圓半徑="+cir1.getRadius(); System.out.println("圓面積="+cir1.getCircleArea(); 【思考】 試述程序中兩個類的各自作用。 類CCircle都封裝了什么？求圓面積的初始數(shù)據(jù)是通過那個方法實現(xiàn)的？請修改程序采用構(gòu)造函數(shù)的方法初始化數(shù)據(jù)。 將class CCircle中的變量 double pi; double radius;加上private修飾符，進(jìn)行編譯會出現(xiàn)什么問題，為什么？ 將void se

5、tCircle(double r, double p)，double getRadius()和double getCircleArea()加上修飾符static，重新編譯會出現(xiàn)什么問題？仍用static，怎樣修改別的地方來糾正這個錯誤？在main中引用這些方法時不用創(chuàng)建對象則怎樣引用？ （二）類的繼承設(shè)計1下面是一個具有繼承的程序RectangleDemo.java。類Volume繼承了父類Rectangle，主類是RectangleDemo。public class RectangleDemopublic static void main (String args) double resul

6、t;Volume obj1=new Volume (10,20,30); result=obj1.volume (); System.out.println ("得到的長方體體積 ="+result);result=obj1.area (); System.out .println ("得到的長方形面積 ="+result);result=obj1.volume (10.0); System.out.println ("立方體的體積="+result); class Rectangle double length; double wi

7、dth; double area() return length*width; Rectangle(double w,double l) length=l; width=w; class Volume extends Rectangle double height; Volume(double l,double w,double h) super(l,w); height=h; double volume() double vol; vol=area()*height; return vol; double volume(double y) return y*y*y; 【思考】 類Rectan

8、gleDemo起何作用？Volume類和Rectangle類之間有何關(guān)系？ 解釋類Volume中 Volume(double l, double w, double h) 的作用，super(l,w) 語句的作用； 指出類Volume中方法 double volume()和double volume(double y)體現(xiàn)了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的哪個性質(zhì)？ 如果對類Rectangle中的方法 double area()加上修飾符private，程序能否通過編譯，為什么？ 寫出程序運(yùn)行結(jié)果；2. 文件名為Demo2_3.java，該程序具有繼承、成員的覆蓋與隱藏概念。請運(yùn)行該程序然后分析。class F

9、atherint x=10,y=20; void speak() System.out.println("I am Father:"+"x="+x+":y="+y); void calculate(String s) System.out.println(s+"x*y="+x+"*"+y+"="+x*y);class Son extends Fatherint x=30; void speak() System.out.println("I am Son:"

10、;+"x="+x+":y="+y); void this_super() super.x=100; /修改父類中的x,y值 super.y=200; super.speak(); this.speak(); calculate("在子類中直接調(diào)用");/驗證父類中的值已被修改 x=200;/this.x=200; y=300;/this.y=300;向父類追蹤，相當(dāng)super.y public class Demo2_3 public static void main(String args) Father father=new Fa

11、ther(); Son son=new Son(); System.out.println("-調(diào)用father對象speak（）和calculate（）結(jié)果-"); father.speak(); father.calculate ("用father對象調(diào)用計算");/x*y=200 System.out.println("-調(diào)用son對象speak方法-"); son.speak(); System.out.println("-調(diào)用son對象的修改數(shù)據(jù)方法-"); son.this_super(); /用son

12、對象中的方法 System.out.println("-調(diào)用father對象計算方法-"); father.calculate("修改后用father對象調(diào)用"); System.out.println("-調(diào)用son對象計算方法-"); son.calculate("修改后用son對象調(diào)用");/x*y=100*300 System.out.println("I am main:"+"son.x="+son.x+":son.y="+son.y); 【思考

13、】子類Son中隱藏了父類Father那個變量？覆蓋了那個方法？ 在子類Son方法void this_super()中，語句super.speak();this.speak();各有何作用？ 輸出什么結(jié)果？ 在子類Son方法void this_super()中，語句super.x=100; super.y=200; 修改的是哪個類x,y值？之后用什么方法驗證的，結(jié)果應(yīng)是什么？ 在子類Son方法void this_super()中，語句x=200; y=300; 修改的是哪個類x,y值？用對象father.speak()和son.speak()與類定義中的super.speak();this.sp

14、eak();有何不同？參見運(yùn)行結(jié)果逐項分析程序得出結(jié)果的原因。（三）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(xiàn)這個目的。常用的修飾符如下。public，private，protected，package，static，final，transient，volatile程序功能：通過兩個類StaticDemo、KY2_4 說明靜態(tài)變量/方法與實例變量/方法的區(qū)別。編寫類文件Demo2_4.java，程序源代碼如下：class StaticDemo static int x;int y;public static int getX() retu

15、rn x;public static void setX(int newX) x = newX;public int getY() return y;public void setY(int newY) y = newY;public class Demo2_4 public static void main(String args) System.out.println("靜態(tài)變量x="+StaticDemo.getX();System.out.println("實例變量y="+StaticDemo.getY(); / 非法，編譯時將出錯StaticD

16、emo a= new StaticDemo();StaticDemo 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("實例變量a.y="+a.getY();System.out.println("靜態(tài)變量b.x="+b.getX();System.out.println("實例變量b.y="+b.getY();對上面的源程序進(jìn)行

17、編譯，排錯并運(yùn)行。（四）接口實驗接口解決了 Java 不支持多重繼承的問題，可以通過實現(xiàn)多個接口達(dá)到與多重繼承相同的功能。程序文件Demo2_5.java。運(yùn)行該程序，然后按【思考】內(nèi)容修改和觀察程序。interface rec_Area_Peri int getArea(); int getPerimeter();class rectangle implements rec_Area_Periint width,length; rectangle(int w,int l) width=w; length=l; public int getArea() return width*length;

18、 public int getPerimeter() return (2*(width+length);public class Demo2_5public static void main(String args) rectangle rect=new rectangle(10,20); System.out.println("矩形面積="+rect.getArea(); System.out.println("矩形周長="+rect.getPerimeter(); 【思考】在實現(xiàn)類rectangle中注釋掉一個方法后進(jìn)行編譯，看發(fā)生了什么?為什么？在

19、實現(xiàn)類rectangle中將各實現(xiàn)方法前的public修飾符去掉再進(jìn)行編譯，看發(fā)生了什么?為什么？將接口rec_Area_Peri中定義的兩個方法前加上abstract修飾符再編譯，看對程序有影響否？為什么？ 用單獨(dú)的實現(xiàn)類rectangle，直接在主類classe Ex5_1中實現(xiàn)那兩個方法，如何修改程序？ 接口rec_Area_Peri中定義的兩個方法拆分定義成兩個接口，即每個接口只定義一個方法，程序?qū)⑷绾涡薷?？（五）包的定義與使用 包是類和接口的集合。利用包可以把常用的類或功能相似的類放在一個包中。Java 語言提供系統(tǒng)包，其中包含了大量的類，可以在編寫 Java 程序時直接引用它們。為

20、便于管理和使用它們，將這些類 分為了不同的包。包又稱類庫或 API 包，所謂 API（Application Program Interface）即應(yīng)用程序接口。API 包方面提供豐富的類與方法供大家使用，如畫圖形、播放聲音等，另一方面又負(fù)責(zé)和系統(tǒng)軟硬件打交道，圓滿實現(xiàn)用戶程序的功能。所有 Java API 包都以“java.”開頭，以區(qū)別用戶創(chuàng)建的包。1. 不使用包（使用默認(rèn)包）在工程文件project1下創(chuàng)建兩個java文件，一個是mypack.java文件,定義兩個類classA和classB，類修飾符為默認(rèn)。另一個是主類文件，在該類中使用classA和classB。兩個java文件全部

21、使用默認(rèn)包。-mypack.java源代碼-class classAint a; void aaa() a=100; System.out.println("classA的輸出"+a); class classBint b;void bbb() b=200; System.out.println("classB的輸出"+b); -Demo2_6.java源代碼-public class Demo2_6public static void main(String args) classA objA=new classA(); classB objB=new

22、 classB(); objA.aaa(); objB.bbb(); 運(yùn)行Demo3_6,觀察運(yùn)行結(jié)果。2.采用包。兩個java文件用同一個包，即編譯后的三個class文件放在同一個mypackage1包中。 -mypack.java源代碼-package mypackage1;class classAint a; void aaa() a=100; System.out.println("classA的輸出"+a); class classBint b; void bbb() b=200; System.out.println("classB的輸出"+

23、b); -Ex5_2.java源代碼-package mypackage1;public class Ex5_2public static void main(String args) classA objA=new classA(); classB objB=new classB(); objA.aaa(); objB.bbb(); 運(yùn)行主類，觀察運(yùn)行結(jié)果?！咎崾尽咳缟蟽蓚€實驗表明封裝在同包里的類，只要成員不是私有的，相互之間透明，相當(dāng)在一個java文件中一樣使用。3. 按【思考】提示理解打包的應(yīng)用過程?！舅伎肌繉⒅黝愇募﨑emo2_6.java封裝在另一個包mypackage2，再進(jìn)行編譯

24、，看編譯結(jié)果提示什么錯誤？（提示：兩者不在同包，classA和classB不能被識別）。上條件不變，在主類class Demo2_6加進(jìn)import mypackage1.*語句，再編譯，看是什么編譯錯誤？（提示：載入了mypackag1包，可以識別這兩個class，但這兩個類不是public，不能被不同包使用）將類classA和classB修飾為public再編譯，看發(fā)生了什么?為什么？（提示：一個java文件中只能有一個public類且類名與文件名相同，因此每個public類用一個單獨(dú)的java文件，且文件名與類名相同）上面通過編譯后，再看Demo2_6還存在什么錯誤？（提示：classA和classB中的方法修飾符是默認(rèn)的，另一個包中的代碼允許訪問嗎？）將方法aaa（）和bbb（）修飾為public,重新編譯，所有錯誤是否消失？無錯誤后可運(yùn)行主類，觀察運(yùn)行結(jié)果。四、 實驗練習(xí)題1、在文件Testex2_1.java文件中