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? 了解類的封裝方法，以及如何創(chuàng)建類和對(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 了解類的繼承性和多態(tài)性的作用?！緦?shí)驗(yàn)要求】1 編寫一個(gè)體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷氲某绦颉? 編寫一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象和使用對(duì)象的方法程序。3 編寫不同成員變量修飾方法的程序。4 編寫不同成員方法修飾的程序。5 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。6 編寫體現(xiàn)類多態(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編寫類文件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?；谶@樣的事實(shí)，也把靜態(tài)變量/方法稱為類變量/方法，非靜態(tài)變量稱為實(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：類的靜態(tài)變量可以直接引用，而非靜態(tài)變量則不行。類的靜態(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 類的繼承性練習(xí)1 進(jìn)一步理解繼承的含義新類可從現(xiàn)有的類中產(chǎn)生，并保留現(xiàn)有類的成員變量和方法并可根據(jù)需要對(duì)它們加以修改。新類還可添加新的變量和方法。這種現(xiàn)象就稱為類的繼承。當(dāng)建立一個(gè)新類時(shí)，不必寫出全部成員變量和成員方法。只要簡(jiǎn)單地聲明這個(gè)類是從一個(gè)已定義的類繼承下來(lái)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(gè)新類稱為子類。Java 提供了一個(gè)龐大的類庫(kù)讓開發(fā)人員繼承和使用。設(shè)計(jì)這些類是出于公用的目的，因此，很少有某個(gè)類恰恰滿足你的需要。你必須設(shè)計(jì)自己的能處理實(shí)際問(wèn)題的類，如果你設(shè)計(jì)的這個(gè)類僅僅實(shí)現(xiàn)了繼承，則和父類毫無(wú)兩樣。所

9、以，通常要對(duì)子類進(jìn)行擴(kuò)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(duì)象。繼承的意義就在于此。2 創(chuàng)建公共類LX3_7_P（1）編寫程序文件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)生類文件LX3_7_P.class。3創(chuàng)建繼承的類（1）程序功能：通過(guò)LX3_7_P 類產(chǎn)生子類LX3_8，其不僅具有父類的成員變量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)用了父類的print 方法，同時(shí)可以看出子類也具有該方法。（2）編寫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重新定義了父類中的同名變量，在子類Line 中重新定義了x 為x1，y 為y1，隱藏了父類Point 中的兩個(gè)成員變量x 和y。子類執(zhí)行自己的方法時(shí)，操作的是子類的變量，子類執(zhí)行父類的方法時(shí)，操作的

11、是父類的變量。在子類中要特別注意成員變量的命名，防止無(wú)意中隱藏了父類的關(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)繼承子類可以繼承父類中所有可以被子類訪問(wèn)的成員方法，但如果子類的方法與父類方法同名，則不能繼承，此時(shí)稱子類的方法覆蓋了父類的方法，簡(jiǎn)稱為方法覆蓋（override）。方法覆蓋為子類提供了修改父類成員方法的能力。例如，子類可以修改層層繼承下來(lái)的Object 根類的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Circle 中添加toString 方法，用來(lái)返回圓半徑和圓面積信息。（2）編寫覆蓋Object 類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 類的方法名相同、返回值類型相同，因此覆蓋了超類Object 中的toString 方法。方法覆蓋時(shí)要特別注意：用來(lái)覆蓋的子類方法應(yīng)和被覆蓋的父類方法保持同名、相同的返回值類型，以及相同的參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類型。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，然后創(chuàng)建點(diǎn)的子類Line（線）。最后通過(guò)LX3_10 類輸出線段的長(zhǎng)度。程序中通過(guò)super(a,b)調(diào)用父類Point 的構(gòu)造方法為父類的x 和y 賦值。在子類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)前類的成員變量賦值。在length 和toString 方法中使用父類成員變量時(shí)，使用super 引用，告訴編譯器使用的是父類的成員變量。（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 類的多態(tài)性練習(xí)1 理解類的多態(tài)性類的繼承發(fā)生在多個(gè)類之間，而類的多態(tài)只發(fā)生在同一個(gè)類上。在一個(gè)類中，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)和類型不同。這種現(xiàn)象稱為類的多態(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 類中定義3 個(gè)同名的方法sort， （2）編寫LX3_11.java 文件，源代碼如下（自己編寫程序代碼）。3構(gòu)造方法的重載構(gòu)造方法的名稱和類同名，沒有返回類型。盡管構(gòu)造方法看起來(lái)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(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!=