實(shí)驗(yàn)3-面向?qū)ο缶幊叹毩?xí)

1、實(shí)驗(yàn)3 面向?qū)ο缶幊叹毩?xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^編程和上機(jī)實(shí)驗(yàn)理解Java 語言是如何體現(xiàn)面向?qū)ο缶幊袒舅枷耄私忸惖姆庋b方法，以及如何創(chuàng)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(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法，了解類的繼承性和多態(tài)性的作用。二、實(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)建對象和使用對象的方法的程序。3. 編寫一個(gè)顯示當(dāng)前日期和時(shí)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(xiàn)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(xiàn)類的多態(tài)性（成員方法重載、構(gòu)造方法重載）的程序。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）

2、 創(chuàng)建Applet 應(yīng)用小程序1創(chuàng)建一個(gè)Applet 應(yīng)用程序LX3_1.java 文件。（1）程序功能：建立一個(gè)Applet 小程序，使其可以進(jìn)行簡單的加法運(yùn)算。該程序要包含類、接口、屬性、方法、事件等面向?qū)ο蟮幕驹?。?）程序源代碼如下。import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.applet.Applet;public class LX3_1 extends Applet implements ActionListener Label label1=new Label(+);Label label2=new Label(

3、=);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 actionPerformed(ActionEv

4、ent e) / 處理按鈕事件int x=Integer.parseInt(field1.getText()+Integer.parseInt(field2.getText();field3.setText(Integer.toString(x); / 數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串2編寫一個(gè)瀏覽Applet 應(yīng)用程序的頁面文件LX3_1.HTML，源代碼如。3 將LX3_1.java 源程序編譯為LX3_1.class 文件4 使用瀏覽器或使用小程序查看器瀏覽LX3_1.HTML 文件（即在命令提示符窗口輸入：appletviewer LX3_1.HTML），運(yùn)行結(jié)果如圖3.1 所示。思考：1如何創(chuàng)建ap

5、plet 小程序？需要注意哪些問題？2本程序包含面向?qū)ο蟮哪男┗驹?？（二?創(chuàng)建對象并使用對象1編寫Applet 程序（1）程序功能：這個(gè)Applet 程序要在頁面上輸出兩個(gè)矩形，并伴有文字輸出。（2）LX3_2.java 程序的源代碼如下。import java.awt.*;import java.applet.Applet;public class LX3_2 extends Applet MyBox b1=new MyBox();/創(chuàng)建對象b1MyBox b2=new MyBox(170,20,60,60); /創(chuàng)建對象b2public void paint(Graphics g)

6、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 priva

7、te 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;publ

8、ic void draw(Graphics g) g.drawRect(x, y, width, height);2編寫一個(gè)瀏覽Applet 應(yīng)用程序的頁面文件LX3_2.HTML3 將LX3_2.java 源程序編譯為LX3_2.class 文件4 使用瀏覽器或使用小程序查看器瀏覽LX3_2.HTML 文件（即在命令提示符下輸入：appletviewerLX3_2.HTML），運(yùn)行結(jié)果如圖3.2 所示。思考：程序的結(jié)構(gòu)。類與對象的關(guān)系。對象創(chuàng)建、使用、銷毀的過程。（三） 編寫顯示當(dāng)前日期和時(shí)間的程序1編寫Applet 類文件LX3_3.java（1）程序功能：該程序通過使用一個(gè)自定義類Tim

9、e，實(shí)現(xiàn)顯示當(dāng)前日期和時(shí)間的功能，程序運(yùn)行結(jié)果應(yīng)與圖3.3 類似。（2）LX3_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)

10、;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(shí)+mm+分+ss+秒;return s;public class LX3_3 extends Applet Time t=new Time();public void paint(Graphics g) g.drawString(當(dāng)前日期：+t.getDate(),50,40);g.drawString(當(dāng)前時(shí)間：+t.getTime(),50,80);2

11、編寫瀏覽LX3_3 類的頁面文件LX3_3.html3在瀏覽器中瀏覽程序運(yùn)行結(jié)果。注意：本程序中傳遞了一個(gè)Graphics 類的對象g，并調(diào)用了g 的方法drawString。（四） 使用修飾符有時(shí)需要公開一些變量和方法，有時(shí)需要禁止其他對象使用變量和方法，這時(shí)可以使用修飾符來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。常用的修飾符如下。public private protected package static final transient volatile不同修飾符的訪問控制權(quán)限如表3.1 所示。（略）修飾符 類 子類 包 所有類和包public private protected * package 1程序功能：

12、通過兩個(gè)類StaticDemo、LX3_4 說明靜態(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;public 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)

13、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 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

14、.x=+b.getX();System.out.println(實(shí)例變量b.y=+b.getY();3對上面的源程序進(jìn)行編譯，會出現(xiàn)如圖3.4 所示的出錯(cuò)提示。4將源程序中的出錯(cuò)語句刪除或使用解釋符/隱藏起來，例如，/System.out.println(實(shí)例變量y=+StaticDemo.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)例對象的成員變量/方法。換句話說，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

15、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ο髮?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)例對象引用的都是同一個(gè)版本。對象實(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。（五） 方法中參數(shù)傳遞的練習(xí)在其它語言中，函數(shù)調(diào)用或過程調(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

16、參數(shù)的值，這意味著只能使用它們。對象調(diào)用是指先調(diào)用對象，再調(diào)用對象的方法，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LX3_5.java。（1）程序功能：程序首先給整型變量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。class LX3_5 public static void main(String args) int x=10, y=10;ff1(

17、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);（3）編譯LX3_5.java，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

18、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)用對象方法的程序文件LX3_6.java。（1）程序功能：通過調(diào)用對象的方法在方法調(diào)用后修改了成員變量的值。（2）LX3_6.java 程序源代碼如下。class LX3_6 public static void main(String args) Power p=new Power();p.ff2(10,10);System.out.println(方法調(diào)用后 x=+p.x+, y=+p.y);class Powerint x=10, y=10;void ff2(int passX, int passY) System.out.pri

19、ntln(初始時(shí) x=+x+, y=+y);x=passX*passX;y=passY*passY;System.out.println(方法調(diào)用中 x=+x+, y=+y);（3）編譯LX3_6.java，其運(yùn)行結(jié)果如圖3.7 所示。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)例子僅僅是為了說明Java 編程中參數(shù)傳遞時(shí)要注意的問題，在實(shí)際編程中是不可取的，因?yàn)橥耆梢圆捎闷渌玫姆椒▉韺?shí)現(xiàn)參數(shù)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(shù)傳遞有哪些方式？區(qū)別時(shí)什么？（六） 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)需要對它們加以修改。新類還可添加新的變

20、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。只要簡單地聲明這個(gè)類是從一個(gè)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(gè)新類稱為子類。Java 提供了一個(gè)龐大的類庫讓開發(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，則和父類毫無兩樣。所以，通常要對子類進(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象。繼承的意義就在于此。2 創(chuàng)建公共類LX3_7_P（1）

21、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.java，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

22、），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，源代碼如下。class LX3_8 extends LX3_7_Pprotected String xy;protected String xi;public static void main(String args)LX3_7_P p1 = new LX3_7_P();p1.setdata(帥零,12321) ;p1.print();LX3_8 s1 = new LX3_8() ;s1.setdata(郭麗娜,12345); /調(diào)用父類的成

23、員方法s1.xy=經(jīng)濟(jì)管理學(xué)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(yùn)行程序，其結(jié)果如圖3.8 所示。注意：公共類LX3_7_P 與LX3_8 類要在同一文件夾（路徑）內(nèi)。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)，操作的是父類的變量。在子類中要特別注意成員變量

24、的命名，防止無意中隱藏了父類的關(guān)鍵成員變量，這有可能給程序帶來麻煩。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繼承子類可以繼承父類中所有可以被子類訪問的成員方法，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，用來返回圓半徑和圓面積信息。（2）編寫覆蓋Object 類toString 方法的程序文件LX3_9

25、.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_9public static void main(

26、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（1）程序功能：說明this、super

27、 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LX3_10 類輸出線段的長度。程序中通過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，源代碼如下。class Point pro

28、tected 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=super.y, x2=this.x,

29、 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 + 直線長度： + this.length();public class LX3_10public static void main(String args) Line line=new Line(50, 50);System.out.println(n+line.toString();（3）編譯并運(yùn)行程序，結(jié)果如圖3

30、.10 所示。（七） 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)使程序簡潔，為程序員帶來很大便利。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同名方法的不同使用方式。（1）程序功能：對不同的數(shù)進(jìn)行排序輸出。在Int

31、Sort 類中定義3 個(gè)同名的方法sort，在（2）編寫LX3_11.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 (ab)return a+ +b;elsereturn b+ +a;public String sort(int a, int b, int c) int swap;if (ab) swap=a;a=b;b=swap;if (ac) swap=a;a=c;c=swap;if (bc) swap=b;

32、b=c;c=swap;return a+ +b+ +c;public String sort(int arr) String s= ;int swap;for (int i=0; iarr.length; i+)for (int j=0; jarrj+1) swap=arrj;arrj=arrj+1;arrj+1=swap;for (int i=0; iarr.length; i+)s=s+arri+ ;return s;public class LX3_11 extends Applet IntSort s=new IntSort();public void paint(Graphics g

33、) int a=30, b=12, c=40;int arr=34,8,12,67,44,98,52,23,16,16;g.drawString(兩個(gè)數(shù)的排序結(jié)果：+s.sort(a,b),30,30);g.drawString(三個(gè)數(shù)的排序結(jié)果：+s.sort(a,b,c),30,60);g.drawString(數(shù)組的排序結(jié)果：+s.sort(arr),30,90);（3）編譯并運(yùn)行程序，結(jié)果如圖3.11 所示。（4）三個(gè)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)（5）編寫LX3_11 類文件的頁面文件LX3_11.html3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