201521123082 《Java程序设计》第5周学习总结

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1. 本周学习总结

1.1 尝试使用思维导图总结有关多态与接口的知识点。

1.2 可选：使用常规方法总结其他上课内容。

选取上课的PPT中的重点：

1.接口的语法特性:

(1)接口不是类，不能使用new进行实例化;

(2)使用instanceof运算符

  if (anObject instanceofComparable){
  ...}

可以查看该对象是否实现了Comparable接口

(3)接口可以扩展,将共同的行为抽象到父类接口（例子）:

public interface Moveable{
      void move(double x,double y);
   }
   public interface Powered extends Moveable{
      double milesPerGallon();
      double SPEED_LIMIT = 95;  //public static final
   }

(4)接口中可以包含常量,一个类可以实现多个接口。

2.Comparable与Comparator区别与联系

参考下面的题目3

3.接口与抽象类的区别与联系

(1)相同之处：都代表系统的抽象层,都不能被实例化,都能包含抽象方法。

(2)不同之处：可以实现多个接口，但只能继承一个类。

4.面向接口编程

参考下面的题目5

2. 书面作业

Q1.代码阅读：Child压缩包内源代码

1.1 com.parent包中Child.java文件能否编译通过?哪句会出现错误？试改正该错误。并分析输出结果。

源代码如下：

package com.parent;public class Child extends Parent{
    public static void main(String[] args){
        Parent p = new Parent();
        Child c = new Child();
        c.getParenti();
        c.getParentj();
        Other.showParentj(p);    }
    public void getParenti(){
        System.out.println(i);
    }
    public void getParentj(){
        System.out.println(super.j);
        System.out.println(j);
        System.out.println(geti());
        System.out.println(super.geti());
    }
}class Other{
    public static void showParentj(Parent p){
        System.out.println(p.j);
        System.out.println(p.geti());
    }}class Parent{
    private int i=1;
    protected int j=2;
    protected int geti(){
        return i;
    }
    public void getj(){
        System.out.println(j);
    }
}

Answer：

不能通过编译，MyEclipse中出现错误提示：

改正思路和正确输出结果以及分析：

父类Parent的i是private类型的，父类的i域对于子类来说是不可见。所以我们将Parent的i定义为protected类型。得到以下输出结果：

c.getParenti()：

因为子类没有重新定义i，所以输出的值还是父类的i，而父类的i在实例化的时候就初始化为1（ protected int i=1;）；

c.getParentj()：

输出的值为父类的j，父类的j，父类的i和父类的i。因为都是在继承父类的方法，j在父类中初始化为2。

Other.showParentj(p)：

输出的值父类的j和父类的i，方法用static修饰的，所以直接用类名调用。

1.2 另外一个包中的OutOfParentPackage.java，能否编译通过?提示什么错误？分析原因。如何更改才能使之正常编译？

import com.parent.*;
public class OutOfParentPackage{
public static void showParentj(Parent p){
System.out.println(p.j);
System.out.println(p.geti());
p.getj();
}
}

Answer:

如图：

我们可以看见OutOfParentPackage在parent包外面。

我们现在MyEclipse中编译出现错误The type Parent is not visible。

说明Parent类是不可见的。Parent类加上public。

尝试修改的代码如下：

public class Parent{
    piblic int i=1;
    protected int j=2;
    public int geti(){
        return i;
    }
    public void getj(){
        System.out.println(j);
    }
}

使用public使包外的类能够访问。

1.3 回答：如果为了访问到protected修饰的属性或方法应该怎么办？###

Answer:

protected都是不可被继承的,访问protected修饰的属性或方法可以在同一个类中调用protected修饰的属性或方法,也可以同一个包中或是子类中调用protected修饰的属性或方法。

Q2.abstract进阶：阅读GuessGame抽象类的设计与使用源代码

package cc.openhome;import java.util.Scanner;
//改造前
public class Guess {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int number = (int) (Math.random() * 10);int guess;do {System.out.print("猜数字（0 ~ 9）:");guess = scanner.nextInt();
} while (guess != number);System.out.println("猜中了...XD");
}
}

//改造后//Guess2.java
package cc.openhome;public class Guess2 {public static void main(String[] args) {GuessGame game = new ConsoleGame();game.go();
}
}//GuessGame.java
package cc.openhome;public abstract class GuessGame {public void go() {int number = (int) (Math.random() * 10);int guess;do {
print("输入数字：");guess = nextInt();
} while (guess != number);println("猜中了");
}public abstract void print(String text);public abstract void println(String text);public abstract int nextInt();
}//ConsoleGame.java
package cc.openhome;import java.util.Scanner;public class ConsoleGame extends GuessGame {private Scanner scanner = new Scanner(System.in);@Override
public void print(String text) {System.out.print(text);
}@Override
public void println(String text) {System.out.println(text);
}@Override
public int nextInt() {return scanner.nextInt();
}}

2.1 Guess改造前代码很简单，而改造后的代码使用了抽象类、抽象方法看起来很复杂，那这样的改造到底有什么好处呢？

Answer:

好处：

• 改造前，未使用抽象类，只能控制台输出
• 改造后，使用抽象类，可以在控制台，也可以使用对话框图形界面等输入

由java笔记上抽象方法和抽象类的知识点可知：因为我们不知道代码运行的环境，使用抽象方法和抽象类可以先写出代码，后来根据需求和环境续上代码。

2.2 如果想将该游戏改造成图形界面，应该进行一些什么操作？

Answer:

设计一个游戏图形界面类，重写上面的抽象类中的抽象方法满足图形界面的输入输出要求，然后由游戏界面类继承这个抽象类。

2.3 结合该例子，你觉得什么时候应该使用abstract?

Answer:

首先我们先了解什么是抽象类和抽象方法：

一个抽象类使用关键字abstract来定义，抽象类可以包含抽象方法，当然也可以不包含抽象的方法。抽象类不能被实例化成对象，但是它可以被继承。一个抽象类可能包含有静态属性，也包含有静态方法。当一个抽象类被继承以后，子类通常要实现其父类中的所有的抽象的方法。然而，如果子类没有实现所有的父类中的抽象的方法，那么这个子类也必须被定义成抽象类。

抽象方法就是不用没有方法体的——也就是没有实现的方法（没有花括号并且后面跟着分号），就像下面这样：

abstract void sum(int a, int b);

其次，我觉得以下情况时考虑用抽象类：

1. 你想要在几个关联紧密的类之间共享代码。
2. 你想要继承抽象类的那些类有一些公共方法或属性抑或是有修改protected或private属性的权限。这时你也可以考虑使用抽象类。
3. 你想要声明非静态或者是非最终执行的属性。你可以获得并且修改这些属性所属的对象的状态。

2.4 重要:在这个例子中，变化的是什么，不变的是什么？尝试结合abstract、继承等概念进行说明。

Answer:

我觉得变化的是代码运行环境，比如常见的文本框、控制台、图形界面等；

不变的是这个抽象类，这个类是通用的，只是根据不同的环境决定不同的输出方式方法。

说明：

抽象类（abstract）可能就像是算法，然后我们要运用它的时候，只有通过各种语言，才能在不同的平台上实现其内容。（虽然这么说可能不是那么准确）。其次，我们编写一个抽象类和抽象方法，我们必须有类继承它，这样才有意义，在具体的类中具体实现方法。

Q3.Comparable与Comparator

3.1 描述Comparable接口的用途。为什么某个类实现了Comparable接口就可以直接使用Arrays.sort对其进行排序？

Answer:

用途：

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。此排序被称为该类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法 。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort （ Arrays.sort进行自动排序。

分析：

先贴上JDK查询结果：

使用Comparable接口,可以让待排序对象所在的类实现Comparable接口，并重写Comparable接口中的compareTo()方法，就可以使用Arrays.sort进行排序。

3.2 有了Comparable接口为什么还需要Comparator接口呢？

Answer:

comparable和Comparator 都是用来实现集合中的排序的,只是Comparable是在集合内部定义的方法实现的排序,Comparator是在集合外部实现的排序。

所以，如想实现排序，就需要在集合外定义Comparator接口的方法compare()或在集合内实现Comparable接口的方法compareTo() 。

Comparable是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口（如String、Integer自己就可以完成比较大小操作）而Comparator是一个专用的比较器，当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时，你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。

3.3 可选：使用匿名内部类、Lambda表达式实现PTA编程5-2。

Answer:

匿名内部类方法：

直接贴上代码：

//按name排序
Comparator<PersonSortable> nameComparator =
        new Comparator<PersonSortable>(){
            @Override
            public int compare(PersonSortable o1, PersonSortable o2) {
                return o1.getName().compareTo(o2.getName());
            }};//按age排序
Comparator<PersonSortable> ageComparator =
        new Comparator<PersonSortable>(){
            @Override
            public int compare(PersonSortable o1, PersonSortable o2) {
                if (o1.getAge() > o2.getAge()) {
                    return 1;
                } else if (o1.getAge() < o2.getAge()) {
                    return -1;
                } else {
                    return 0;
                }
            }};

Lambda表达式:

1.Labmda表达式语法:

• 参数 -> 表达式或程序块{ }
• 如果是表达式，则return该表达式的值(无需写return语句)
• 如果是程序块{ }，可以包含多条语句

2.实现：

Comparator<PersonSortable> nameComparator =
        (PersonSortable o1, PersonSortable o2) -> (o1.getName().compareTo(o2.getName()));  Arrays.sort(personSortables, nameComparator);Comparator<PersonSortable> ageComparator =
        (PersonSortable2 o1, PersonSortable2 o2)
        -> {
            if (o1.getAge() >  o2.getAge()) {
                return 1;
            } else if (o1.getAge() < o2.getAge()) {
                return -1;
            } else {
                return 0;
        }};Arrays.sort(personSortables, ageComparator);

4.面向接口案例分析

阅读Case-StudentDao.zip案例

4.1 画出类关系图，描述每个类与接口的作用。

Answer:

Student类：包含名字属性，有参构造器，还有getter/setter和toString()方法。

StudentDao接口：编写了三个抽象方法，writeStudent、readStudent、diplayAllStudent。

StudenDaoListImpl类：是对StudentDao接口的操作，存放学生信息采用列表的方式，实现了接口的三个抽象方法，用ArrayList完成操作。

StudentDaoArrayImpl类：对StudentDao接口的操作，实现接口的三个抽象方法。

4.2 StudenDaoListImpl与StudentDaoArrayImpl有何区别？

Answer:

StudenDaoListImpl是用ArrayList实现的，而StudentDaoArrayImpl是用数组实现的。

5.什么是面向接口编程？面向接口编程的好处是什么？

结合题目3与4中的Test.java的代码讨论分析。

Answer:

在一个面向对象的系统中，系统的各种功能是由许许多多的不同对象协作完成的。我们在一般实现一个系统的时候，通常是将定义与实现合为一体，不加分离的,而将所有的定义与实现分离就是面向接口编程吧。

我是这么理解上面那段话的，就以题目4为例子，体现了接口来实现多态，我们只要Test类里面，我们只要做的就是面向StudentDao接口,确定数据是以何种数据结构来存放，之后往后台写数据，无需考虑后台是什么(到底是数据库、文件、数组、List)。面向接口编程可以将接口与实现相分离，从而大大提高程序的灵活性。

题目3中，分别调用Comparable和Comparator两个接口，我们可以对我们自己定义的类进行比较，Comparable接口定义一个对象支持自比较，而Comparator接口可以实现比较两个属于某一特定类的专用比较。

关于面向接口编程可以参考：面向接口编程详解

6.结对编程：面向对象设计(大作业2-非常重要)

内容：使用Java代码完成上周做的面向对象设计大作业，需要有初步界面。实现的功能尽量简单，少而精，只包含必要的功能，不要追求高大全。

写出：类图(尽量精简，不用太多子类，两个即可)、系统常用功能描述、关键代码与界面

形式： 两人依托码云合作完成。请在这里贴出你们的学号、姓名与任务分工。

注意： 再过几次课要讲Java图形界面编程，到时候要将该系统升级为图形界面。系统的业务逻辑部分应该变化不大，变化大的是输入与输出部分。所以编码的时候，输入(Scanner)与输出(System.out)的代码，请不要将其与某个业务处理函数绑死。

选做加分： 给出两人在码云上同一项目的提交记录截图，额外加分。注：两个人在码云上新建一个项目。

6.1

6.2 常用功能描述框架图

商讨后功能流程图如下：

3. 码云上代码提交记录及PTA实验总结

3.1. 码云代码提交记录

3.2. PTA实验

实验5.1：根据题目要求，Arrays.sort不能对自定义对象进行排序，要对自定义的PersonSortable类的对象，使用Arrays.sort进行排序。实现Comparable接口：实现先对name升序排序，如果name相同则对age进行升序排序，由于难度不大，直接关键代码：

 public int compareTo(PersonSortable per) {
        int x = this.name.compareTo(per.name);
        if(x!=0){
            return x;
        }
        else{
            if (this.age>per.age)
                return 1;
            else if(this.age<per.age)
                return -1;
            else
                return 0;
        }
    }
}

实验5.2：题目要求编写不同的Comparator来满足多样的排序需求。难度其实也不大，直接贴上NameComparator类和AgeComparator类的代码：

class NameComparator implements Comparator {@Override
public int compare(Object per1, Object per2) {
PersonSortable2 p1 = (PersonSortable2) per1;
PersonSortable2 p2 = (PersonSortable2) per2;
if (p1.getName().compareTo(p2.getName()) > 0)
return 1;
else if (p1.getName().compareTo(p2.getName()) < 0)
return -1;
else
return 0;
}
}class AgeComparator implements Comparator {@Override
public int compare(Object per1, Object per2) {PersonSortable2 p1 = (PersonSortable2) per1;
PersonSortable2 p2 = (PersonSortable2) per2;
if (p1.getAge() > p2.getAge())
return 1;
else if (p1.getAge() < p2.getAge())
return -1;
else
return 0;
}
}

其实这周的PTA主要是Comparable和Comparator的应用，在上面题目3已经有了较完整的理解表达