实验六继承定义与使用
实验时间 2018-9-28
1、知识点总结
1）继承：已有类来构建新类的一种机制。档定义了一个新类继承另一个类时，这个新类就继承了这个类的方法和域，同时在新类中添加新的方法和域以适应新的情况。
继承的特点：具有层次结构；子类继承了超类的方法和域。
2）类继承的格式：class 新类名 extends 已有类名
已有类称为：超类（superclass）、基类（base class） 或父类（parent class）
新类称作：子类（subclass）、派生类（derived class）或孩子类（child class）
1>继承类中，子类的构造器不能直接访问超类的私有域，必须调用超类构造器，且必须是第一条语句。
2>子类不能直接访问超类的私有域，必须和其他方法一样使用公有接口。
3>子类中可以增加域、增加方法或覆盖（override）超类的方法，但是绝不能删除超类的任何域和方法。
注：java不支持多继承。
3)多态性：泛指在程序中同一个符号在不同情况下具有不同解释。
超类方法在子类中可以重写。
java中，对象变量是多态的。
继承层次结构中，每个子类对象也可视作超类对象，因此，也可以将子类对象赋给超类变量。如：boss.setBouns(5000)；
4)final类：不允许继承的类，在类的定义中用final修饰符加以说明。
5)强制转换类型：如果要把一个超类对象赋给一个子类对象变量，就必须进行强制类型转换，格式如下：Manager boss=（Manager）staff【0】；
6)抽象类：abstract class Person
1>abstract方法不能被实例化，即只能声明，不能实现！
2>包含一个或多个抽象方法的类本身必须被声明为抽象类。
7)Object类：所有类的超类。
8)equals方法：用于测试某个对象是否和另一个对象相等。如果两个对象有相同的引用，则他们一定相等。
9)hasCode方法：导出某个对象的散列码（任意整数）。
两个相等对象的散列码相等。
10)toString方法：返回一个代表该对象域值的字符串。
格式：类名【域值】
11)枚举类：它包括一个关键字enum，一个新枚举类型的名字 Grade以及为Grade定义的一组值，这里的值既非整型，亦非字符型。
1>枚举类是一个类，它的隐含超类是java.lang.Enum。
2>枚举值并不是整数或其它类型，是被声明的枚举类的自身实例
2.实验目的与要求
(1) 理解继承的定义；
(2) 掌握子类的定义要求
(3) 掌握多态性的概念及用法；
(4) 掌握抽象类的定义及用途；
(5) 掌握类中4个成员访问权限修饰符的用途；
(6) 掌握抽象类的定义方法及用途；
(7)掌握Object类的用途及常用API；
(8) 掌握ArrayList类的定义方法及用法；
(9) 掌握枚举类定义方法及用途。
3.实验内容和步骤
实验1： 导入第5章示例程序，测试并进行代码注释。
测试程序1：
在elipse IDE中编辑、调试、运行程序5-1 （教材152页-153页） ；
掌握子类的定义及用法；
结合程序运行结果，理解并总结OO风格程序构造特点，理解Employee和Manager类的关系子类的用途，并在代码中添加注释。
package inheritance; import java.time.*; public class Employee { private String name;//私有类字符串姓名 private double salary;//私有类浮点型双精度薪水 private LocalDate hireDay;//私有型当地时间入职时间 public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)//创建雇员类（姓名、薪水、入职时间年月日） { this.name = name;//姓名类的当前对象赋值为姓名 this.salary = salary;//薪水类的当前对象赋值为薪水 hireDay = LocalDate.of(year, month, day);//入职日期赋值为当地时间的年月日 } public String getName()//创建一个字符串类得到姓名 { return name;//返回姓名 } public double getSalary()//创建一个浮点型类得到薪水 { return salary;//返回薪水 } public LocalDate getHireDay()//创建一个当地时间类得到入职时间 { return hireDay;//返回入职时间 } public void raiseSalary(double byPercent)//创建一个空类加薪（浮点型加薪百分比） { double raise = salary * byPercent / 100;//加薪=薪水*加薪百分比/100 salary += raise;//薪水赋值为加薪+薪水 } }
package inheritance; public class Manager extends Employee { private double bonus;//创建一个浮点型私类补贴 /**参数来源 * @param name the employee's name * @param salary the salary * @param year the hire year * @param month the hire month * @param day the hire day */ public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)//创建一个经理类（姓名、薪水、入职年月日） { super(name, salary, year, month, day);//指代父类对象雇员（姓名、薪水、年月日） bonus = 0;//补贴为0 } public double getSalary()//创建类浮点型得到薪水 { double baseSalary = super.getSalary();//浮点型基本薪水赋值为父类对象雇员得到的薪水 return baseSalary + bonus;//返回基本薪水+补贴 } public void setBonus(double b)//创建一个空类补贴（浮点型b） { bonus = b;//补贴赋值为b } }
package inheritance; /** * This program demonstrates inheritance. * @version 1.21 2004-02-21 * @author Cay Horstmann */ public class ManagerTest { public static void main(String[] args) { // construct a Manager object（构造一个经理的对象） Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);//创建一个经理CC，工资、入职时间 boss.setBonus(5000);//老板的补贴5000 Employee[] staff = new Employee[3];//创建职员为3的数组 // fill the staff array with Manager and Employee objects（填写经理和雇员对象的职员数组） staff[0] = boss;//将BOSS赋值给职员数组0 staff[1] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);//将HH雇员赋值给职员数组1 staff[2] = new Employee("Tommy Tester", 40000, 1990, 3, 15);//将TT雇员赋值给职员数组2 // print out information about all Employee objects//输出所有雇员对象的信息 for (Employee e : staff)//循环职员数组e System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary());//输出姓名、薪水 } }
测试程序2：
编辑、编译、调试运行教材PersonTest程序（教材163页-165页)；
掌握超类的定义及其使用要求；
掌握利用超类扩展子类的要求；
在程序中相关代码处添加新知识的注释。
package abstractClasses; import java.time.*; public class Employee extends Person { private double salary;//创建类薪水 private LocalDate hireDay;//创建类工龄 public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)//创建类雇员（姓名、薪水、入职时间） { super(name);//指代父类对象雇员（姓名） this.salary = salary;//赋值薪水 hireDay = LocalDate.of(year, month, day);//工龄 } public double getSalary() { return salary; } public LocalDate getHireDay() { return hireDay; } public String getDescription()//描述 { return String.format("an employee with a salary of $%.2f", salary);//返回字符串格式（，，，） } public void raiseSalary(double byPercent)//加薪 { double raise = salary * byPercent / 100; salary += raise; } }
package abstractClasses; public abstract class Person { public abstract String getDescription();// private String name;//创建私有类字符串姓名 public Person(String name)//创建人们类（字符串姓名） { this.name = name;//当前对象赋值 } public String getName()//创建类得到姓名 { return name;//返回姓名 } }
package abstractClasses; public class Student extends Person { private String major;//主修、专业 /** * @param nama the student's name * @param major the student's major */ public Student(String name, String major)//类学生（姓名、专业） { // pass n to superclass constructor 途径是超类函数构造器 super(name);//父类对象人 this.major = major;//赋值专业 } public String getDescription() { return "a student majoring in " + major;//返回，，，+专业 } }
package abstractClasses; /** * This program demonstrates abstract classes. * @version 1.01 2004-02-21 * @author Cay Horstmann */ public class PersonTest { public static void main(String[] args)//构造一个对象 { Person[] people = new Person[2];//创建一个人为2的数组 // fill the people array with Student and Employee objects//将学生、雇员对象填充到数组 people[0] = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1); people[1] = new Student("Maria Morris", "computer science"); // print out names and descriptions of all Person objects//输出所有人对象的姓名和描述 for (Person p : people)//循环此数组p System.out.println(p.getName() + ", " + p.getDescription());//输出姓名，描述 } }
测试程序3：
编辑、编译、调试运行教材程序5-8、5-9、5-10，结合程序运行结果理解程序（教材174页-177页）；
掌握Object类的定义及用法；
在程序中相关代码处添加新知识的注释。
package equals; import java.time.*; import java.util.Objects; public class Employee { private String name; private double salary; private LocalDate hireDay; public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day) { this.name = name; this.salary = salary; hireDay = LocalDate.of(year, month, day); } public String getName() { return name; } public double getSalary() { return salary; } public LocalDate getHireDay() { return hireDay; } public void raiseSalary(double byPercent)//加薪 { double raise = salary * byPercent / 100; salary += raise; } public boolean equals(Object otherObject)//相同类（对象 其他对象） { // a quick test to see if the objects are identical（一个快速检测对象是否一样） if (this == otherObject) return true;//如果此对象是其他对象，返回true // must return false if the explicit parameter is null（如果明确的参数是空的，必须返回false） if (otherObject == null) return false;//如果其他对象是空的，返回false // if the classes don't match, they can't be equal（如果类不能匹配，他们不相同） if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;//这个类和其他类不匹配 // now we know otherObject is a non-null Employee（现在我们知道其他类是一个非空的雇员类） Employee other = (Employee) otherObject; // test whether the fields have identical values（测验是否此域有同样的标准） return Objects.equals(name, other.name) && salary == other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay); }//返回对象相同姓名、薪水、入职时间（这个，另一个） public int hashCode()//创建类整型 重新的编码 { return Objects.hash(name, salary, hireDay); } public String toString() { return getClass().getName() + "[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay + "]"; } }
package equals; public class Manager extends Employee { private double bonus;//创建类奖金 public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)//创建类经理（姓名、薪水、入职时间） { super(name, salary, year, month, day);//父类对象（。。。） bonus = 0;//奖金0 } public double getSalary()//薪水 { double baseSalary = super.getSalary(); return baseSalary + bonus;//薪水加奖金 } public void setBonus(double bonus)//奖金 { this.bonus = bonus;//奖金赋值 } public boolean equals(Object otherObject)//创建相等 比较 { if (!super.equals(otherObject)) return false;//如果不相等，返回错误 Manager other = (Manager) otherObject;//相等 // super.equals checked that this and other belong to the same class（父类 检查两个对象是否属于同一个类） return bonus == other.bonus;//返回相等 } public int hashCode()//创建类重新编码 { return java.util.Objects.hash(super.hashCode(), bonus);//返回 } public String toString() { return super.toString() + "[bonus=" + bonus + "]"; } }
package equals; /** * This program demonstrates the equals method. * @version 1.12 2012-01-26 * @author Cay Horstmann */ public class EqualsTest { public static void main(String[] args)//自变量为数组 { Employee alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);//将雇员AA的值赋给雇员a1 Employee alice2 = alice1;//将a1赋值给雇员a2 Employee alice3 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15); Employee bob = new Employee("Bob Brandson", 50000, 1989, 10, 1); System.out.println("alice1 == alice2: " + (alice1 == alice2));//输出 System.out.println("alice1 == alice3: " + (alice1 == alice3)); System.out.println("alice1.equals(alice3): " + alice1.equals(alice3)); System.out.println("alice1.equals(bob): " + alice1.equals(bob)); System.out.println("bob.toString(): " + bob); Manager carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);//将经理CC赋值给经理car1 Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15); boss.setBonus(5000);//老板奖金5000 System.out.println("boss.toString(): " + boss);//输出 System.out.println("carl.equals(boss): " + carl.equals(boss)); System.out.println("alice1.hashCode(): " + alice1.hashCode()); System.out.println("alice3.hashCode(): " + alice3.hashCode()); System.out.println("bob.hashCode(): " + bob.hashCode()); System.out.println("carl.hashCode(): " + carl.hashCode()); } }
测试程序4：
在elipse IDE中调试运行程序5-11（教材182页），结合程序运行结果理解程序；
掌握ArrayList类的定义及用法；
在程序中相关代码处添加新知识的注释。
package arrayList; import java.time.*; public class Employee { private String name; private double salary; private LocalDate hireDay; public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day) { this.name = name; this.salary = salary; hireDay = LocalDate.of(year, month, day); } public String getName() { return name; } public double getSalary() { return salary; } public LocalDate getHireDay() { return hireDay; } public void raiseSalary(double byPercent) { double raise = salary * byPercent / 100; salary += raise; } }
package arrayList; import java.util.*; /** * This program demonstrates the ArrayList class. * @version 1.11 2012-01-26 * @author Cay Horstmann */ public class ArrayListTest { public static void main(String[] args) { // fill the staff array list with three Employee objects（填全体员工的数组表用三个雇员对象） ArrayList<Employee> staff = new ArrayList<>(); staff.add(new Employee("Carl Cracker", 75000, 1987, 12, 15)); staff.add(new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1)); staff.add(new Employee("Tony Tester", 40000, 1990, 3, 15)); // raise everyone's salary by 5%（增加每个人的薪水5%） for (Employee e : staff) e.raiseSalary(5); // print out information about all Employee objects（输出关于所有雇员对象的信息） for (Employee e : staff) System.out.println("name=" + e.getName() + ",salary=" + e.getSalary() + ",hireDay=" + e.getHireDay()); } }
测试程序5：
编辑、编译、调试运行程序5-12（教材189页），结合运行结果理解程序；
掌握枚举类的定义及用法；
在程序中相关代码处添加新知识的注释。
package enums; import java.util.*; /** * This program demonstrates enumerated types. * @version 1.0 2004-05-24 * @author Cay Horstmann */ public class EnumTest { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in);//用户输入 System.out.print("Enter a size: (SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE) "); String input = in.next().toUpperCase(); Size size = Enum.valueOf(Size.class, input);//号码 枚举 System.out.println("size=" + size);//输出 System.out.println("abbreviation=" + size.getAbbreviation());//输出缩写 if (size == Size.EXTRA_LARGE)//如果号码是。。 System.out.println("Good job--you paid attention to the _.");//输出 } } enum Size { SMALL("S"), MEDIUM("M"), LARGE("L"), EXTRA_LARGE("XL"); private Size(String abbreviation) { this.abbreviation = abbreviation; }//创建号码字符串缩写 public String getAbbreviation() { return abbreviation; } private String abbreviation; }
实验2：编程练习1
定义抽象类Shape：
属性：不可变常量double PI，值为3.14；
方法：public double getPerimeter()；public double getArea())。
让Rectangle与Circle继承自Shape类。
编写double sumAllArea方法输出形状数组中的面积和和double sumAllPerimeter方法输出形状数组中的周长和。
main方法中
1）输入整型值n，然后建立n个不同的形状。如果输入rect，则再输入长和宽。如果输入cir，则再输入半径。
2） 然后输出所有的形状的周长之和，面积之和。并将所有的形状信息以样例的格式输出。
3） 最后输出每个形状的类型与父类型，使用类似shape.getClass()(获得类型)，shape.getClass().getSuperclass()(获得父类型);
思考sumAllArea和sumAllPerimeter方法放在哪个类中更合适？
输入样例:
3
rect
1 1
rect
2 2
cir
1
输出样例:
18.28
8.14
[Rectangle [width=1, length=1], Rectangle [width=2, length=2], Circle [radius=1]]
class Rectangle,class Shape
class Rectangle,class Shape
class Circle,class Shape
import java.util.Scanner; public class Shap { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); String rect = "rect"; String cir = "cir"; System.out.print("请输入所需图形的形状个数:"); int n = in.nextInt(); shape[] count = new shape[n]; for(int i=0;i<n;i++) { System.out.println("请输入图形形状："); String input = in.next(); if(input.equals(rect)) { double length = in.nextDouble(); double width = in.nextDouble(); System.out.println("长方形："+"长:"+length+" 宽:"+width); count[i] = new Rect(length,width); } if(input.equals(cir)) { double radius = in.nextDouble(); System.out.println("圆："+"半径:"+radius); count[i] = new Cir(radius); } } Shap c = new Shap(); System.out.println(c.sumAllPerimeter(count)); System.out.println(c.sumAllArea(count)); for(shape s:count) { System.out.println(s.getClass()+", "+s.getClass().getSuperclass()); } } public double sumAllArea(shape count[]) { double sum = 0; for(int i = 0;i<count.length;i++) sum+= count[i].getArea(); return sum; } public double sumAllPerimeter(shape count[]) { double sum = 0; for(int i = 0;i<count.length;i++) sum+= count[i].getPerimeter(); return sum; } }
public abstract class shape { double PI = 3.14; public abstract double getPerimeter(); public abstract double getArea(); }
public class Cir extends shape { private double radius; public Cir(double radius2) { // TODO Auto-generated constructor stub } public double getPerimeter() { double Perimeter=2*PI*radius; return Perimeter; } public double getArea() { double Area=PI*radius*radius; return Area; } }
public class Rect extends shape { private double width; private double length; public Rect(double w,double l) { this.width = w; this.length = l; } public double getPerimeter() { double Perimeter = 2*(length+width); return Perimeter; } public double getArea() { double Area = length*width; return Area; } }
实验3：编程练习2
编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中，输入一个身份证号或姓名，查询显示查询对象的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地。
import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; public class Test{ private static ArrayList<Person> personlist; public static void main(String[] args) { personlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("E:/java/身份证号.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String temp = null; while ((temp = in.readLine()) != null) { Scanner linescanner = new Scanner(temp); linescanner.useDelimiter(" "); String name = linescanner.next(); String id = linescanner.next(); String sex = linescanner.next(); String age = linescanner.next(); String address =linescanner.nextLine(); Person person = new Person(); person.setName(name); person.setId(id); person.setSex(sex); person.setAge(age); person.setAddress(address); personlist.add(person); } } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("信息文件读取错误"); e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("1.按姓名查询"); System.out.println("2.按身份证号查询"); System.out.println("3.退出"); int nextInt = scanner.nextInt(); switch (nextInt) { case 1: System.out.println("请输入姓名"); String personname = scanner.next(); int nameint = findPersonByname(personname); if (nameint != -1) { System.out.println("查找信息为：身份证号:" + personlist.get(nameint).getId() + " 姓名:" + personlist.get(nameint).getName() +" 性别:" + personlist.get(nameint).getSex() +" 年龄:" + personlist.get(nameint).getAge()+" 地址:" + personlist.get(nameint).getAddress() ); } else { System.out.println("不存在该公民"); } break; case 2: System.out.println("请输入身份证号"); String personid = scanner.next(); int idint = findPersonByid(personid); if (idint != -1) { System.out.println("查找信息为：身份证号:" + personlist.get(idint ).getId() + " 姓名:" + personlist.get(idint ).getName() +" 性别:" + personlist.get(idint ).getSex() +" 年龄:" + personlist.get(idint ).getAge()+" 地址:" + personlist.get(idint ).getAddress() ); } else { System.out.println("不存在该公民"); } break; case 3: isTrue = false; System.out.println("程序已退出!"); break; default: System.out.println("输入有误"); } } } public static int findPersonByname(String name) { int flag = -1; int a[]; for (int i = 0; i < personlist.size(); i++) { if (personlist.get(i).getName().equals(name)) { flag= i; } } return flag; } public static int findPersonByid(String id) { int flag = -1; for (int i = 0; i < personlist.size(); i++) { if (personlist.get(i).getId().equals(id)) { flag = i; } } return flag; } }
public class Person { private String name; private String id ; private String sex ; private String age; private String address; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } public String getSex() { return sex ; } public void setSex(String sex ) { this.sex =sex ; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age ) { this.age=age ; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String address) { this.address=address ; } }
四.实验总结
通过本周的学习，我初步掌握了有关继承类的知识，理解了父类和子类的定义，知道了继承指的是子类继承父类的方法和域，这能在编写时简化程序，在这个过程中常会用到关键字super。在完成最后两个实验时，我通过查书查资料，并仿照老师的源程序，写出了大概的程序，尤其是第二个程序，和之前的实验有相似之处。通过完成这次实验，我深深认识到，很多知识一定要看书，并多敲代码练习。而对于很多自己还不理解的知识，我也一定会加强学习，希望之后的实验中，遇到的问题能够越来越少。