Java实验报告

班级 计科二班 学号 20188437 姓名 何磊

完成时间2019/10/10

评分等级

实验四 类的继承

  1. 实验目的
    1. 理解抽象类与接口的使用;
    2. 了解包的作用,掌握包的设计方法。
  2. 实验要求
    1. 掌握使用抽象类的方法。
    2. 掌握使用系统接口的技术和创建自定义接口的方法。
    3. 了解 Java 系统包的结构。
    4. 掌握创建自定义包的方法。
  1. 实验内容

    (一)抽象类的使用

    1. 设计一个类层次,定义一个抽象类--形状,其中包括有求形状的面积的抽象方法。 继承该抽象类定义三角型、矩形、圆。 分别创建一个三角形、矩形、圆存对象,将各类图形的面积输出。
        注:三角形面积s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)) 其中,a,b,c为三条边,p=(a+b+c)/2

2.编程技巧

(1)    抽象类定义的方法在具体类要实现;
(2)    使用抽象类的引用变量可引用子类的对象;

(3) 通过父类引用子类对象,通过该引用访问对象方法时实际用的是子类的方法。可将所有对象存入到父类定义的数组中。

(二)使用接口技术

1定义接口Shape,其中包括一个方法size(),设计"直线"、"圆"、类实现Shape接口。分别创建一个"直线"、"圆"对象,将各类图形的大小输出。

  1. 编程技巧

    (1) 接口中定义的方法在实现接口的具体类中要重写实现;

    (2) 利用接口类型的变量可引用实现该接口的类创建的对象。

    1. 实验过程(请自己调整格式)

    (一)抽象类的使用

    (1)实验代码

    package抽象类的使用;

    public abstract class Shape {

    public abstract void talkArea(); //定义抽象方法

    }

    package抽象类的使用;

    public class Triangle extends Shape{

    private double a,b,c,p; //三角形三条边和公式常量

    public Triangle(int a,int b,int c){

    if(a>0&&b>0&&c>0&&a+b>c&&a+c>b&&b+c>a){ //判断参数是否满足构成三角形的条件

    this.a=a;

    this.b=b;

    this.c=c;

    }

    else{

    System.out.println("参数不能构成三角形");

    }

    }

    public double getA() {

    return a;

    }

    public double getB() {

    return b;

    }

    public double getC() {

    return c;

    }

    public void talkArea() {

    p=(a+b+c)/2;

    if(a>0&&b>0&&c>0&&a+b>c&&a+c>b&&b+c>a) //判断参数是否满足构成三角形的条件

    System.out.println("三角形面积:"+ Math.sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)));

    }

    }

    package抽象类的使用;

    public class Rectangle extends Shape{

    private double length,hight; //矩形的长和宽

    public Rectangle(double length,double hight){

    if(length>0&&hight>0){ //判断参数是否满足构成矩形的条件

    this.hight=hight;

    this.length=length;

    }

    else{

    System.out.println("参数不能构成矩形");

    }

    }

    public double getLength() {

    return length;

    }

    public double getHight() {

    return hight;

    }

    public void talkArea() {

    if(length>0&&hight>0) //判断参数是否满足构成三角形的条件

    System.out.println("矩形面积:"+length*hight);

    }

    }

    package抽象类的使用;

    public class Circle extends Shape{

    private double radius; //圆的半径

    public Circle(double radius){

    if(radius>0){ //判断参数是否满足构成圆的条件

    this.radius=radius;

    }

    else{

    System.out.println("参数不能构成圆形");

    }

    }

    public double getRadius() {

    return radius;

    }

    public void talkArea() {

    if(radius>0) //判断参数是否满足构成圆的条件

    System.out.println("圆形面积:"+radius*radius*Math.PI);

    }

    }

    package抽象类的使用;

    public class test {

    public static void main(String[] args) {

    Shape Triangle = new Triangle(10, 4, 5); //通过父类引用子类对象

    Triangle.talkArea();

    Shape Rectangle = new Rectangle(-2,2); //通过父类引用子类对象

    Rectangle.talkArea();

    Shape Circle = new Circle(-3); //通过父类引用子类对象

    Circle.talkArea();

    }

    }

    运行结果:

    package抽象类的使用;

    public class test {

    public static void main(String[] args) {

    Shape Triangle = new Triangle(3, 4, 5); //通过父类引用子类对象

    Triangle.talkArea();

    Shape Rectangle = new Rectangle(2,2); //通过父类引用子类对象

    Rectangle.talkArea();

    Shape Circle = new Circle(3); //通过父类引用子类对象

    Circle.talkArea();

    }

    }

    运行结果:

    (2)代码截图

    (二)使用接口技术

    (1)实验代码

    package使用接口技术;

    interface Shape {

    double size(); //等价于:public abstract double size();

    void talk(); //等价于:public abstract void talk();

    }

    package使用接口技术;

    class Line implements Shape {

    public double length;        //直线的长度

    Line(double length){ //定义构造方法

    this.length=length;

    }

    public double size() {        //覆写接口Shape中的抽象方法

    return length;

    }

    public void talk() { //覆写接口Shape中的抽象方法

    System.out.println("直线的长:"+size());

    }

    }

    package使用接口技术;

    public class Circle implements Shape {

    public double radius;        //圆的半径

    Circle(double radius){        //定义构造方法

    this.radius=radius;

    }

    public double size() {        //覆写接口Shape中的抽象方法

    return radius*radius*Math.PI;

    }

    public void talk() {        //覆写接口Shape中的抽象方法

    System.out.println("圆的面积:"+size());

    }

    }

    package使用接口技术;

    public class test {

    public static void main(String[] args) {

    Shape line=new Line(5);        //实例化子类对象

    line.talk();        //调用被覆写过的方法

    Shape circle=new Circle(5);        //实例化子类对象

    circle.talk();        //调用被覆写过的方法

    }

    }

    运行结果:

    (2)代码截图

    1. 结论

    本次实验属于抽象类和接口中较简单的应用,完成的很顺利,还需要做一些更有挑战的题目以巩固此类知识。

    本周学习了抽象类的基本概念、接口的基本概念、对象的多态性、instanceof关键字、抽象类和接口的应用中的为抽象类与接口实例化、抽象类的实际应用——模板实际、接口的实际应用——制定标准,都在课堂上有了初步的认识,还需课余巩固深入,并预习设计模式——工厂设计。

    对象的多态性主要分为以下两种类型:

    (1)向上转型:子类对象父类对象。

    (2)向下转型:父类对象子类对象

    对于向上转型,程序会自动完成,而对于向下转型时,必须明确的指明要转型的子类类型。

    对象转型的格式:

    对象向上转型:父类父类对象=子类实例;

    对象向下转型:子类子类对象=(子类)父类实例;

    序号

    区别点

    抽象类

    接口

    1

    定义

    包含一个抽象方法的类

    抽象方法和全局变量的集合

    2

    组成

    构造方法、抽象方法、普通方法、常量、变量

    常量、抽象方法

    3

    使用

    子类继承抽象类(extends)

    子类实现接口(implements)

    4

    关系

    抽象类可以实现多个接口

    接口不能继承抽象类,但允许继承多个接口

    5

    常见设计模式

    模板设计

    工厂设计、代理设计

    6

    对象

    都通过对象的多态性产生实例化对象

    7

    局限

    抽象类有单继承的局限

    接口没有单继承的局限

    8

    实际

    作为一个模板

    是作为一个标准或是表示一种能力

    9

    选择

    如果抽象类和接口都可以使用的话,优先使用接口,因为避免单继承的局限

    10

    特殊

    一个抽象类中可以包含多个接口,一个接口中可以包含多个抽象类

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