实验3 类对象和包.docx
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实验3类对象和包
实验三类、对象和包
实验目的
通过编程和上机实验理解Java语言是如何体现面向对象编程基本思想，了解类的封装方法，以及如何创建类和对象，了解成员变量和成员方法的特性，了解包的定义和引用，掌握面向对象程序设计的方法。
实验要求
1、编写一个体现面向对象思想的程序；
2、编写一个创建对象和使用对象的方法的程序；
3、编写一个显示当前日期和时间的程序；
4、编写不同成员变量修饰方法的程序；
5、编写不同成员方法修饰方法的程序；
6、编写多个类，在同一包，或不同包，验证包的定义和导入；验证对于public、private、protected及缺省修饰的成员的访问权限；
7、编程验证static成员的性质。
实验内容
1、设计类来描述真实客观世界中的事物，使用类的成员变量来表示事物的属性和状态，使用类的成员方法来提供对成员变量的访问或修改
（1）程序功能：
设计一个用来描述汽车的类，使用类的非静态成员变量来表示汽车的车主姓名、当前的速率和当前方向盘的转向角度，使用类的非静态成员方法来表示改变汽车的速率和停车两个操作。
（2）程序源代码如下。
publicclassEXP3_1{
privateStringownerName;//车主姓名
privatefloatcurSpeed;//当前车速
privatefloatcurDirInDegree;//当前方向盘转向角度
publicEXP3_1（StringownerName）{
this.ownerName=ownerName;
}
publicEXP3_1（StringownerName,floatspeed,floatdirInDegree）{
this（ownerName）;
this.curSpeed=speed;
this.curDirInDegree=dirInDegree;
}
publicStringgetOwnerName（）{//提供对车主姓名的访问
returnownerName;
}
publicfloatgetCurDirInDegree（）{//提供对当前方向盘转向角度的访问
returncurDirInDegree;
}
publicfloatgetCurSpeed（）{//提供对当前车速的访问
returncurSpeed;
}
publicvoidchangeSpeed（floatcurSpeed）{//提供改变当前的车速
this.curSpeed=curSpeed;
}
publicvoidstop（）{//提供停车
this.curSpeed=0;
}
}
（3）编译源程序。
2、创建类的对象实例，使用实例方法（非静态）来访问或修改实例变量
（1）创建类EXP3_1的对象，在调用类的构造函数时指定对象的变量的初始值，以后再使用对象的方法来访问或修改对象的变量的值。
（2）程序代码如下。
publicclassEXP3_2{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
EXP3_1car=newEXP3_1（"成龙",200f,25f）;
System.out.println（"车主姓名:
"+car.getOwnerName（））;
System.out.println（"当前车速:
"+car.getCurSpeed（））;
System.out.println（"当前转向角度:
"+car.getCurDirInDegree（））;
car.changeSpeed（80）;
System.out.println（"在调用changeSpeed（80）后,车速变为:
"+car.getCurSpeed（））;
car.stop（）;
System.out.println（"在调用stop（）后,车速变为:
"+car.getCurSpeed（））;
}
}
（3）编译并运行，结果如图3.1所示。
图3.1
3、编写显示当前时间和日期的程序
（3）程序功能：
该程序通过使用一个自定义类Time，实现显示当前日期和时间的功能。
（4）程序代码如下。
importjava.util.Calendar;
classTime{
privateCalendart;
privateinty,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）;
mm=t.get（t.MINUTE）;
ss=t.get（t.SECOND）;
}
publicStringgetDate（）{
returny+"年"+m+"月"+d+"日";
}
publicStringgetTime（）{
returnhh+"时"+mm+"分"+ss+"秒";
}
}
publicclassEXP3_3{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Timet=newTime（）;
System.out.println（"当前日期：
"+t.getDate（））;
System.out.println（"当前时间：
"+t.getTime（））;
}
}
（5）编译并运行，结果如图3.2所示。
图3.2
4、使用修饰符来限定类的成员变量或成员方法的属性
有时需要公开一些变量和方法，有时需要禁止其他对象使用变量和方法，这时可以使用修饰符来实现这个目的。
常用的修饰符如下：
publicprivateprotectedpackagestaticfinaltransientvolatile
不同修饰符的访问控制权限如表3.1所示。
访问权限修饰符
类
子类
包
所有类和包
public
√
√
√
√
protected
√
√
√
package
√
√
private
√
表3.1
（1）程序功能：
通过两个类StaticDemo、EXP3_4说明静态变量/方法与实例变量/方法的区别。
（2）程序源代码如下。
classStaticDemo{
staticintx;
inty;
publicstaticintgetX（）{
returnx;
}
publicstaticvoidsetX（intnewX）{
x=newX;
}
publicintgetY（）{
returny;
}
publicvoidsetY（intnewY）{
y=newY;
}
}
publicclassEXP3_4{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（"静态变量x="+StaticDemo.getX（））;
System.out.println（"实例变量y="+StaticDemo.getY（））;//非法，编译时将出错
StaticDemoa=newStaticDemo（）;
StaticDemob=newStaticDemo（）;
a.setX
（1）;
a.setY
（2）;
b.setX（3）;
b.setY（4）;
System.out.println（"静态变量a.x="+a.getX（））;
System.out.println（"实例变量a.y="+a.getY（））;
System.out.println（"静态变量b.x="+b.getX（））;
System.out.println（"实例变量b.y="+b.getY（））;
}
}
（3）对上面的源程序进行编译，会出现如图3.3所示的出错提示。
图3.3
（4）将源程序中的出错语句删除或使用解释符//隐藏起来，例如，//System.out.println（"实例变量y="+StaticDemo.getY（））;
（5）重新编译并运行该程序，结果如图3.4所示。
图3.4
5、调用方法时参数传递的练习
在其它语言中，函数调用或过程调用时参数有传值调用和传地址调用之分。
在Java中，方法中的参数传递可以分为传值调用或对象方法调用等方式。
传值调用即传递的参数是基本数据类型，调用方法时在方法中将不能改变参数的值，这意味着只能使用它们。
对象调用是指先调用对象，再调用对象的方法，这种方式可以修改允许存取的成员变量。
所以，如果不想改变参数的值，可以采用传值调用的方法。
如果想改变参数的值，可采用对象调用的方法，间接修改参数的值。
5.1、编写一个传值调用的程序
（1）程序功能：
程序首先给整型变量x和y赋一个初值10，然后使用传值调用方式调用方法ff1对x和y做乘方及输出x和y的乘方值，最后再输出x和y的乘方值。
（2）程序源代码如下。
classEXP3_5{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
intx=10,y=10;
ff1（x,y）;
System.out.println（"x="+x+",y="+y）;
}
staticvoidff1（intpassX,intpassY）{
passX=passX*passX;
passY=passY*passY;
System.out.println（"passX="+passX+",passY="+passY）;
}
}
（3）编译并运行，结果如图3.5。
图3.5
5.2、编写一个调用对象方法的程序
（1）程序功能：
通过调用对象的方法在方法调用后修改了成员变量的值。
（2）程序源代码如下。
classEXP3_6{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Powerp=newPower（）;
p.ff2（10,10）;
System.out.println（"方法调用后x="+p.x+",y="+p.y）;
}
}
classPower{
intx=10,y=10;
voidff2（intpassX,intpassY）{
System.out.println（"初始时x="+x+",y="+y）;
x=passX*passX;
y=passY*passY;
System.out.println（"方法调用中x="+x+",y="+y）;
}
}
（3）编译并运行，结果如图3.6。
图3.6
6、编写多个类，在同一包，或不同包，验证包的定义和引用；验证对于public、private、protected及缺省修饰的成员的访问权限
（自行编程）
7、构造方法的重载
classCircle{
privatedoubler;
publicdoublegetArea（）{
returnMath.PI*r*r;
}
Circle（）{
this
（1）;//调用Circle（doublex）方法来初始化
}
Circle（doublex）{
r=x;
}
}
classTestCircle{
publicstaticvoidmain（String[]s）{
Circlec1=newCircle（）;
Circlec2=newCircle
（2）;
System.out.println（c1.getArea（））;
System.out.println（c2.getArea（））;
}
}
8、父类的无参构造方法，对子类很重要。
修改下面的程序，为父类添加无参的构造方法。
importjava.awt.Color;
classGraph{//图形，父类
Graph（Colorc）{}
}
classCircleextendsGraph{
privatedoubler;
publicdoublegetArea（）{
returnMath.PI*r*r;
}
Circle（）{
this
（1）;//调用Circle（doublex）方法来初始化
}
Circle（doublex）{/*这里编译器报错：
这个构造方法，既没有调用本类的其它构造方法，也没有显式调用父类的构造方法，编译系统将自动为它补充super（）;作为第一条语句。
即，调用父类的无参构造方法。
但父类Graph中没有无参的Graph（）构造方法*/
r=x;
}
}
classTestCircle{
publicstaticvoidmain（String[]s）{
Circlec1=newCircle（）;
Circlec2=newCircle
（2）;
System.out.println（c1.getArea（））;
System.out.println（c2.getArea（））;
}
}
–结论：
在声明构造方法时，好的声明习惯是：
●不声明任何构造方法
●如果声明，至少声明一个无参构造方法
9、static修饰符。
用它修饰的变量是静态变量（类变量），用它修饰的方法称为静态方法（类方法）。
实例变量、实例方法是非静态的，依赖于具体对象实例。
比如，圆Circle有c1和c2这两个对象，但两个圆的半径是不同的变量。
静态变量（比如，圆对象的数量count）和静态方法属于类，供多个对象共享。
classCircle{
privatedoubler;//每个圆的半径不同，故r应该非静态，属于具体对象实例。
staticintcount=0;//count属于类，静态
publicdoublegetArea（）{
returnMath.PI*r*r;
}
Circle（）{
this
（1）;//调用Circle（doublex）方法来初始化
}
Circle（doublex）{
r=x;
count++;//每构造一个对象，count会增1
}
}
classTestCircle{
publicstaticvoidmain（String[]s）{
Circlec1=newCircle（）;
Circlec2=newCircle
（2）;
System.out.println（c1.getArea（））;
System.out.println（c2.getArea（））;
System.out.println（"现在共建立了"+Circle.count+"个Circle对象"）;
}
}
10、关于静态块static{}的用法。
提示：
（1）加载类时执行，常用来对多个静态变量进行显式初始化（此时还没有对象）。
（2）只执行一次，即便多次加载，也只有在第一次加载时执行。
关于非静态块{}的用法。
提示：
（1）构造方法执行前先执行
（2）常用来对实例变量初始化
classCircle{
doubler;
staticintcount;
static{/*静态块。
在该类被加载时执行。
常用来对静态变量初始化。
此时还没有对象。
*/
System.out.println（"这里是显式地对静态变量初始化"）;
count=0;
}
{/*非静态块。
每当要构造对象，该代码块会抢先在构造方法前执行。
常对实例变量初始化。
如果不构造对象，则该代码块不会执行。
*/
System.out.println（"要构造了，这里可以初始化实例变量"）;
r=5;
}
Circle（）{
System.out.println（"构造方法运行"）;
r=1;//这里把r从5改成1
count++;//每新建一个圆对象，count增1
}
}
publicclassTestCircle{
publicstaticvoidmain（String[]s）{
System.out.println（"main函数开始执行了"）;
System.out.println（"构造前，圆对象的数量是"+Circle.count）;
Circlec=newCircle（）;
System.out.println（"构造后，圆对象的数量是"+Circle.count）;
System.out.println（c.r）;
newCircle（）;
try{Class.forName（"Circle"）;}//再把类Circle加载一次，静态块不执行。
catch（Exceptione）{}
}
}
11、编程练习
题目
定义类Circle。
其属性有半径radius，圆心位置center。
下面分别是Circle.java和TestCircle.java的部分代码。
请将其完善。
下面是Circle.java部分代码
importjava.awt.Point;
classCircle{
privatedoubleradius;
privatePointcenter;
Circle（）{
this（1.0）;
}
Circle（doubler）{
radius=r;
center=newPoint（）;
}
Circle（intx,inty）{//需要你完善
}
Circle（Pointp）{//需要你完善
}
Circle（intx,inty,doubler）{//需要你完善
}
Circle（Pointp,doubler）{//需要你完善
}
publicdoublegetRadius（）{
returnradius;
}
publicvoidsetRadius（doubler）{
radius=r;
}
publicPointgetCenter（）{
returncenter;
}
publicvoidmove（intx,inty）{
center.move（x,y）;
}
}
下面是TestCircle.java部分代码
importjavax.swing.JFrame;
importjava.awt.event.KeyAdapter;
importjava.awt.event.KeyEvent;
importjava.awt.event.WindowAdapter;
importjava.awt.event.WindowEvent;
publicclassTestCircleextendsJFrame{
Circlecircle=newCircle（100,100,10）;
publicstaticvoidmain（String[]args）{
newTestCircle（）.lauch（）;
}
publicvoidlauch（）{
setLocation（200,200）;
setSize（200,200）;
addWindowListener（newWindowAdapter（）{
publicvoidwindowClosing（WindowEvente）{
System.exit（0）;
}
}）;
setVisible（true）;
addKeyListener（newKeyMonitor（））;
}
classKeyMonitorextendsKeyAdapter{
publicvoidkeyPressed（KeyEvente）{
intkey=e.getKeyCode（）;
switch（key）{
caseKeyEvent.VK_UP:
//下面需要你补充
System.out.println（"向上移动后，输出circle位置"）;
break;
caseKeyEvent.VK_DOWN:
//下面需要你补充
System.out.println（"向下移动后，输出circle位置"）;
break;
caseKeyEvent.VK_LEFT:
//下面需要你补充
System.out.println（"向左移动后，输出circle位置"）;
break;
caseKeyEvent.VK_RIGHT:
//下面需要你补充
System.out.println（"向右移动后，输出circle位置"）;
break;
caseKeyEvent.VK_PAGE_UP:
//radius加1
circle.setRadius（circle.getRadius（）+1）;
System.out.println（"radius="+circle.getRadius（））;
break;
caseKeyEvent.VK_PAGE_DOWN:
//radius减1
if（circle.getRadius（）>1）
circle.setRadius（circle.getRadius（）-1）;
System.out.println（"radius="+circle.getRadius（））;
break;
}
}
}
}
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