实验三 Java面向对象高级编程
一、实验目的
1. 掌握Java 面向对象编程技术
2. 能够使用继承创建子类并实现方法覆盖 3. 能够创建异类集合并使用多态
4. 能够创建抽象类和接口，并探究它们的多态特性
二、预备知识
1. JDK的安装设置：JDK/JRE/JVM； 2. Eclipse集成开发环境的绿色安装；
3. 掌握Java语言的面向对象特性（封装性、继承性、多态性）； 4. 掌握Java语言的抽象类和接口。
三、实验描述
1. 实验类型：设计 2. 实验学时：4学时
3. 实验容：2项（参照四）
四、实验容
(1) 检查所使用的计算机系统：
1. 确认是否已安装JDK，并确认系统的环境变量设置； 2. 确认是否已绿色安装Eclipse集成开发环境。
(2) 实验容一：使用继承和方法覆盖创建子类，并能够创建异类集合并使用多态 具体要求：
1. 在上述银行项目中，创建Customer类：
·位于包：.mybank.domain中；
·向Customer类添加四个实例变量：firstName，lastName，accounts（Account对象数组，长度为10）和numberOfAccounts（记录accounts数组索引的一个整数）；
·添加一个公有构造方法：两个形式参数firstName，lastname，用于初始化客户、创建accounts数组和初始化accounts数组元素个数numberOfAccounts； ·添加getFirstName方法：该方法返回客户的firstName实例变量； ·添加getLastName方法：该方法返回客户的lastName实例变量；
·添加addAccount方法：该方法有一个形式参数（即Account对象），数组的下标通过实例变量numberOfAccounts实现递增，同时将该参数对象存储在accounts数组中；
·添加getNumberOfAccounts方法：该方法返回numberOfAccounts实例变量； ·添加getAccount方法：该方法返回与指定的index数组下标相关的对象。 2. 创建SavingsAccount类，该类是Account类的子类：
·位于包：.mybank.domain中；
·向SavingsAccount类中添加interestRate实例变量；
·添加一个有两个参数的公有构造方法：initBalance和interestRate。调用父类构造
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方法传递initBalance参数，并初始化实例变量interestRate； ·添加accumulateInterest方法：用于计算客户的利息。 3. 创建CheckingAccount类，Account类的子类：
·位于包：.mybank.domain中；
·向CheckingAccount类中添加overdraftAmount实例变量；
·添加一个有两个参数的公有构造方法：initBalance和overdraftAmount。调用父类构造方法传递initBalance参数，并初始化实例变量overdraftAmount；
·添加只有一个参数initBalance的另一个公有构造方法。用initBalance参数和overdraftAmount参数调用第一个构造方法，其中overdraftAmount参数使用默认值0.0；
·覆盖withdraw方法，方法参数为amount，balance变量继承于父类。下面是withdraw方法的伪码：
if (balance < amount) then
double overdraftNeeded = amount – balance if (overdraftAmount < overdraftNeeded) then transaction fails else
balance = 0.0
decrement overdraftAmount by overdraftNeeded else
decrement balance by amount 4. 创建TestBanking类：
·该类文件位于包：.mybank.test ·该类有程序入口 main() 函数；
·要求：创建一名客户的若干个不同类型的账户信息，然后依次访问每一个账户，并根据不同类型的账户信息做出不同的操作。（要求使用instanceof运算符测试判断账户的类型信息，如果是SavingsAccount，则计算账户的利息；如果是CheckingAccount，则进行取钱操作，可以进行适当额度的透支）； ·最后输出客户账户的余额信息。
(4) 实验容二：能够创建抽象类和接口，并探究它们的多态特性 具体要求：
1. 创建项目：InterfaceProject； 2. 创建Animal类，该类是抽象类：
·声明一个受保护的整数实例变量legs，记录动物的腿的数目； ·定义一个受保护的构造方法来初始化legs实例变量； ·声明抽象方法eat；
·声明具体方法walk来显示与动物行走方式有关的信息（包括腿的数目）； 3. 创建Pet接口：声明三个抽象方法：
public String getName();
public void setName(String n); public void play(); 4. 创建Spider类：
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·Spider类扩展了Animal类；
·定义一个无参数构造方法，调用父类构造方法来指明所有蜘蛛都有八条腿； ·实现eat方法； 5. 创建Cat类：
·声明String实例变量来存储宠物的名字；
·定义一个构造方法，使用String参数来指定猫的名字；该构造方法必须调用父类构造方法来指明所有猫都有四条腿； ·另外定义一个无参数的构造方法，该构造方法调用上一个构造方法（使用this关键字）来传递一个空字符串作为参数； ·实现Pet接口方法； ·实现eat方法； 6. 创建Fish类：
·声明String实例变量来存储宠物的名字；
·定义一个无参数的构造方法，该构造方法调用父类构造方法来指明鱼没有腿； ·实现Pet接口方法；
·覆盖walk方法，该方法调用所有的超级方法，并打印输出一条说明鱼不会行走的消息；
·实现eat方法； 7. 创建TestAnimal类：
·该类有程序入口main()函数；
·创建并操作前面所创建的类的实例； ·调用每个对象中的方法； ·对象类型转换； ·使用多态特性；
·使用super关键字调用父类方法。
五、实验要求及总结
1. 结合上课容，对上述程序先阅读，然后上机并调试程序，并对实验结果写出你自己的分析结论。
2. 整理上机步骤，总结经验和体会。 3. 完成实验报告和上交程序。 实验三1: 实验结果：
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Account.java:
package .mybank.domain; import .mybank.test.*;
public class Account { // 创建Account类 private double balance; public void initBalance(double balance) { this.balance = balance; } public boolean deposit(double amt) { // deposit(double // amt)，用于向存钱，返回值是boolean型； if (amt > 0) { balance = balance + amt; return true; } else {
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}
}
}
return false;
public boolean withdraw(double amt) { // withdraw(double amt)，用于从取钱 if (balance > amt) { balance = balance - amt; return true; } else { return false; } }
public double getBalance() { // getBalance()，用于返回balance的值 return balance; }
Customer1.java:
package .mybank.domain;
public class Customer1 {// 创建Customer1类 private String firstname; private String lastname; private Account accouts[] = new Account[10]; private int numberofaccout; public Customer1(String firstname, String lastname) {// 公有构造方法 this.firstname = firstname; this.lastname = lastname; numberofaccout = 0; } public String getFirstName() {// getFirstName方法：该方法返回客户的firstName实例变量； return firstname; } public String getLastName() {// getLastName方法：该方法返回客户的lastName实例变量； return lastname;
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} public void addaccout(Account accout) {// addAccount方法 accouts[numberofaccout] = accout; numberofaccout++; } public int getnumberofaccout() {// getNumberOfAccounts方法：该方法返回numberOfAccounts实例变量 return numberofaccout; } public Account getaccout(int index) {// getAccount方法：该方法返回与指定的index数组下标相关的对象。 return accouts[index]; } }
Savingaccout.java:
package .mybank.domain;
public class Savingaccout extends Account {// 创建SavingsAccount类，该类是Account类的子类： private double interestrate;// 添加interestRate实例变量； public Savingaccout(double balance, double interestrate) {// 公有构造方法 super.initBalance(balance);// 调用父类构造方法传递initBalance参数 this.interestrate = interestrate; } public double accumulateinterest() {// accumulateInterest方法：用于计算客户的利息。 return this.getBalance() * interestrate; } }
Checkingaccout.java:
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package .mybank.domain;
public class Checkingaccout extends Account {// 创建CheckingAccount类，Account类的子类： private double overdraftamount; public Checkingaccout(int balance, double overdraftamount) {// 有两个参数的公有构造方法 super.initBalance(balance); this.overdraftamount = overdraftamount; } public Checkingaccout(int balance) {// 只有一个参数initBalance的另一个公有构造方法 this(balance, 0.0); } public boolean withdraw(double amount) {// 覆盖withdraw方法 if (this.getBalance() < amount) { double overdraftneeded = amount - this.getBalance(); if (overdraftamount < overdraftneeded) { return false; } else { this.initBalance(this.getBalance() - amount); } } else { this.initBalance(this.getBalance() - amount); } return true; } }
Testingbank1.java:
package .mybank.test; import .mybank.domain.*; public class Testingbank1 {
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public static void main(String[] args) {// 创建TestBanking类 /* 创建异类集合 */ Customer1 customer = new Customer1(\"zhao\ customer.addaccout(new Checkingaccout(500, 100)); customer.addaccout(new Savingaccout(500, 0.02)); /* 使用instanceof运算符测试判断账户的类型信息 */ for (int i = 0; i < customer.getnumberofaccout(); i++) { if (customer.getaccout(i) instanceof Checkingaccout) { Checkingaccout m = (Checkingaccout) customer.getaccout(i); m.withdraw(550); m.deposit(100); m.withdraw(900); m.deposit(100); } if (customer.getaccout(i) instanceof Savingaccout) { Savingaccout m = (Savingaccout) customer.getaccout(i); m.accumulateinterest(); m.deposit(100); m.withdraw(50); } } /* 最后输出客户账户的余额信息。 */ for (int i = 0; i < customer.getnumberofaccout(); i++) { System.out.println(customer.getaccout(i).getBalance()); } } }
实验三2:
实验结果：实验改进之处：创建Sleep接口拓展Pet接口。
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Animal.java:
public abstract class Animal {// 创建Animal类，该类是抽象类： protected int legs; public Animal() { } protected Animal(int legs) { this.legs = legs; } abstract void eat();// 抽象方法eat； public void walk() {// 具体方法walk来显示与动物行走方式有关的信息（包括腿的数目）； System.out.println(\"this animal walk on\" + legs + \"legs\"); }
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}
public interface Pet {// 创建Pet接口：声明三个抽象方法 public abstract String getname(); public abstract void setname(String pet_name); public abstract void play(); }
public interface Sleep extends Pet{//创建Sleep接口，继承Pet void sleep(); }
Spider.java:
public class Spider extends Animal implements Pet,Sleep{//创建Spider类,Spider类扩展了Animal类 private String pet_name; public Spider(){ super(8); }
void eat(){//实现eat方法 System.out.println(\"Spider eat fly\"); }
public void setname(String pet_name){ this.pet_name=pet_name; }
public void play(){
System.out.println(\"the spider play in hands\"); }
public String getname(){ return pet_name; }
public void speak(){ System.out.println(\"the cat makes no noise\"); }
public void sleep(){//实现Sleep接口方法 System.out.println(\"the cat sleep on the wall\"); }
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}
Cat.java:
public class Cat extends Animal implements Pet,Sleep{//创建Cat类 private String pet_name;
public Cat(String pet_name){//构造方法 super(4); this.pet_name=pet_name; }
public Cat(){//定义一个无参数的构造方法 this(null); }
public void speak(){ System.out.println(\"the cat speak with maomao\"); }
void eat(){//实现eat方法； System.out.println(\"the cats like eatting fish\"); }
/*实现Pet接口方法*/ public void play(){ System.out.println(\"the cat play with mice\"); }
public String getname(){ return pet_name; }
public void setname(String pet_name){ this.pet_name=pet_name; }
public void sleep(){//实现Sleep接口方法 System.out.println(\"the cat sleep with her host\"); } }
Fish.java:
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public class Fish extends Animal implements Pet,Sleep{//创建Fish类 private String pet_name; public Fish(){ super(0); }
/*实现Pet接口方法*/
public String getname(){ return pet_name; }
public void setname(String pet_name){ this.pet_name=pet_name; }
public void play(){ System.out.println(\"the fish swim in water\"); }
void eat(){//实现eat方法 System.out.println(\"the fish eat rice\"); }
public void walk(){//覆盖walk方法 System.out.println(\"this animal does not have legs\"); }
public void speak(){ System.out.println(\"the fish makes no noise\"); }
public void sleep(){//实现Sleep接口方法 System.out.println(\"the fish sleep with water\"); } }
TestAnimal.java:
public class TestAnimal {//创建TestAnimal类 public static void main(String[] args) { Pet pet[]=new Pet[3]; pet[0]=new Cat();//创建并操作前面所创建的类的实例 pet[1]=new Fish(); pet[2]=new Spider(); for(Pet i:pet){//调用每个对象中的方法 i.play(); Animal animal=(Animal) i; //对象类型转换,使用多态特性
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animal.walk(); Sleep sleep=(Sleep)i; sleep.sleep(); } for(int i=0;i<3;i++){//使用instanceof,向下转型 if(pet[i] instanceof Cat ){ Cat m=(Cat) pet[i]; m.speak(); }
if(pet[i] instanceof Fish ){ Fish m=(Fish) pet[i]; m.speak(); }
if(pet[i] instanceof Spider){ Spider m=(Spider) pet[i]; m.speak(); } } }
}
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