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