【開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及實(shí)現(xiàn)平臺(tái)或?qū)嶒?yàn)環(huán)境】
Windows2000 或XP，JDK1.5以上版本與Eclipse集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>】
理解Java語(yǔ)言是如何體現(xiàn)面向?qū)ο缶幊袒舅枷耄?/span>
了解類(lèi)的封裝方法，以及如何創(chuàng)建類(lèi)和對(duì)象.
了解成員變量和成員方法的特性。
掌握OOP方式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法
了解類(lèi)的繼承性和多態(tài)性的作用。
了解Java 中包（package）、接口（interface）的作用。
掌握包、接口的使用方法。
【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】
編寫(xiě)一個(gè)體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷氲某绦颉?/span>
編寫(xiě)一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象和使用對(duì)象的方法程序。
編寫(xiě)不同成員變量修飾方法的程序。
編寫(xiě)不同成員方法修飾的程序。
編寫(xiě)體現(xiàn)類(lèi)的繼承性（成員變量，成員方法，成員變量隱藏）的程序。
編寫(xiě)體現(xiàn)類(lèi)多態(tài)性（成員方法重載，構(gòu)造方法重載）的程序。
了解Java 系統(tǒng)包的結(jié)構(gòu)。
掌握創(chuàng)建自定義包的方法。
掌握使用系統(tǒng)接口的技術(shù)和創(chuàng)建自定義接口的方法。
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)步驟】
1．程序功能：通過(guò)兩個(gè)類(lèi)StaticDemo、LX3_4 說(shuō)明靜態(tài)變量/方法與實(shí)例變量/方法的區(qū)別。
2．編寫(xiě)類(lèi)文件LX3_4.java，程序源代碼如下。
class StaticDemo {
static int x;
int y;
public static int getX() {
return x;
}
public static void setX(int newX) {
x = newX;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int newY) {
y = newY;
}
}
public class LX3_4 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("靜態(tài)變量x="+StaticDemo.getX());
System.out.println("實(shí)例變量y="+StaticDemo.getY()); // 非法，編譯時(shí)將出錯(cuò)
StaticDemo a= new StaticDemo();
StaticDemo b= new StaticDemo();
a.setX(1);
a.setY(2);
b.setX(3);
b.setY(4);
System.out.println("靜態(tài)變量a.x="+a.getX());
System.out.println("實(shí)例變量a.y="+a.getY());
System.out.println("靜態(tài)變量b.x="+b.getX());
System.out.println("實(shí)例變量b.y="+b.getY());
}
}
3．對(duì)上面的源程序進(jìn)行編譯，會(huì)出現(xiàn)如圖3.4 所示的出錯(cuò)提示。
4．將源程序中的出錯(cuò)語(yǔ)句刪除或使用解釋符//隱藏起來(lái)，例如，
//System.out.println("實(shí)例變量y="+StaticDemo.getY());
5．重新編譯并運(yùn)行該程序，結(jié)果如圖3.5 所示。
static 聲明的成員變量/方法被視為類(lèi)的成員變量/方法，而不把它當(dāng)作實(shí)例對(duì)象的成員變量/方法。換句話(huà)說(shuō)，靜態(tài)變量/方法是類(lèi)固有的，可以直接引用，其它成員變量/方法僅僅被聲明，生成實(shí)例對(duì)象后才存在，才可以被引用。基于這樣的事實(shí)，也把靜態(tài)變量/方法稱(chēng)為類(lèi)變量/方法，非靜態(tài)變量稱(chēng)為實(shí)例變量/方法。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：
·類(lèi)的靜態(tài)變量可以直接引用，而非靜態(tài)變量則不行。類(lèi)的靜態(tài)變量相當(dāng)于某些程序語(yǔ)言的全局變量。
·靜態(tài)方法只能使用靜態(tài)變量，不能使用實(shí)例變量。因?yàn)閷?duì)象實(shí)例化之前，實(shí)例變量不可用。
·類(lèi)的靜態(tài)變量只有一個(gè)版本，所有實(shí)例對(duì)象引用的都是同一個(gè)版本。
·對(duì)象實(shí)例化后，每個(gè)實(shí)例變量都被制作了一個(gè)副本，它們之間互不影響。
（四） 方法中參數(shù)傳遞的練習(xí)
在其它語(yǔ)言中，函數(shù)調(diào)用或過(guò)程調(diào)用時(shí)參數(shù)有傳值調(diào)用和傳地址調(diào)用之分。在Java 中，方法中的參數(shù)傳遞可以分為傳值調(diào)用或?qū)ο蠓椒ㄕ{(diào)用等方式。傳值調(diào)用即傳遞的參數(shù)是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，調(diào)用方法時(shí)在方法中將不能改變參數(shù)的值，這意味著只能使用它們。對(duì)象調(diào)用是指先調(diào)用對(duì)象，再調(diào)用對(duì)象的方法，這種方式可以修改允許存取的成員變量。所以，如果不想改變參數(shù)的值，可以采用傳值調(diào)用的方法。如果想改變參數(shù)的值，可采用對(duì)象調(diào)用的方法，間接修改參數(shù)的值。
1.編寫(xiě)一個(gè)傳值調(diào)用的程序文件LX3_5.java。
（1）程序功能：程序首先給整型變量x 和y 賦一個(gè)初值10，然后使用傳值調(diào)用方式調(diào)用方法ff1對(duì)x 和y 做乘方及輸出x 和y 的乘方值，最后再輸出x 和y 的乘方值。
（2）程序源代碼如下。
class LX3_5 {
public static void main(String[] args) {
int x=10, y=10;
ff1(x, y);
System.out.println("x="+x+", y="+y);
}
static void ff1(int passX, int passY) {
passX=passX*passX;
passY=passY*passY;
System.out.println("passX="+passX+", passY="+passY);
}
}
（3）編譯LX3_5.java，其運(yùn)行結(jié)果如圖3.6 所示。
（4）分析其運(yùn)行結(jié)果
這個(gè)程序沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果，原因是ff1 方法采用了傳值調(diào)用。調(diào)用ff1 方法時(shí)，將產(chǎn)生兩個(gè)參數(shù)passX 和passY，x 和y 的值被傳遞給這兩個(gè)參數(shù)。盡管在方法中計(jì)算了參數(shù)的平方，但從ff1方法返回后，參數(shù)消失，此時(shí)x 和y 的值仍是初值。
2．編寫(xiě)一個(gè)調(diào)用對(duì)象方法的程序文件LX3_6.java。
（1）程序功能：通過(guò)調(diào)用對(duì)象的方法在方法調(diào)用后修改了成員變量的值。
（2）LX3_6.java 程序源代碼如下。
class LX3_6 {
public static void main(String[] args) {
Power p=new Power();
p.ff2(10,10);
System.out.println("方法調(diào)用后 x="+p.x+", y="+p.y);
}
}
class Power{
int x=10, y=10;
void ff2(int passX, int passY) {
System.out.println("初始時(shí) x="+x+", y="+y);
x=passX*passX;
y=passY*passY;
System.out.println("方法調(diào)用中 x="+x+", y="+y);
}
}
（3）編譯LX3_6.java，其運(yùn)行結(jié)果如圖3.7 所示。
（五） 類(lèi)的繼承性練習(xí)
1． 進(jìn)一步理解繼承的含義
新類(lèi)可從現(xiàn)有的類(lèi)中產(chǎn)生，并保留現(xiàn)有類(lèi)的成員變量和方法并可根據(jù)需要對(duì)它們加以修改。新類(lèi)還可添加新的變量和方法。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為類(lèi)的繼承。
當(dāng)建立一個(gè)新類(lèi)時(shí)，不必寫(xiě)出全部成員變量和成員方法。只要簡(jiǎn)單地聲明這個(gè)類(lèi)是從一個(gè)已定義的類(lèi)繼承下來(lái)的，就可以引用被繼承類(lèi)的全部成員。被繼承的類(lèi)稱(chēng)為父類(lèi)或超類(lèi)（superclass），這個(gè)新類(lèi)稱(chēng)為子類(lèi)。
Java 提供了一個(gè)龐大的類(lèi)庫(kù)讓開(kāi)發(fā)人員繼承和使用。設(shè)計(jì)這些類(lèi)是出于公用的目的，因此，很少有某個(gè)類(lèi)恰恰滿(mǎn)足你的需要。你必須設(shè)計(jì)自己的能處理實(shí)際問(wèn)題的類(lèi)，如果你設(shè)計(jì)的這個(gè)類(lèi)僅僅實(shí)現(xiàn)了繼承，則和父類(lèi)毫無(wú)兩樣。所以，通常要對(duì)子類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)展，即添加新的屬性和方法。這使得子類(lèi)要比父類(lèi)大，但更具特殊性，代表著一組更具體的對(duì)象。繼承的意義就在于此。
2． 創(chuàng)建公共類(lèi)LX3_7_P
（1）編寫(xiě)程序文件LX3_7_P.java，源代碼如下。
public class LX3_7_P
{
protected String xm; //具有保護(hù)修飾符的成員變量
protected int xh;
void setdata(String m,int h) //設(shè)置數(shù)據(jù)的方法
{
xm =m;
xh = h;
}
public void print() //輸出數(shù)據(jù)的方法
{
System.out.println(xm+", "+xh);
}
}
（2）編譯LX3_7_P.java，產(chǎn)生類(lèi)文件LX3_7_P.class。
3．創(chuàng)建繼承的類(lèi)
（1）程序功能：通過(guò)LX3_7_P 類(lèi)產(chǎn)生子類(lèi)LX3_8，其不僅具有父類(lèi)的成員變量xm（姓名）、xh（學(xué)號(hào)），還定義了新成員變量xy（學(xué)院）、xi（系）。在程序中調(diào)用了父類(lèi)的print 方法，同時(shí)可以看出子類(lèi)也具有該方法。
（2）編寫(xiě)LX3_8.java 程序，源代碼如下。
class LX3_8 extends LX3_7_P{
protected String xy;
protected String xi;
public static void main(String args[])
{
LX3_7_P p1 = new LX3_7_P();
p1.setdata("帥零",12321) ;
p1.print();
LX3_8 s1 = new LX3_8() ;
s1.setdata("郭麗娜",12345); //調(diào)用父類(lèi)的成員方法
s1.xy="經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院"; //訪問(wèn)本類(lèi)的成員變量
s1.xi="信息管理系"; //訪問(wèn)本類(lèi)的成員變量
s1.print();
System.out.print(s1.xm+", "+s1.xy+", "+s1.xi);
}
}
（3）編譯并運(yùn)行程序，其結(jié)果如圖3.8 所示。
3．了解成員變量的隱藏方式
所謂隱藏是指子類(lèi)重新定義了父類(lèi)中的同名變量，在子類(lèi)Line 中重新定義了x 為x1，y 為y1，隱藏了父類(lèi)Point 中的兩個(gè)成員變量x 和y。子類(lèi)執(zhí)行自己的方法時(shí)，操作的是子類(lèi)的變量，子類(lèi)執(zhí)行父類(lèi)的方法時(shí)，操作的是父類(lèi)的變量。在子類(lèi)中要特別注意成員變量的命名，防止無(wú)意中隱藏了父類(lèi)的關(guān)鍵成員變量，這有可能給程序帶來(lái)麻煩。
4．了解成員方法的覆蓋方式
（1）方法覆蓋的定義與作用
通過(guò)繼承子類(lèi)可以繼承父類(lèi)中所有可以被子類(lèi)訪問(wèn)的成員方法，但如果子類(lèi)的方法與父類(lèi)方法同名，則不能繼承，此時(shí)稱(chēng)子類(lèi)的方法覆蓋了父類(lèi)的方法，簡(jiǎn)稱(chēng)為方法覆蓋（override）。方法覆蓋為子類(lèi)提供了修改父類(lèi)成員方法的能力。例如，子類(lèi)可以修改層層繼承下來(lái)的Object 根類(lèi)的toString 方法，讓它輸出一些更有用的信息。下面的程序顯示了在子類(lèi)Circle 中添加toString 方法，用來(lái)返回圓半徑和圓面積信息。
（2）編寫(xiě)覆蓋Object 類(lèi)toString 方法的程序文件LX3_9.java，源代碼如下。
class Circle {
private int radius;
Circle(int r) {
setRadius(r);
}
public void setRadius(int r) {
radius=r;
}
public int getRadius() {
return radius;
}
public double area() {
return 3.14159*radius*radius;
}
public String toString() {
return "圓半徑："+getRadius()+" 圓面積："+area();
}
}
public class LX3_9{
public static void main(String args[]) {
Circle c=new Circle(10);
System.out.println(""n"+c.toString());
}
}
（3）編譯并運(yùn)行程序，其結(jié)果如圖3.9 所示
（4）程序結(jié)構(gòu)分析。
程序添加了toString 方法并修改了它的返回值。由于toString 和繼承下來(lái)的Object 類(lèi)的方法名相同、返回值類(lèi)型相同，因此覆蓋了超類(lèi)Object 中的toString 方法。
方法覆蓋時(shí)要特別注意：
用來(lái)覆蓋的子類(lèi)方法應(yīng)和被覆蓋的父類(lèi)方法保持同名、相同的返回值類(lèi)型，以及相同的參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類(lèi)型。
5．This、super 和super()的使用
（1）程序功能：說(shuō)明this、super 和super()的用法。程序首先定義Point（點(diǎn)）類(lèi)，然后創(chuàng)建點(diǎn)的子類(lèi)Line（線(xiàn)）。最后通過(guò)LX3_10 類(lèi)輸出線(xiàn)段的長(zhǎng)度。
程序中通過(guò)super(a,b)調(diào)用父類(lèi)Point 的構(gòu)造方法為父類(lèi)的x 和y 賦值。在子類(lèi)Line 的setLine方法中，因?yàn)閰?shù)名和成員變量名相同，為給成員變量賦值，使用this 引用，告訴編譯器是為當(dāng)前類(lèi)的成員變量賦值。在length 和toString 方法中使用父類(lèi)成員變量時(shí)，使用super 引用，告訴編譯器使用的是父類(lèi)的成員變量。
（2）使用this、 super 和super()的程序文件LX3_10.java，源代碼如下。
class Point {
protected int x, y;
Point(int a, int b) {
setPoint(a, b);
}
public void setPoint(int a, int b) {
x=a;
y=b;
}
}
class Line extends Point {
protected int x, y;
Line(int a, int b) {
super(a, b);
setLine(a, b);
}
public void setLine(int x, int y) {
this.x=x+x;
this.y=y+y;
}
public double length() {
int x1=super.x, y1=super.y, x2=this.x, y2=this.y;
return Math.sqrt((x2-x1) * (x2-x1) + (y2-y1) * (y2-y1));
}
public String toString() {
return "直線(xiàn)端點(diǎn)：[" + super.x + "," + super.y + "] [" +
x + "," + y + "] 直線(xiàn)長(zhǎng)度：" + this.length();
}
}
public class LX3_10{
public static void main(String args[]) {
Line line=new Line(50, 50);
System.out.println(""n"+line.toString());
}
}
（3）編譯并運(yùn)行程序，結(jié)果如圖3.10 所示。
六 類(lèi)的多態(tài)性練習(xí)
1． 理解類(lèi)的多態(tài)性
類(lèi)的繼承發(fā)生在多個(gè)類(lèi)之間，而類(lèi)的多態(tài)只發(fā)生在同一個(gè)類(lèi)上。在一個(gè)類(lèi)中，可以定義多個(gè)同名的方法，只要確定它們的參數(shù)個(gè)數(shù)和類(lèi)型不同。這種現(xiàn)象稱(chēng)為類(lèi)的多態(tài)。
多態(tài)使程序簡(jiǎn)潔，為程序員帶來(lái)很大便利。在OOP 中，當(dāng)程序要實(shí)現(xiàn)多個(gè)相近的功能時(shí)，就給相應(yīng)的方法起一個(gè)共同的名字，用不同的參數(shù)代表不同的功能。這樣，在使用方法時(shí)不論傳遞什么參數(shù)，只要能被程序識(shí)別就可以得到確定的結(jié)果。
類(lèi)的多態(tài)性體現(xiàn)在方法的重載（overload）上，包括成員方法和構(gòu)造方法的重載。
2． 方法的重載
方法的重載是指對(duì)同名方法的不同使用方式。
（1）程序功能：對(duì)不同的數(shù)進(jìn)行排序輸出。在IntSort 類(lèi)中定義3 個(gè)同名的方法sort，
（2）編寫(xiě)LX3_11.java 文件，源代碼如下（自己編寫(xiě)程序代碼）。
3．構(gòu)造方法的重載
構(gòu)造方法的名稱(chēng)和類(lèi)同名，沒(méi)有返回類(lèi)型。盡管構(gòu)造方法看起來(lái)和一般的成員方法沒(méi)有差別，但它不是方法，也不是類(lèi)的成員。因此，構(gòu)造方法不能直接調(diào)用，只能由new 操作符調(diào)用。
構(gòu)造方法對(duì)于類(lèi)是十分重要的，對(duì)象的初始化任務(wù)要靠構(gòu)造方法來(lái)完成。
重載構(gòu)造方法的目的是提供多種初始化對(duì)象的能力，使程序員可以根據(jù)實(shí)際需要選用合適的構(gòu)造方法來(lái)初始化對(duì)象。
（1） 編寫(xiě)構(gòu)造方法RunDemo 的重載程序文件LX3_12，源代碼如下。
class RunDemo {
private String userName, password;
RunDemo() {
System.out.println("全部為空!");
}
RunDemo(String name) {
userName=name;
}
RunDemo(String name, String pwd) {
this(name);
password=pwd;
check();
}
void check() {
String s=null;
if (userName!=null)
s="用戶(hù)名："+userName;
else
s="用戶(hù)名不能為空！";
if (password!="12345678")
s=s+" 口令無(wú)效！";
else
s=s+" 口令：********";
System.out.println(s);
}
}
public class LX3_12 {
public static void main(String[] args) {
new RunDemo();
new RunDemo("劉新宇");
new RunDemo(null,"邵麗萍");
new RunDemo("張馳","12345678");
}
}
（2）編譯并運(yùn)行程序，結(jié)果如圖3.12 所示。
（3）三個(gè)構(gòu)造方法，其中
第一個(gè)無(wú)參構(gòu)造方法RunDemo() 的實(shí)際作用是對(duì)成員變量賦缺省初值，由于userName和password都是String 類(lèi)，所以它們的缺省初值為null。
第二個(gè)構(gòu)造方法RunDemo(String) 只有一個(gè)參數(shù)，用來(lái)對(duì)成員變量userName 賦初值。
第三個(gè)構(gòu)造方法RunDemo(String, String) 有兩個(gè)參數(shù)，并有更多的內(nèi)容，首先調(diào)用this(name)，其實(shí)際作用就是調(diào)用當(dāng)前類(lèi)的構(gòu)造方法RunDemo(String name)；然后對(duì)成員變量password 賦值；最后調(diào)用check 方法來(lái)檢查userName 和password，類(lèi)似于一般程序的口令驗(yàn)證。重載構(gòu)造方法的執(zhí)行由對(duì)象根據(jù)實(shí)際參數(shù)的個(gè)數(shù)、類(lèi)型和順序確定。
【思考】
2．程序的結(jié)構(gòu)。類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系。對(duì)象創(chuàng)建、使用、銷(xiāo)毀的過(guò)程。
3. 方法的參數(shù)傳遞有哪些方式？區(qū)別時(shí)什么？
4. 說(shuō)明什么是構(gòu)造方法。
5. 說(shuō)明程序中有多個(gè)類(lèi)時(shí)如何確定源程序文件的名稱(chēng)。
6. 說(shuō)明類(lèi)的繼承和多態(tài)有什么作用，在使用上應(yīng)該注意什么問(wèn)題。