第02周预习、实验与作业：Java基础语法2、面向对象入门（JAVA预习作业）

课前问题列表
1. 方法相关问题
```
    public class Main {
    static void changeStr(String x) {
        x = "xyz";
    }
    static void changeArr(String[] strs) {
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            strs[i] = strs[i]+""+i;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {    
        String x = "abc";
        changeStr(x);
        System.out.println(x);
        changeArr(args);
        System.out.println(Arrays.toString(args));
    }
    }
```
对于如上代码：
```
1.1 changeStr与changeArr的功能各是什么？
1.2 main方法的x有没有被改变？为什么？
1.3 main方法的args数组的内容有没有被改变？为什么？
1.4 args数组中的值是从哪里来的？要怎么才能给他赋值。
```
- 1.1 changeStr与changeArr的功能各是什么？
  
  changeStr 函数接受一个字符串参数 x，并尝试将 x 的值更改为 "xyz"。
  changeArr 函数接受一个字符串数组 strs 作为参数，并遍历数组，将每个元素的值更改为原始值后跟其索引。
- 1.2 main方法的x有没有被改变？为什么？
  
  x 的值没有被改变。在 changeStr 函数中，尽管 x 被赋予了新的值 "xyz"，但由于 Java 中的参数传递是按值传递的，这意味着 x 在 changeStr 函数中的变化不会影响到 main 函数中 x 的值。
- 1.3 main方法的args数组的内容有没有被改变？为什么？
  
  args 数组的内容被改变了。changeArr 函数遍历 args 数组，并且对每个元素进行了修改，将每个元素的值更改为原始值后跟其索引。由于数组是可变的，所以这些更改会影响到 main 函数中 args 数组的内容
- 1.4 args数组中的值是从哪里来的？要怎么才能给他赋值。
  
  args 数组中的值来自于程序启动时传递给 main 方法的命令行参数。当你从命令行运行 Java 程序时，你可以传递一系列参数，这些参数将被存储在 args 数组中。
2. 数组相关问题

对于如下程序：
```
int[] arr = new int[3];
arr[0] = 1; arr[1] = 1;
int[] arrX = arr;
arr[0] = 2;
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arrX));
```
- 2.1 这段程序输出结果是什么？为什么？
```
String[] strArr = {"aa","bb","cc"};
strArr[1] = "xx";
System.out.println(Arrays.toString(strArr));
```
```
[2, 1, 0]
[2, 1, 0]
[aa, xx, cc]
```
  String[] strArr = {"aa","bb","cc"}; 创建了一个字符串数组，并初始化了三个元素。
  strArr[1] = "xx"; 将数组的第二个元素更改为 "xx"。
  打印 strArr 时，输出了数组的内容，显示了更改后的第二个元素。
- 2.2 字符串是不可变类，为什么可以对strArr[1]赋值"xx"。
  
  数组中的每个元素都是一个引用，你可以更改这个引用指向的对象。在 strArr[1] = "xx"; 这行代码中，你实际上是在更改数组第二个位置的引用，使其指向一个新的字符串对象 "xx"，而不是更改原来数组中引用的字符串对象。即使字符串本身是不可变的，仍然可以更改数组中的引用，使其指向一个新的字符串对象。
3.使用int[5][]定义一个二维数组，其第二维到底有多长？尝试补全代码，然后使用foreach获其他循环方法遍历这个二维数组？
```
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
      // 定义一个二维数组，第一维长度为 5，第二维长度可变
      int[5][] array = new int[5][];

      // 为每一行分配不同长度的数组
      array[0] = new int[2]; // 第一行有 2 个元素
      array[1] = new int[3]; // 第二行有 3 个元素
      array[2] = new int[1]; // 第三行有 1 个元素
      array[3] = new int[4]; // 第四行有 4 个元素
      array[4] = new int[5]; // 第五行有 5 个元素

      // 使用 foreach 循环遍历二维数组
      for (int[] row : array) {
          for (int value : row) {
              System.out.print(value + " ");
          }
          System.out.println();
      }

      // 使用传统 for 循环遍历二维数组
      for (int i = 0; i < array.length; i++) {
          for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
              System.out.print(array[i][j] + " ");
          }
          System.out.println();
      }
  }
}
```
4.类与对象的区别是什么？ Math类有对象吗？String类有什么属性是private的，有什么方法是public的，为什么这样设计(尝试举两例说明)？

类与对象的区别：
类：类是定义对象属性和方法的模板或蓝图，它是一种抽象概念，不占用内存空间。
对象：对象是根据类创建的具体实例，每个对象都占用内存空间，并具有类定义的属性和方法。

Math 类：
Math 是一个包含静态方法的实用工具类，用于执行数学计算。由于所有方法都是静态的，不需要创建对象即可使用。

String 类的设计：
属性：String 类的大部分属性都是私有的，以保护内部数据并提供封装。
公共方法：如 length()、charAt()、substring()、equals() 和 toString()，这些方法提供了对字符串操作的接口。

私有属性和公共方法的设计是为了确保字符串的不可变性和安全性。不可变性意味着一旦字符串被创建，它的内容就不能被改变，这有助于保证线程安全和数据一致性。公共方法允许安全地访问和操作字符串数据，而不需要暴露内部实现细节。

5.将类的属性设置为public可以方便其他类访问，但为什么Java中普遍使用setter/getter模式对对象的属性进行访问呢？这与封装性又有什么关系？

在 Java 中，尽管可以将类的属性设置为 public 以便于直接访问，但这种做法通常不被推荐，因为它违反了封装原则。封装是面向对象编程的核心概念之一，它要求将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）封装在一起，同时对外隐藏内部实现细节。以下是使用 setter/getter 方法访问属性而不是直接公开属性的几个主要原因：

数据保护：setter 方法可以在设置属性值之前进行验证，确保数据的有效性和对象状态的一致性。
灵活性和维护性：如果属性的实现细节需要改变，只需修改对应的 setter/getter 方法，而不需要修改所有直接访问属性的代码。
增加行为：在 setter/getter 方法中可以添加额外的逻辑，例如通知其他对象属性值的变化或执行必要的操作。
延迟加载：getter 方法可以实现延迟加载，即仅在需要时才计算或加载属性值，从而提高应用程序的性能。
安全性：封装可以防止外部代码直接修改内部状态，减少错误和不一致的风险。

因此，setter/getter 模式有助于实现更好的封装，使得代码更加健壮、灵活和易于维护。这也是为什么在 Java 中普遍采用这种方式来访问对象属性的原因。

6.对象的属性可在什么时候进行初始化？都有哪些进行初始化的办法？

对象的属性可以在以下时机进行初始化：
声明时初始化：在对象属性被声明的同时直接赋予初始值。
```
class Person {
    String name = "John";
    int age = 30;
}
```
构造函数中初始化：在创建对象时，通过构造函数为属性赋予初始值。
```
class Person {
    String name;
    int age;
    
    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
```
实例初始化块：在类中使用实例初始化块为属性赋予初始值，这在创建对象时执行。
```
class Person {
    String name;
    int age;
    
    {
        name = "John";
        age = 30;
    }
}
```
静态初始化块：用于静态属性的初始化，这在类被加载到 JVM 时执行。
```
class Person {
    static String staticName = "John";
    
    static {
        staticName = "Jane";
    }
}
```
进行初始化的方法包括：
直接赋值：在声明属性时直接赋予一个值。
构造函数：通过构造函数参数为对象的属性提供值。
初始化块：使用代码块为对象的属性提供值，这些代码块在对象创建时执行。
工厂方法：在静态工厂方法中创建对象并初始化属性，然后返回对象。
属性设置器（setter 方法）：在对象创建后，通过公共的 setter 方法为属性赋值。
通常，推荐使用构造函数来初始化对象的属性，因为这样可以在创建对象时立即为属性赋予有意义的值，并且可以在构造函数中添加验证逻辑。对于静态属性，可以使用静态初始化块或直接在声明时赋值。实例初始化块和工厂方法则用于更复杂的初始化场景。

posted @ 2024-09-09 21:30 来条士力架1 阅读(32) 评论(0) 收藏举报

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