第三次博客-面向对象课程总结

面向对象程序设计课程总结性Blog

一、前言

回顾整个Java课程的学习，从最初对Java语言的未知到能够独立完成复杂的代码，Java带给我的不仅是知识的积累，更是设计思维的全面提升。课程涵盖了Blog作业、PTA编程题、实验项目以及线上线下课程学习，各环节紧密连接，形成了完整的知识体系。 PTA作业从基础的类设计到复杂的系统模拟，难度逐步递增，尤其是电梯调度、航空货运管理等题目，要求将理论知识与实际应用结合，对封装、继承、多态等核心概念进行了考察。Blog作业则要求我对每阶段的学习进行系统性总结，梳理设计思路、分析代码复杂度，极大地提升了我技术文章的写作能力。实验环节通过动手实践，让我对Java框架等技术有了更直观的理解。 线上课程的视频讲解细致，线下课程的互动讨论则解决了许多理解上的困惑。整体来看，课程工作量适中，但部分综合性题目（如多次迭代的电梯问题）难度较大，需要花费大量时间调试和优化代码，但正是这些挑战让我深刻体会到Java的精髓。

二、面向对象技术总结

一.封装：

封装是面向对象的基础，通过将数据（属性）和操作（方法）封装在类中，实现了信息隐藏。在PTA作业中，我理解了封装的重要性： - **在电梯类设计中，将电梯的状态（当前楼层、运行方向）和行为（移动、开关门）封装为Elevator类，外部只能通过定义的方法访问，避免了数据的非法修改。 在货物类设计中，在航空货运系统中，Cargo类封装了货物的尺寸、重量等属性，以及计费重量、运费计算等方法，确保了数据的安全性。我基本掌握封装的使用，但在初期设计中存在属性暴露的问题（如直接访问类的私有属性），后期通过代码重构逐步改进。对于复杂系统中封装粒度的把握不够精准，有时会将过多功能封装在一个类中，导致类的职责不够单一。

二. 继承与多态

继承实现了类的层次结构，多态则让不同类的对象可以通过统一接口交互，这是面向对象的核心特性。点线面问题重构通过抽象类Element定义display()方法，Point、Line、Plane子类重写该方法，实现了多态输出。客户与货物分类在航空货运系统中，Customer抽象类派生出个人客户和企业客户，Cargo抽象类派生出普通货物、加急货物和危险品，通过多态实现不同类型的计费逻辑。最后我能够熟练使用继承建立类的关系，通过多态实现行为的动态绑定。在PTA作业中，多次通过继承简化代码结构，如电梯问题的三次迭代中逐步优化类的继承关系。 不过我对里氏替换原则的理解不够深入，有时子类重写父类方法时未能保持行为的一致性，导致程序出现隐性错误。

三.抽象类与接口

规范与契约 抽象类和接口为系统设计提供了规范： 抽象类的应用在魔方问题中，Solid抽象类定义了几何体的基本属性和抽象方法，Cube和Regular子类实现具体计算逻辑。对于接口的使用，虽然课程中接口的应用较少，但在雨刷系统的扩展设计中，我尝试通过接口定义不同的速度计算策略，提升了代码的扩展性。最后我能够根据需求设计抽象类，但对接口的应用场景理解不够全面，更多停留在理论层面。

四.集合框架

数据结构的高效应用 Java集合框架在复杂系统中至关重要。电梯问题中使用LinkedList实现内外请求队列，通过Queue接口规范队列操作。 在点线面问题中，GeometryObject类使用ArrayList存储不同几何对象，实现了增删遍历操作。 最后我熟悉List、Queue等常用接口的使用，能够根据场景选择合适的集合实现类（如ArrayList vs LinkedList）。 然而，对Map接口和泛型的使用不够熟练，在需要键值对存储的场景（如客户信息查询）中未能充分发挥集合框架的优势。

五.报错

程序健壮性的保障 异常处理机制让程序能够优雅地处理错误。在各PTA题目中，对无效输入（如超出范围的楼层、错误的格式）进行异常处理，避免程序崩溃。 报错，在航空货运系统中，对载重超出的情况进行判断，抛出定制异常并给出友好提示。经过学习能够使用try-catch处理常见异常，自定义异常类来封装业务错误。对异常链的使用和异常处理的最佳实践了解不足，有时会捕获所有异常导致调试困难。

六.JavaFX

图形界面的初步探索 虽然课程中JavaFX的内容较少，但通过实验项目对图形界面开发有了初步了解。使用Scene、Stage等基本组件实现简单界面布局。。通过事件监听器实现按钮点击等交互逻辑。 掌握JavaFX的基本使用，能够开发简单的图形界面。。对JavaFX的高级特性（如FXML、数据绑定）了解有限，界面设计不够美观。

三、采坑心得

一.设计缺陷导致的迭代复杂

在电梯问题的三次迭代中，初期设计的不足导致后续修改成本极高。使用大量if-else穷举逻辑，未考虑代码复用，导致getTargetFloorAndDirection方法复杂度极高（最大块深度8），每次迭代都需要修改核心逻辑。 因此在开发复杂系统前，必须进行充分的类设计和架构规划，遵循单一职责原则，避免将所有逻辑集中在一个方法中。

二.调试技能改进

初期不熟悉IDEA的断点调试功能，导致排查错误效率极低。当内外请求同时存在时，电梯偶尔会停留在-1楼，由于不会设置断点，花费数小时才发现是目标楼层初始化值未正确更新。通过查阅文档和实践，掌握了条件断点、变量监视等技巧，调试效率大幅提升，这是课程中最宝贵的技能收获之一。

三.多态应用中的小问题在点线面问题中，错误地重写父类方法导致多态失效。Line类的display方法未正确调用Point类的display，而是直接输出坐标，违反了多态原则。重写父类方法时，必须确保行为的一致性，优先通过父类接口调用，而非直接访问子类实现。

四.浮点数计算的精度

在运费计算中，直接使用double导致精度误差。2000.0 * 0.8 计算结果为1599.9999999999998，而非1600.0。改用BigDecimal进行精确计算，通过setScale方法保留指定小数位。

四、改进建议及总结

一.课程改进建议

1.验提交系统太死板生硬，空耗了大量时间。并且实验提交系统的运行规则和IDEA有一些细节上的差异，导致根本不知道代码哪里出错的问题。

2.反转课堂给了部分同学一个很好的展现自我的机会，但是对于大部分同学而言，正面效果一般

3.学堂在线的提醒不到位，我甚至一开始都没有进群，精力都在做课设上，最后错过两个章节。身边很多同学都错过了一到两个章节，这样的扣分有一些残忍而又不合理了。

4.在平时的作业中，没有出现因为没按照要求设计类而0分的情况，而在考试中却必须按照要求。轻视规则导致我0分当然是我的问题，但是希望可以改进，考试比平时严格是不合理的。

二.个人学习总结

通过这门课程，我实现了从面向过程到面向对象编程思维的转变，深刻理解了"封装变化、隔离依赖"的设计哲学。从电梯调度的状态管理，到航空货运系统的复杂业务逻辑，每一个作业都是对面向对象核心概念的深度实践。 最宝贵的收获是学会了如何分析问题、设计架构，并通过迭代优化代码。虽然过程中遇到了诸多挑战，但每一次调试成功、每一次代码重构后的优化，都让我对面向对象技术有了认识。 我将继续深化学习，提升代码的可维护性和扩展性，同时加强对Java的探索。