面向对象程序设计课程总结

面向对象程序设计课程总结

1. 前言

作为一名大一软件工程专业的学生，回顾这学期的面向对象程序设计课程，真是一段充满挑战的编程之旅。课程通过PTA作业、实验任务和线上/线下教学相结合的方式，让我系统学习了Java面向对象编程的核心技术。

对我来说，课程难度相当大，特别是从C语言过渡到面向对象思维的过程：

Blog作业：3次阶段性总结，帮助我系统梳理PTA作业中的设计思路和技术要点，如航空货运系统的策略模式实现

PTA作业：11次题目集形成渐进式学习路径，从基础类设计到复杂系统架构，如电梯调度系统迭代开发

实验任务：5次实验从环境配置到JavaFX应用，特别是"大象进冰箱"实验完整实践了MVC设计模式

线上课程：提供灵活预习资源，通过视频讲解和在线测试强化基础知识

线下课程：翻转课堂形式促进深度互动，老师通过电梯调度等案例精讲设计原则

各环节工作量分布合理，形成"理论→实践→反思"的完整学习闭环。课程内容紧密衔接，从封装基础到JavaFX综合应用，构建了系统的知识体系。

最大的收获不仅是Java语法，更是面向对象的思维方式——学会用对象视角解决问题。虽然过程艰难，但每次突破都带来巨大成就感。

2. 面向对象技术总结

2.1 封装：数据的"保险箱"

我的理解：就像把重要物品锁进柜子，封装是把数据保护在类内部。

　　// 电梯系统示例

　　public class Elevator {

　　private int currentFloor; // 当前楼层私有

　　// 通过方法安全修改状态

　　public void moveTo(int target) {

　　if(target >= minFloor && target <= maxFloor) {

　　currentFloor = target;

　　　　}

　　}

}

学习收获：

理解了private保护数据的重要性

学会使用getter/setter控制访问

在图形卡片作业中实践了封装设计

不足：

复杂系统中对访问权限把握不准

有时过度封装导致代码冗长

2.2 继承：代码的"传家宝"

我的理解：就像孩子继承父母特征，子类可以复用父类功能。

// 谷仓系统继承示例

abstract class Granary { // 父类

protected double height;

 

public Granary(double height) {

this.height = height;

}

 

public abstract double getVolume();

}

class CylinderGranary extends Granary { // 子类

private double radius;

 

public CylinderGranary(double radius, double height) {

super(height); // 调用父类构造

this.radius = radius;

}

 

@Override

public double getVolume() {

return Math.PI * radius * radius * height;

}

}

学习收获：

掌握extends建立类层次

学会用super调用父类方法

理解"is-a"继承关系

踩坑经历：

曾尝试让CubeGranary继承两个父类（Java不支持）

过度继承导致类层次过深

2.3 多态：编程的"变形术"

我的理解：同个方法在不同对象有不同表现，就像同个按钮在不同设备功能不同。

// 图形卡片多态示例

List<Shape> shapes = new ArrayList<>();

shapes.add(new Circle(5.0));

shapes.add(new Rectangle(3.0, 4.0));

for (Shape shape : shapes) {

System.out.println("面积: " + shape.getArea()); // 不同子类不同计算

}

学习收获：

理解父类引用指向子类对象

在航空系统应用策略模式

学会用接口实现多态

困惑点：

多态调用时的执行顺序易混淆

Lambda表达式使用不够熟练

2.4 抽象类与接口：设计的"蓝图"

我的理解对比：

特性	抽象类	接口
定义方式	abstract class	interface
方法实现	可包含具体方法	JDK8+支持default方法
构造方法	有	无
多继承	不支持	可实现多个

// 航空系统接口应用

interface FreightCalculator {

double calculate(Goods goods);

}

class NormalCalculator implements FreightCalculator {

@Override

public double calculate(Goods goods) {

// 普通货物计算

}

}

学习难点：

抽象类和接口的选择常犹豫

多层继承时设计不够优雅

接口默认方法使用经验少

2.5 集合框架：数据的"收纳盒"

我的理解：就像不同类型的储物箱，集合是存放和操作数据的容器。

// 关键词统计示例

Map<String, Integer> wordCount = new HashMap<>();

String[] words = {"public", "class", "public"};

for (String word : words) {

wordCount.put(word, wordCount.getOrDefault(word, 0) + 1);

}

常用工具：

ArrayList：最常用的动态数组

HashMap：键值对快速查找

Collections：排序、查找工具类

不足：

LinkedList使用场景把握不准

流式处理(Stream API)不熟练

多线程集合几乎没接触

2.6 异常处理：程序的"保险丝"

我的理解：就像电路保险丝防止设备损坏，异常处理保护程序免于崩溃。

try {

Fille file = new File("data.txt");

Scanner scanner = new Scanner(file);

} catch (FileNotFoundException e) {

System.out.println("文件找不到: " + e.getMessage());

} finally {

System.out.println("资源清理完成");

}

学习收获：

掌握try-catch-finally结构

理解异常类型体系

基础异常处理能力

不足：

自定义异常设计经验少

资源关闭常忘记

2.7 JavaFX：界面的"画笔"

我的学习经历：

第一次做出有按钮的窗口

学会用SceneBuilder设计界面

实现简单的计算器功能

最大挑战：

事件处理逻辑混乱

布局管理器运用不灵活

控件属性设置常出错

3. 踩坑心得

3.1 设计模式误用之痛

在航空货运系统初版中，我将所有计算逻辑塞进一个类：

class CargoCalculator {

// 错误示范：缺乏扩展性

public double calculate(Goods goods) {

if("危险品".equals(goods.getType())) {

// 危险品计算

} else if("加急".equals(goods.getType())) {

// 加急计算

} // 更多if-else...

}

}

问题：新增货物类型需要修改核心代码
解决：改用策略模式，每个货物类型独立计算器

教训：不要把所有鸡蛋放在一个篮子里

3.2 空指针异常噩梦

JavaFX开发中的典型错误：

public void initialize() {

btnCalculate.setOnAction(e -> calculate()); // 按钮未初始化

}

private void calculate() {

// 抛出NullPointerException

}

排查过程：

1. 检查FXML文件中fx:id是否匹配
2. 确认Controller正确关联
3. 添加@FXML注解
4. 最终发现按钮未初始化

教训：IDE的SceneBuilder插件能预防此类问题

3.3 集合选择不当的代价

在图形卡片排序中最初选择不当：

Vector<Shape> shapes = new Vector<>(); // 老式集合

Collections.sort(shapes); // 同步操作效率低

优化：改用ArrayList + 排序优化

List<Shape> shapes = new ArrayList<>();

shapes.sort(Comparator.comparingDouble(Shape::getArea));

3.4 继承滥用的后果

谷仓系统初版设计：

class Granary {}

class CubeGranary extends Granary {}

// 过度继承

class WoodenCubeGranary extends CubeGranary {}

重构：改用组合模式更灵活

class Granary {

private Material material;

private Shape shape;

}

4. 改进建议

4.1 课程内容优化

1. JavaFX基础加强：

增加简单界面设计练习

提供常见控件使用示例

基础事件处理实战

1. 设计模式入门：

// 工厂模式简单示例

class ShapeFactory {

public Shape create(String type) {

switch(type) {

case "circle": return new Circle();

case "rect": return new Rectangle();

default: throw new IllegalArgumentException();

}

}

}

1. 集合框架实践：

ArrayList与LinkedList对比

HashMap原理浅析

使用Collections工具类

4.2 实验环节改进

具体建议：

实验指导书提供3种实现方案参考（基础/标准/优化）

设置实验中期检查点（完成度40%时）

实验后匿名展示优秀解决方案

提供实验报告模板（包含设计思路栏）

4.3 学习资源补充

图解面向对象：用生活案例解释概念

常见错误手册：NPE、并发修改等

JavaFX组件速查：常用控件属性方法

调试技巧指南：断点、变量监视等

4.4 评价机制优化

代码质量评分：

命名规范(20%)

注释质量(20%)

类设计(30%)

功能实现(30%)

增量式评分：

设计阶段（类图）：20%

核心功能实现：50%

完整功能+异常处理：30%

同伴评审：

3人小组互评

提供标准化评审表

教师抽查评审质量

AI辅助检查：

使用GitHub Copilot检测代码重复率

用SonarQube分析代码质量

自动识别常见设计问题

4.5 对课程组织的建议：

课前：在线上平台发布概念动画（如封装保险箱比喻）

课中：采用"案例演示→小组讨论→代码实战"三段式教学

课后：组织跨年级项目组（如学长指导JavaFX项目）

5.总结

这门面向对象程序设计课程是我编程学习的重要转折点。从最初面对PTA作业的手足无措，到最后能独立设计Java应用，这段旅程充满挑战但收获巨大。本课程的最大价值在于培养了对象思维和设计能力：

学会用封装构建安全边界

通过继承建立知识体系

以多态应对需求变化

用抽象思维分解复杂问题

三个关键成长：

思维转变：从面向过程到面向对象的跨越

设计能力：学会用类图规划程序结构

调试耐心：通过无数Bug磨练出解决问题的能力

未来学习方向：

深入Spring Boot应用开发

学习Android应用开发

尝试参与开源Java项目

探索设计模式进阶应用

仍需加强的方面：

复杂类层次设计能力

设计模式的灵活应用

JavaFX深度开发技能

大型项目的架构规划

"面向对象不是语言的特性，而是解决问题的视角"
这门课让我明白，编程不仅是写代码，更是用抽象思维建模现实的艺术。课程虽结束，但面向对象的探索之旅才刚刚开始。带着封装的思想保护数据安全，用继承的眼光构建知识体系，以多态的灵活应对需求变化，这些思维模式将伴随我整个编程生涯