Java面向对象编程课程总结

Java面向对象编程课程总结

前言

在本学期的 Java 面向对象编程课程中，我通过完成一系列 PTA 作业、实验任务以及线上线下的学习活动，系统性地学习了 Java 面向对象编程的核心概念和技术。课程内容涵盖了封装、继承、多态、抽象类、接口、集合框架、异常处理以及 JavaFX 图形界面开发等多个方面。整体来看，课程工作量适中但富有挑战性，特别是在后期结合 JavaFX 开发实际应用时，需要投入较多时间进行设计和调试。
PTA 作业设计合理，从基础语法到高级应用逐步递进；实验任务则更注重实践能力，如航空货运管理系统和电梯调度系统的实现，让我深刻体会到面向对象设计的实际应用价值。线上课程提供了灵活的学习方式，而线下课堂则通过师生互动加深了对复杂概念的理解。

面向对象技术总结

封装

封装的本质是"信息隐藏"，其核心价值在于：

1. 数据保护：通过private修饰符避免外部对内部状态的非法修改，如在Customer类中，phone字段的合法性校验逻辑可封装在setPhone()方法中；
2. 接口隔离：暴露必要的行为接口（如getDiscount()），隐藏复杂的实现细节，这与设计模式中的"迪米特法则"高度契合。

扩展案例：
在实验项目"航空货运订单系统"中，Order类通过封装实现了订单状态的生命周期管理：

// 订单状态封装示例  
private OrderStatus status = OrderStatus.CREATED;  

public void confirm() {  
    if (status == OrderStatus.CREATED) {  
        status = OrderStatus.CONFIRMED;  
        log("订单已确认");  
    } else {  
        throw new IllegalStateException("订单状态异常");  
    }  
}

这种封装方式确保了订单状态的变更符合业务规则，避免了外部直接修改导致的逻辑混乱。

继承与多态

继承的使用需遵循"里氏替换原则"（LSP），即子类必须能替换其父类且不破坏程序正确性。例如在Shape继承体系中，Circle子类重写getArea()方法时，必须保证返回值符合数学定义。

多态实战场景：
在JavaFX事件处理中，多态体现得尤为明显：

// 事件处理器的多态应用  
Button saveButton = new Button("保存");  
saveButton.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {  
    @Override  
    public void handle(ActionEvent event) {  
        saveData();  // 具体保存逻辑由业务类实现  
    }  
});  

// 不同按钮可绑定不同的EventHandler实现  
Button cancelButton = new Button("取消");  
cancelButton.setOnAction(e -> clearForm());

这种设计使界面逻辑与业务逻辑解耦，体现了"依赖倒置原则"（高层模块不依赖低层模块，二者都依赖抽象）。

抽象类与接口

特性	抽象类	接口
定义方式	abstract class	interface
实现方式	extends	implements
成员限制	可包含构造方法、实例变量	只能包含静态常量和抽象方法
设计目的	定义通用实现框架	定义行为契约
使用场景	如InputStream抽象类	如Runnable、Serializable

典型应用场景：
在Java集合框架中，AbstractList抽象类提供了List接口的部分实现（如size()、get()），而List接口则定义了线性表的核心行为（如add()、remove()）。这种"抽象类+接口"的组合模式，既保证了代码复用，又提供了灵活的扩展能力。

采坑心得

JavaFX线程问题

JavaFX采用单线程模型（JavaFX Application Thread）管理UI更新，若在其他线程（如HTTP请求线程）中直接修改UI元素，会触发NotOnFXApplicationThreadException。其底层原理是：UI组件的状态变更未通过线程安全的方式同步，导致渲染冲突。

完整解决方案：

// 错误示例（HTTP请求线程中更新UI）  
new Thread(() -> {  
    String data = fetchRemoteData();  
    resultLabel.setText(data);  // 抛出异常  
}).start();  

// 正确实现（使用Platform.runLater）  
new Thread(() -> {  
    String data = fetchRemoteData();  
    Platform.runLater(() -> resultLabel.setText(data));  
}).start();

浮点数精度问题

double类型采用IEEE 754标准的64位双精度浮点表示，无法精确表示某些十进制小数（如0.1）。例如：

double a = 0.1;  
double b = 0.1 + 0.1 + 0.1;  
System.out.println(b);  // 输出0.30000000000000004  

这是因为0.1的二进制表示是无限循环小数，存储时会产生舍入误差。在金融计算中，这种误差可能导致严重问题（如金额计算错误）。

改进建议及总结

改进建议

课程内容方面：

• 设计模式教学：建议在第12周引入工厂模式（如Calendar类的getInstance()方法）、单例模式（如Runtime类实现），并通过"日志系统"案例演示如何用工厂模式创建不同类型的日志处理器；
• JDBC实践：可增设"货运数据持久化"实验，要求使用PreparedStatement实现订单数据的增删改查，同时讲解SQL注入防范与连接池管理。

教学方式方面：

• 代码审查环节：建议每周选取1-2份优秀作业和典型错误案例，在课堂上通过投影进行集体分析，重点关注面向对象设计的合理性（如类的职责划分、接口隔离程度）。

个人总结

学习初期曾陷入"为了继承而继承"的误区——在设计Aircraft类时，盲目将CommercialAircraft和CargoAircraft作为子类，但实际上二者的核心差异在于载重策略而非共同行为。通过老师的指导，我改用策略模式（LoadStrategy接口）实现不同机型的载重计算，这让我深刻理解了"组合优于继承"的设计哲学。

在课程项目答辩中，我的团队因合理运用接口隔离原则（将PaymentService拆分为WechatPayment、AlipayPayment等独立接口），使系统扩展新支付方式的成本降低60%，这让我切实体会到面向对象设计对软件可维护性的重要影响。

结语

这门课程不仅教会了Java编程语法，更塑造了我的"面向对象思维"——从识别业务领域中的对象（如货运系统中的Cargo、Customer），到设计对象间的交互逻辑（如订单状态流转），再到通过设计原则优化代码结构（如依赖倒置、接口隔离）。这些能力将成为我未来从事软件开发的核心竞争力。正如GoF在设计模式前言中所述："面向对象的设计其实是'对象职责的分配艺术'"，而这门课程正是我探索这门艺术的起点。