Object-Oriented Programming 课程总结

🌟 OOP 第三次大作业之课程总结

回顾这一学期的 Java 面向对象课程学习，仿佛一场充满挑战与惊喜的冒险，每一个学习环节都像沿途的风景，深深印刻在我的脑海中。

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🚀 （一）前言：跌跌撞撞的学习之路

Blog 作业：从空白文档到知识梳理

起初是个 "甜蜜的负担"
每次面对空白文档都绞尽脑汁：既想梳理知识，又渴望表达独特见解。还记得第一次写 Blog 时，对着屏幕发呆许久才憋出寥寥数语。但随着不断尝试，慢慢找到了节奏，每次写完一篇，看着知识理解从模糊到清晰，成就感便油然而生。

PTA 作业：编程闯关之旅

先苦后甜的成长体验
刚开始觉得特别难，尤其是那道电梯题目，耗费了特别久的时间。但后面的 PTA 作业逐渐适应，越来越得心应手。因为我觉得课程组关注的不是题目难度，而是掌握面向对象的设计原则和思想。

实验作业：从理论到实践

"实战演练场"的奇妙体验
从把大象装进冰箱的生动例子，到使用 JavaFX 实现 GUI 界面，虽然难度不高，却让我真正体会到将代码变成实际应用的乐趣。

线上课程：学习的预热

面向对象学习过程的预热
在我们第一次了解到面向对象技术的就是从线上课程，从集合框架，到面向对象设计原则，再到十分高效的正则表达式，虽然说一开始看的是会觉得比较枯燥，但是对于之后真的有很大的用处。

线下课程：核心的学习

学习真本领的地方
在线下课程中，老师重点给我们讲了面向对象的设计思想，而不是基础语法，这让我明白这种思想的重要性，也让我明白了在解决一到题目之前要多想

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🚀 （二）面向对象技术总结：从懵懂到成长

🧩 （1）核心三剑客：封装、继承与多态 基础

1. 封装：数据的守护者

实践感悟：在航空货物系统开发中，通过封装：

• 数据验证：在Cargo类中通过setWeight(double weight)方法校验重量，若输入负值则抛出异常，确保货物数据合法性；
• 操作审计：封装setStatus(String status)方法时，自动记录状态变更日志（如“2025-06-18 货物已加入”），便于追溯操作轨迹；
• 安全隔离：将calculateShippingFee()计费算法设为私有方法，外部仅能通过getTotalFee()获取结果，防止核心逻辑被篡改；
• 业务抽象：封装CargoType枚举类管理货物类型（普通/危险品/加急），通过getHandlingRules()方法暴露对应处理规则，隐藏底层实现细节。

2. 继承：代码复用的艺术

// 几何图形继承体系
public abstract class Shape {
    public abstract double calculateArea();
}

public class Circle extends Shape {
    @Override
    public double calculateArea() { /* 实现 */ }
}

重构经验：在上面代码中，过度继承可能导致：

• 新增三角形类时代码冗余
• 方法重写混乱

解决方案：采用浅继承+组合模式

3. 多态：灵活性的源泉

// 支付系统多态实现
public interface PaymentMethod {
    void processPayment(double amount);
}

public class PaymentProcessor {
    public void executePayment(PaymentMethod method) {
        method.processPayment();  // 多态调用
    }
}

突破时刻：在航空货物管理系统中，用多态替代switch-case：

• 新增支付方式无需修改处理器
• 实现了解耦和扩展性

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🧠 （2）抽象类与接口：架构的艺术

特性	抽象类	接口
核心区别	"是什么"的抽象	"能做什么"的契约
继承	单继承	多实现
典型场景	模板方法模式	策略模式/适配器模式

血泪教训：在航空货物管理系统中：

• 错误使用接口导致重复实现
• 无法封装公共状态

重构方案：抽象类提供骨架实现 + 钩子方法

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🧰 （3）技术工具箱深度探索

1. 集合框架：数据管理的利器 好用

分类	接口/类	特点	典型应用场景
Collection体系	List（有序可重复）	元素有顺序，可存储重复值	学生名单、任务列表
	ArrayList	数组实现，随机访问效率高	频繁查询数据
	LinkedList	链表实现，增删操作效率高	消息队列、频繁插入删除场景
	Set（无序不可重复）	元素无顺序，自动去重	数据去重、唯一值校验
	HashSet	基于哈希表，查询性能最优	快速判断元素是否存在
	TreeSet	可按自然顺序或自定义排序	成绩排名、有序数据展示
Map体系	Map（键值对存储）	key唯一，通过key快速查找value	字典、配置项存储
	HashMap	哈希表实现，查询/插入效率高	缓存、用户信息存储
	TreeMap	按key排序，支持范围查询	按时间排序的日志数据

集合框架是Java中处理数据的核心工具，通过接口与实现类的分离设计，让开发者能根据场景选择最优数据结构。学习时需重点掌握：

• List、Set、Map三大体系的区别：List适合有序重复数据，Set用于去重，Map则解决键值对快速查询问题；
• 实现类特性：如ArrayList的数组底层适合查询，LinkedList的链表结构适合增删，HashMap的哈希表实现让查询效率达O(1)；
• 应用场景：比如用TreeSet做成绩排序，HashMap实现用户缓存，LinkedList处理消息队列等。

掌握集合框架就像拥有“数据容器工具箱”，能根据需求快速选取合适工具，让代码效率与可读性同步提升。

2. 异常处理：系统的安全网 项目开发必备

分类	概念/类	特点	典型应用场景	处理方式示例
异常体系	Throwable	所有异常和错误的父类	-	-
	Exception	程序可处理的异常，分为受检查异常（Checked）和非受检查异常（Unchecked）	-	-
	RuntimeException	非受检查异常（无需强制处理），如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException	程序逻辑错误导致的异常	使用try-catch捕获或让调用者处理
	Error	系统级错误，如OutOfMemoryError、StackOverflowError	程序无法处理，通常由JVM抛出	优化代码或增加资源（如扩大内存）
处理机制	try-catch-finally	捕获并处理异常	读取文件、网络请求等可能出错的操作	用try包裹可能出错的代码，catch捕获特定异常并处理，finally用于释放资源（如关闭文件）
	throws	声明方法可能抛出的异常，由调用者处理	方法内部无法完全处理异常时	在方法签名中使用throws声明异常类型，由调用该方法的代码负责处理异常
	throw	手动抛出异常	自定义业务异常	根据业务逻辑条件，使用throw手动抛出异常对象（如参数校验不通过时）
自定义异常	继承Exception类	创建符合业务需求的异常类	业务规则校验（如余额不足、权限拒绝）	定义继承自Exception或RuntimeException的类，添加构造方法用于传递异常信息

最佳实践：

• 创建领域特定异常
• 实现异常转换（SQLException→业务异常）
• 全局异常处理器统一处理

3. JavaFX：GUI开发之旅 掌握不是很好

graph TD A[Stage] --> B[Scene] B --> C[布局Pane] C --> D[控件/图表] D --> E[事件处理/数据绑定]

学习路径：

1. 基础布局（掌握VBox/HBox/GridPane）→ 2. 事件处理（按钮点击等交互）→ 3. 数据绑定（属性自动同步）→ 4. 组件封装→ 5. CSS样式美化

关键学习体会

• 布局系统：从随意摆放控件到理解约束机制，用Scene Builder工具大幅提升效率

• 数据交互：发现Observable对象与界面的自动同步功能，减少大量手动更新代码

• 线程安全：曾因在后台线程修改UI导致程序崩溃，从此牢记使用Platform.runLater()

下一步目标

• 学习3D图形开发，尝试制作简单的三维模型展示
• 研究数据可视化组件，实现动态更新的图表效果
• 掌握页面转场动画，提升界面交互体验

JavaFX让程序从命令行交互走向可视化界面，是面向用户的重要一步。

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🛠 （4）设计模式实战精要 现在会的还不多

1. 工厂模式：对象的诞生

// 简单工厂模式
Shape circle = ShapeFactory.createShape("CIRCLE");

// 工厂方法模式
UIFactory factory = new WindowsUIFactory();
Button button = factory.createButton();

应用场景：在跨平台应用开发中：

• 隔离具体类创建
• 轻松支持新平台
• 保持客户端代码稳定

2. 单例模式：唯一的王者

// 双重检查锁定单例
AppConfig config = AppConfig.getInstance();
String value = config.getConfigValue("key");

实战应用：全局配置管理：

• 确保所有模块访问同一配置实例
• 避免重复加载配置文件
• 提供统一访问点

3. 状态模式：行为的变形金刚

// 电梯状态模式
elevator.setState(new MovingState());
elevator.move();  // 行为随状态变化

解决痛点：在电梯控制系统中：

• 消除大量if-else状态判断
• 避免状态转换时的条件竞争
• 降低新增状态的风险

4. 策略模式：算法的自由切换

// 排序策略应用
sorter.setStrategy(new QuickSort());
sorter.executeSort(data);  // 随时切换算法

项目价值：在数据分析工具中：

• 运行时动态切换算法
• 新增算法不影响现有代码
• 提升单元测试便利性

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（5）面向对象设计原则：编程世界的生存法则 重要

在编程进阶的路上，面向对象设计原则才是 “隐藏BOSS”，它们就像游戏攻略，能帮代码少走弯路：

原则名称	核心要点
开闭原则（OCP）	对扩展开放，对修改关闭，让代码轻松应对新需求，无需大幅改动原有逻辑
单一职责原则（SRP）	一个类只负责一项任务，确保职责清晰，避免功能混杂造成代码混乱
里氏替换原则（LSP）	子类能够完全替代父类，保障继承体系稳定可靠
依赖倒置原则（DIP）	高层模块不依赖底层模块，而是依赖抽象，提升代码可维护性与扩展性
接口隔离原则（ISP）	将接口拆分为多个小而精的接口，让实现类仅依赖所需接口，防止接口臃肿

这些设计原则相辅相成，掌握它们就像拥有了代码优化的"万能钥匙"。好代码不仅要实现功能，更要经得起时间和需求变化的考验。

这些设计原则看似独立，实则相辅相成。开闭原则像 “主心骨”，指引代码走向灵活扩展的道路，可以说真正用好了开闭原则就好像军师运筹帷幄，决胜千里之外，只需要在现有基础啊上改进而不是推到重来；单一职责原则是 “代码质检员”，确保每个类都专注高效；里氏替换原则为继承关系保驾护航，依赖倒置原则打破层级束缚，接口隔离原则则避免接口臃肿。掌握它们就像拥有了代码优化的 “万能钥匙”，让我在编程路上越走越顺，也让我明白好代码不仅要实现功能，更要经得起时间和需求变化的考验。

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💡（三） 采坑心得：在失败中汲取力量

1. 代码规范之痛

"随意命名"的代价
初期不重视规范，变量名随意取，代码排版混乱。结果后期维护时连自己写的代码都看不懂！后来通过代码审查逐渐养成良好习惯：

• 采用驼峰命名法
• 保持统一缩进风格
• 模块化组织代码

2. 调试技巧的觉醒

从盲目修改到精准定位
曾经遇到问题就像在黑暗中瞎摸，盲目修改代码浪费大量时间。学会使用IDE断点调试后：

// 调试技巧三步法：
1. 设置关键断点
2. 逐行跟踪变量变化
3. 观察调用堆栈

3. 注释价值的再发现

"导航灯"的启示
曾认为注释是"无用功"，结果项目复杂后完全忘记设计思路。现在深刻理解：

graph LR A[关键代码块] --> B[详细注释] C[复杂算法] --> D[逻辑说明] E[类设计] --> F[设计意图]

4. 知识学习的误区

欲速则不达的教训
急于求成未理解透原理就写代码，导致逻辑错误频出。现在坚持：

• 先深入理解理论
• 画UML厘清关系
• 再动手实践

5. 解题习惯的重塑

谋定而后动的智慧
拿到电梯题目时未认真阅读需求，导致方向错误大量返工，尤其是在写拿到电梯的题目的时候，我并没有认真阅读题目，导致我没有理清需求，甚至我把它丢给 AI，把他认为理解的需求当做题目的需求，实际上有很大的出入。现在采用：

1. 仔细分析需求
2. 梳理功能模块
3. 画流程图规划结构
4. 编写伪代码框架

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（四） 改进建议及总结：感恩与期待

1. 课程建议

1️⃣希望增加更多实际案例
建议在讲解知识点时，加入：

• 热门开源项目片段分析
• 商业开发中的真实代码示例
• 复杂系统的设计演进过程

2. 总结感言

成长的基石

这门课程虽然充满挑战，但也让我收获满满。它不仅让我掌握了 Java 面向对象编程的核心技术，更培养了我解决问题的能力和坚韧不拔的学习态度。然而，学习过程中也存在一些小遗憾，知识的连贯性还有提升空间，部分知识点过渡不够自然，有时会让人感到吃力。

// 致谢代码
System.out.println("感谢老师的耐心教导 ✨");
System.out.println("感谢同学的热心帮助 🤝");
System.out.println("感谢坚持努力的自己 💪");

这些宝贵的经历和知识，将成为我未来编程道路上的坚实基石，引领我走向更远的地方！

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最后结语：
面向对象不仅是编程范式，更是一种思维艺术。当封装、继承、多态从概念变为手中的工具，当设计原则内化为编码本能，我真正体会到了"对象看世界"的魅力。这学期的每一行代码，每一次调试，每篇博客，都是构建编程大厦的砖瓦，而这座大厦，才刚刚奠基...