第三次Blog作业

一、前言

这三次题目集的题量比较少，但是难度比较大，每道题都要花不少时间来完成框架的构思，主要在于类的设计，用类的多态，继承，封装等设计各个类之间的关系，下面逐一来分析每道题设计的知识点。

（1）题目集7

7-1.图形卡片排序游戏

该题主要考察的是类的设计和接口的使用，要求掌握类的继承，多态和接口的实现技术，算法上涉及到了排序算法，知识点上涉及了ArrayList动态数组的使用，同时要实现Comparable接口中compare To()方法，考察了面向对象设计的单一，开闭原则。

7-2.图形卡片分组游戏

该题与7.1图形卡片排序游戏考察的知识点差不多，主要多加了个利用Comparable接口中的方法实现根据面积对卡片排序的功能，这里不多赘述。

（2）题目集8

7-1.ATM机类结构设计（一）

该题主要考察类的封装性及类间关系设计（关联、组合及依赖），对实体类要做到相应的单一设计原则，并且要求类之间关系或类的功能等设计完后具有可拓展性。

（3）题目集9

7-1.ATM机类结构设计（二）

该题在题目集8ATM机类结构设计（一）的基础上考察如何设计抽象类，用继承和多态对类的关系进行设计，在“合成复用原则”及“单一职责原则”基础上，使之符合“开-闭”原则。

二、设计与分析

①题目集7（7-1）、（7-2）两道题目的递进式设计分析总结

题目集7（7-1）类图：

题目集7（7-2）类图：

分析：从类图上来看，题目集7（7-1）和题目集7（7-2）的类图相差不大，其中Main类、Shape类、Rectangle类、Triangle类、Circle类、Trapezoid类完全一样，类的属性和方法都没有改变，主要差距在于DealCardList类中，不难发现，7-2的DealCardList类中属性更多，方法也多了（这里插一句，接口的变化可以忽略，其实两个题的接口的实现可以不变，当时做完7-1的时候发现Comparable接口是自带的，可以直接使用，无需重新定义，后面7-2改了，同时发现可以利用Collections类中的sort()方法直接对面积的大小进行排序），从这两个题目的递进式设计可以充分体现代码的复用性，以及代码的可拓展性。从类的属性和方法上观察，可以发现每个类都有每个类的特定功能，比如getArea()方法，每个继承Shape类的子类都进行了重写，用以获得各自的面积，体现了设计的“单一职责”原则，一个类/接口只执行一个职责。忽略接口的变化，7-1到7-2的最大区别在于7-2的DealCardList类在7-1的基础上增加了属性和方法，这体现了设计的“开-闭”原则，对扩展开放，对修改关闭。

②题目集8和题目集9两道ATM机仿真题目的设计思路分析总结

题目集8（7-1）类图：

设计思路分析：根据业务说明，先构建六个实体类，ChinaUnionPay类、Bank类、User类、Account类、Card类、ATM类，这六个类都有其特定的属性（比如Card类有卡号cardnumber，卡密码cardpassword属性）和方法，在设计上实现"单一职责"原则，然后使用ArrayList将各个类进行连接，使两个类之间实现一对多的关系，完成类间关系的设计。由于题目给了一些基础数据，因此我再设计了一个DataInitialization类，对这些数据进行存储，考虑到对于设计的可拓展性，我们只需要在DataInitialization类的bankdata()方法和userdata()方法中增加相应数据的代码即可。关于数据的检测，设计了一个CheckData类，里面有各种方法，比如检验卡号的CheckCardnumber()方法，在设计上又体现"单一职责"原则。

题目集9（7-1）类图：

设计思路分析：此次题目是在老师给的题目集8的源码上进行重构设计的，在设计上可以发现Card类有个Account属性，这样的好处是可以根据卡号找到账户，实现了从小到大的查询。设计前对源码的部分代码进行了重构，比如检验数据的方法全部放在ValidateData类中，使之符合单一职责原则。由于题目加了个可以跨行取款的操作，使账户有借记账户和贷记账户之分，卡有借记卡和信用卡之分，因此加了DebitAccount类、CreditAccount类、DebitCard类、CreditCard类，又由于这两个账户和这两个卡的属性和方法不需要重新再写，因此使这两个账户继承原来的Account类，这两种卡继承原来的Card类即可。不难发现，与题目集8的类图相比，也多了个GetBalance类和Withdraw类，在题目集8中我将这两个类放进了ATM类中使之成为方法使用，而在这单独拎出来作为一个类也是有可以的。

三、踩坑心得

1.关于ArrayList类型排序的使用

在题目集7（7-1）中，由于当时未发现Collection中的sort()方法，导致在对图形排序时，混合使用了简单的冒泡排序法和Comparable中的compare To()方法，使代码繁琐，在题目集7（7-2）中发现写好了Comparable中的compare To()方法后，可以直接用Collections对图形进行排序，两种方法对比如下：

public void cardsort() {//法一
    for (int i = 0;i < this.cardList.size(); i++) {
        for (int j = 1;j < this.cardList.size(); j++) {
            if (this.cardList.get(j-1).compareTo(this.cardList.get(j)) == 1) {
               Card temp = this.cardList.get(j-1);
               this.cardList.set(j-1, this.cardList.get(j));
               this.cardList.set(j, temp);
            }    
        }    
    }
}

public void cardsort() {//法二
    Collections.sort(this.cardList);
}

不难发现，使用Collections.sort()方法更加简单。

2.关于类的组合关系从小到大的查询

在题目集8的设计上，由于银联ChinaUnionPay中有多个银行Bank，银行Bank中有多个账户Account，多个用户User，多个ATM机ATM，用户User里面有多个账户Account，账户Account里面有多个卡号Card，各个类之间大都是一对多的组合关系，在ArrayList的使用下，从账户Account很容易找到各种卡号Card，那么如何根据卡号Card找到账号Account呢？在借鉴老师给的源码中发现了原来可以直接在Card类中定义一个Account account属性，然后在数据初始化卡号的时候，使用带Account的构造方法构造卡即可，利用getAccount()方法找到相应的账户，代码如下：

class Card {
    private Account account = null;
    public Card(String cardNO, String cardPassword, Account account) {//带Account的构造方法
        super();
        this.cardNO = cardNO;
        this.cardPassword = cardPassword;
        this.account = account;
    }
    public Account getAccount() {//得到卡号所在的账户
        return account;
    }
    ... 
}

示例如下：

Card ccbCard1 = new DebitCard("6217000010041315709","88888888",ccbAcc1);
Card ccbCard2 = new DebitCard("6217000010041315715","88888888",ccbAcc1);
Card ccbCard3 = new DebitCard("6217000010041315718","88888888",ccbAcc2);
Card ccbCard4 = new DebitCard("6217000010051320007","88888888",ccbAcc3);

这样我们就能够从Card找到Account了，其他的从ATM找到Bank等类似。

四、改进建议

1.关于代码运行效率的改进

在这些题目集中，很多题目我都使用了简单而传统的for语句（int i = 0; i < xxx;i++)，后面通过学习对比发现，这种最简单的for语句在遍历数据时耗时比较长，就目前我所学会的几种遍历方式中，增强for语句的耗时比较短，以后尽量使用增强for语句，同样，在不同的代码中也要改变相应的方法，在ArrayList中用for，在LinkedList中用迭代器Iterator。

2.关于多余代码的改进

在题目集9中，老师给的源码有一部分的数据是不需要的，与题目无关，可以去掉，当时写的时候比较直接，没有去删掉这部分代码，比如User类中含有Phone这个属性，可以删去，减少运行时间，提高代码运行效率，从这我们可以思考，平时写代码时也需要注意不要写一些多余无关的代码，我们应该根据需要来写。

五、总结

从这三次题目集中学会了如何去设计一个类，先思考这个类的属性，作用等，再用封装，继承，多态技术去设计多个需要的类，在设计类之间的关系时，注意他们之间的关系（组合，依赖，关联等），也可以定义抽象类，利用抽象类中可能有抽象方法的特点，实现类型隐藏技术（因为继承的子类实现这个抽象方法时有很多种情况）。也可以利用接口实现多态性，提高程序的拓展性和可维护性。在设计代码的过程中，要学会运用面向对象的思想去设计一个程序，考虑"单一职责"原则、"开放封闭"原则、"Liskov替换原则"原则。

最近几次上课，老师讲解了一下ATM机的示例，对我们写代码还是有很大的帮助的，学会了一些设计程序的思想。关于作业，难度不是很大，建议可以混搭式出题，可以出一些我们早前作业不曾涉及到的知识点作为小题目，让我们去自学更多新的知识点，这样收获就会最大化了。

以上为个人观点，如有错误，还请见谅！

posted @ 2021-06-13 23:16 boke_chen 阅读(77) 评论(0) 收藏举报

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