第三次blog作业

Java 面向对象课程学习总结

前言

在这门 Java 面向对象课程的学习之旅中，各类学习任务如同拼图般相互配合，共同构建起完整的知识版图。

博客作业是知识沉淀的沃土，每次梳理知识点、撰写博客的过程，都像是在搭建自己的编程知识库，不仅加深了对知识的理解，还锻炼了技术表达能力；PTA 作业则是编程实战的练兵场，海量练习题从基础语法到复杂逻辑，全方位锤炼编程技巧；实验环节如同真实项目的缩影，将理论知识应用于实际场景，让我体会到从代码到成果的转化魅力；线上课程打破时间与空间限制，方便随时查漏补缺，线下课程的面对面交流互动，能让复杂晦涩的概念在老师的讲解与同学的讨论中变得清晰易懂。

整体而言，课程的工作量较为饱满，课余时间基本都投入到了学习与练习中。难度梯度设置合理，从入门的基础语法，逐步过渡到封装、继承、多态等面向对象核心特性，再到集合框架、异常处理、JavaFX 等进阶内容，虽然充满挑战，但每一次攻克难题都带来满满的成就感，编程能力也在这个过程中实现了从量变到质变的提升。
面向对象技术总结
封装、继承、多态
封装实践：学生类设计
java
class Student {
private String name; // 学生姓名
private int age; // 学生年龄
private int score; // 学生成绩

// 姓名访问方法
public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}

// 年龄访问方法（含合法性校验）
public int getAge() {
    return age;
}
public void setAge(int age) {
    if (age > 0 && age < 100) {
        this.age = age;
    } else {
        System.out.println("年龄输入不合法，范围应在1-99之间");
    }
}

// 成绩访问方法（含合法性校验）
public int getScore() {
    return score;
}
public void setScore(int score) {
    if (score >= 0 && score <= 100) {
        this.score = score;
    } else {
        System.out.println("成绩输入不合法，范围应在0-100之间");
    }
}

}

核心收获：通过private关键字实现数据隐藏，通过公共方法控制访问，确保数据安全性与代码可维护性。
继承应用：图形类体系
java
// 图形基类
class Shape {
protected String color; // 图形颜色

public Shape(String color) {
    this.color = color;
}

public String getColor() {
    return color;
}

}

// 圆形子类
class Circle extends Shape {
private double radius; // 半径

public Circle(String color, double radius) {
    super(color);            // 调用父类构造方法
    this.radius = radius;
}

public double getArea() {
    return Math.PI * radius * radius;  // 计算圆面积
}

}

// 矩形子类
class Rectangle extends Shape {
private double width; // 宽度
private double height; // 高度

public Rectangle(String color, double width, double height) {
    super(color);
    this.width = width;
    this.height = height;
}

public double getArea() {
    return width * height;  // 计算矩形面积
}

}

核心收获：子类通过extends关键字继承父类属性与方法，如Circle继承Shape的颜色属性，实现代码复用；通过super关键字调用父类构造方法，确保对象初始化逻辑的完整性。
多态实现：图形面积计算
java
class Main {
public static void main(String[] args) {
// 向上转型：子类对象赋值给父类引用
Shape circle = new Circle("红色", 5.0);
Shape rectangle = new Rectangle("蓝色", 4.0, 6.0);

    // 多态调用：根据对象实际类型执行对应方法
    System.out.println("圆形面积：" + circle.getArea());
    System.out.println("矩形面积：" + rectangle.getArea());
}

}

运行结果：

plaintext
圆形面积：78.53981633974483
矩形面积：24.0

核心收获：通过父类引用指向子类对象（向上转型），调用同名方法时会根据对象实际类型执行子类实现（方法重写），体现多态的 "同一接口，不同实现" 特性。
抽象类与接口
抽象类：操作类框架
java
// 抽象操作类（定义计算规则接口）
abstract class AbstractOperator {
public abstract int operate(int a, int b); // 抽象方法，强制子类实现
}

// 加法操作子类
class AddOperator extends AbstractOperator {
@Override
public int operate(int a, int b) {
return a + b;
}
}

// 减法操作子类
class SubtractOperator extends AbstractOperator {
@Override
public int operate(int a, int b) {
return a - b;
}
}

应用场景：当多个子类有共同逻辑框架但具体实现不同时，用抽象类定义骨架，子类填充细节（如模板方法模式）。
接口：排序功能实现
java
// 实现Comparable接口实现对象比较
class Person implements Comparable {
private String name;
private int age;

public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

@Override
public int compareTo(Person o) {
    return this.age - o.age;  // 按年龄升序排列
}

@Override
public String toString() {
    return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}

}

// 接口默认方法示例
interface MyInterface {
default void defaultMethod() {
System.out.println("这是接口的默认方法，可在实现类中直接使用");
}

static void staticMethod() {
    System.out.println("这是接口的静态方法，可通过接口名直接调用");
}

}

核心区别：

抽象类：包含抽象方法和具体方法，子类只能单继承
接口：全是抽象方法（JDK8 + 支持默认方法 / 静态方法），类可实现多个接口
集合框架、异常处理与 JavaFX
集合框架：ArrayList 与 HashMap
java
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

public class CollectionExample {
public static void main(String[] args) {
// ArrayList：有序可重复集合
ArrayList fruitList = new ArrayList<>();
fruitList.add("Apple");
fruitList.add("Banana");
fruitList.add("Orange");
System.out.println("水果列表：" + fruitList); // 输出：[Apple, Banana, Orange]

    // HashMap：键值对映射
    HashMap<String, Integer> scoreMap = new HashMap<>();
    scoreMap.put("张三", 90);
    scoreMap.put("李四", 85);
    scoreMap.put("王五", 95);
    System.out.println("成绩映射：" + scoreMap);  // 输出：{张三=90, 李四=85, 王五=95}

    // 集合嵌套：ArrayList存储HashMap
    ArrayList<HashMap<String, Object>> studentList = new ArrayList<>();
    // ... 此处可添加学生信息映射
}

}

注意事项：集合嵌套使用时需注意类型安全，建议使用泛型（如ArrayList<HashMap<String, String>>）。
异常处理：文件读写
java
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReaderExample {
public static void main(String[] args) {
// try-with-resources自动关闭资源
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line); // 逐行读取文件内容
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("文件读取失败：" + e.getMessage()); // 处理读取异常
}
}
}

最佳实践：

使用try-with-resources处理可关闭资源，避免内存泄漏
区分异常类型（如IOException、NullPointerException），针对性处理
JavaFX：简单界面开发
java
import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXExample extends Application {
@Override
public void start(Stage primaryStage) {
Button btn = new Button("点击我");
btn.setOnAction(e -> System.out.println("按钮被点击了")); // 事件监听

    StackPane root = new StackPane(btn);
    Scene scene = new Scene(root, 300, 200);

    primaryStage.setTitle("JavaFX示例");
    primaryStage.setScene(scene);
    primaryStage.show();
}

public static void main(String[] args) {
    launch(args);  // 启动JavaFX应用
}

}

学习难点：复杂界面需掌握布局管理器（如BorderPane、GridPane）和 FXML 标记语言，目前仅能实现基础交互逻辑。

采坑心得

类设计混乱： 初期写电梯管理系统时，将电梯属性、上下楼逻辑、走向混杂在一个类中，导致代码耦合度极高。
解决方案：遵循单一职责原则，将系统拆分为多个类。
边界条件遗漏： PTA 作业中计算斐波那契数列时未处理负数输入，导致程序抛出StackOverflowError。
改进措施：编写代码前先罗列输入范围（如n >= 0），添加前置条件校验：
java
if (n < 0) throw new IllegalArgumentException("n不能为负数");

改进建议与总结

对课程的建议
案例驱动教学：讲解抽象概念（如设计模式）时，增加企业级项目案例（如电商系统架构），帮助理解技术应用场景。
实验分层设计：基础实验巩固知识点，进阶实验提供开放性需求（如 "设计一个可扩展的游戏角色系统"），激发创新思维。
博客反馈优化：针对博客中的技术误区，提供批注式反馈（如在代码段旁标注 "此处可使用单例模式优化"）。
个人学习总结
这门课程不仅教会了 Java 面向对象的核心技术，更培养了 "分析问题→设计方案→编码实现→测试优化" 的完整开发思维。从最初对着 UML 图不知所措，到能独立设计小型系统架构，每一次作业和实验都是成长的阶梯。