阶段性题目集分析与总结二

一、前言
在完成的九次次题目集中，从题目集五开始进入面向对象设计的学习与实践阶段。核心考察内容涵盖类设计、数据封装、正则表达式应用、单一职责原则等面向对象编程的关键知识点。而将算法与面向对象特性相结合，设计出符合规范的程序是其中的重难点。本次以物流订单处理程序为例，结合过往电梯调度程序的设计经验，深入分析面向对象设计在实际问题中的应用。
二、物流订单处理程序设计与分析

1. 程序设计架构
   本次物流订单处理程序围绕客户信息、货物信息、订单管理等功能，设计了多个类来实现不同职责，具体如下：
   • Customer类：负责封装客户相关信息，包括客户类型（type）、客户编号（number）、姓名（name）、电话（phone）、地址（address）、订单类型（orderType）以及订单中货物数量（quantity）。同时，通过ArrayList类型的goods属性管理该客户的所有货物信息，并提供添加货物的addGoods方法。
   • Goods类：用于描述货物属性，如货物编号（number）、名称（name）、长（length）、宽（width）、高（height）、重量（weight），以及计费重量（chargeableWeight）、费率（rate）和费用（money）等与计费相关的属性，并提供对应属性的访问和设置方法。
   • Order类：整合订单的关键信息，包括航班号（flightNumber）、订单号（orderNumber）、订单日期（orderDate）、发件人信息（senderName、senderPhone、senderAddress）、收件人信息（recipientName、recipientPhone、recipientAddress），以及订单总重量（weight）和总费用（money），并提供各属性的获取方法。
   • Manage类：作为核心管理类，关联Customer类实例，负责计算货物的计费重量、订单总重量以及总费用。通过calculateWeight方法计算订单所有货物的总重量，依据体积重量与实际重量的比较确定计费重量；calculateMoney方法根据货物重量和订单类型计算单个货物的费用；calculate方法汇总所有货物费用，并根据客户类型应用相应折扣。
   这些类之间通过属性关联形成协作关系，如Manage类管理Customer类，Customer类包含多个Goods类实例，Order类记录订单相关综合信息，共同完成物流订单处理的业务逻辑。
2. 设计过程与思考
   在程序设计初期，面对复杂的物流订单业务需求，如同处理电梯调度程序时一样，需要梳理功能并合理拆分职责到不同类中。例如，将客户信息、货物信息、订单信息分别封装到对应的类，避免功能混杂。在实现计费逻辑时，参考电梯调度算法与类结合的思路，将计费计算过程封装在Manage类的方法中，通过接收Customer类的货物信息，依据不同订单类型和重量区间计算费用，体现了面向对象设计中数据与操作的结合。
   在处理用户输入时，通过Scanner获取各类信息并实例化相应对象，将输入数据与类的属性进行匹配赋值，保证数据的正确传递和处理。这一过程也强化了对类的属性和方法调用的理解，确保程序能够准确处理业务流程。
3. 问题与解决方案
   在程序实现过程中，遇到了一些问题。比如在计算货物计费重量时，需要比较体积重量与实际重量，若逻辑处理不当可能导致计费错误。通过明确判断条件，当体积重量小于实际重量时，以实际重量作为计费重量，保证了计费的准确性。
   另一个问题是在输出订单信息时，格式的规范和内容的完整性需要仔细处理。通过格式化输出语句System.out.printf，按照指定格式输出订单的各项信息和货物明细，确保信息展示清晰、准确。
4. 代码分析
   
   三、改进设计
5. 代码注释完善
   同以往程序设计一样，本次代码中注释较少，影响代码的可读性和可维护性。后续应在关键代码段添加注释，解释代码的功能、逻辑和设计意图，方便自己和他人理解代码，尤其是在复杂的计费计算和业务逻辑处理部分。
6. 方法复杂度优化
   Manage类中的calculateMoney、calculateWeight和calculate方法逻辑较为复杂，存在违反单一职责原则的情况。可以进一步拆分方法，将复杂的计算逻辑细化为更小的功能单元，降低方法复杂度，提高代码的可读性和可维护性。例如，将不同订单类型的计费逻辑拆分成独立的方法，避免在一个方法中出现过多的条件判断。
7. 错误处理增强
   当前程序对用户输入的合法性和异常情况处理不足。可以添加输入验证逻辑，如检查客户编号、货物编号的格式，确保输入数据符合要求。同时，在处理可能出现异常的操作（如计算过程中的数据溢出、非法数据等）时，添加异常处理机制，提高程序的健壮性。
   四、总结
8. 学习收获
   • 面向对象设计深化：通过物流订单处理程序的开发，进一步掌握了类的设计与职责划分，理解了类之间的关联和协作方式，能够更好地将业务需求转化为面向对象的程序设计，提升了面向对象编程能力。
   • 算法与业务结合能力：学会将计费等业务逻辑算法封装到类的方法中，实现算法与数据的结合，强化了在实际场景中运用面向对象思想解决问题的能力，为处理更复杂的业务逻辑奠定基础。
   • 问题解决与调试能力：在遇到计费计算、输出格式等问题时，通过分析和调试找到解决方案，锻炼了问题定位和解决能力，积累了处理实际编程问题的经验，提高了对代码细节的把控能力。
9. 待提升方向
   • 性能优化：对于大规模订单数据处理，目前程序的性能可能存在瓶颈。后续需要研究和应用更高效的数据结构和算法，如在管理大量货物信息时，考虑使用更合适的集合框架提高数据访问和处理效率，降低时间复杂度和空间复杂度。
   • 代码扩展性：当前程序的设计在应对业务扩展时可能不够灵活。例如，若新增订单类型或计费规则，可能需要修改多个类的代码。未来应注重代码的扩展性设计，运用设计模式等技术，使程序能够更方便地适应业务需求的变化，提高代码的可复用性和可扩展性。
10. 教学改进建议
    希望在实验过程中，能够提供更多关于实际业务场景与程序设计结合的案例分析，帮助我们更好地理解如何将面向对象编程应用到实际项目中。同时，优化实验提交系统的交互功能，如增加代码自动补全、复制粘贴等便捷操作，提高实验效率，减少因繁琐操作带来的时间浪费和错误概率。