第三次Ｂｌｏｇ作业

一、前言

本阶段学习任务主要包括 PTA 编程作业、课程实验任务以及线下课堂三大板块，它们分别从不同维度推动了我对 Java 编程语言特别是面向对象思想的理解。

首先是 PTA 编程练习。PTA 的题目结构非常科学，前几题多用于练习基础语法和常见逻辑结构，帮助我们逐步熟悉 Java 的基本语法和类结构设计。而最后一题通常难度较大，涵盖更多面向对象的设计思维，如类的继承、接口的实现、复杂对象的组合与管理等。它不仅锻炼了我对语法的熟练度，更促使我在解题中思考设计的合理性与扩展性。

实验任务起初看上去较抽象，但实际完成后体会到其“循序渐进”的构建逻辑。从最基础的类设计，到界面搭建，再到功能联动，每一步都建立在之前的成果之上，让我逐步理解软件开发中“模块化、组件化”构建的重要性。尽管有一定工作量，但它确实大大提高了我的代码组织能力。

线下课程内容则偏重于理论知识和拓展性思维的建立，例如面向对象设计原则、常见设计模式以及 GUI 编程的基本概念等。虽然不如实际操作来得直接，但它们提供了对整个 Java 编程体系的理论支撑，为之后的实践打下了扎实基础。

二、面向对象思想学习体会

1. 封装

封装是面向对象最基础的原则之一。在本阶段的 PTA 作业和实验任务中，我逐渐认识到封装的实质并不仅是将属性私有化，而是在设计中通过封闭内部实现、暴露稳定接口来控制访问权限和保证数据安全。

比如在模拟“电商商品类”的实验中，我将商品价格设置为 private，并通过 setPrice(double price) 方法来设置价格。在这个 setter 方法中，我加入了价格不能为负数的校验逻辑。这样可以有效避免因为错误赋值导致的数据异常，体现了封装在保障数据合法性方面的作用。

但也遇到过一些问题，比如在多个类之间频繁传递数据时，我一开始会直接开放属性访问权限，导致模块之间耦合严重，修改一个字段往往会牵一发而动全身。通过反思，我逐步学习如何设计合理的访问接口，保持类之间的低耦合、高内聚。

2. 继承

继承使我们可以复用已有的代码结构，尤其是在具有强共性逻辑的系统中更是必不可少。在“图形绘制”实验中，我创建了一个包含颜色、坐标等属性的图形基类，并派生出“圆形”“矩形”等子类重写其绘图逻辑，这让我初步体会到继承在代码结构清晰化方面的重要价值。

但继承并非万能。在扩展新功能（如“带边框的图形”）时，我又新建了多个继承层次更深的子类，结果发现维护变得困难：任何对基类的修改都需要小心翼翼地同步子类；一旦继承层级过深，代码的可读性和可维护性迅速下降。

这让我理解了“组合优于继承”这一原则。在后续实验中，我开始尝试用组合模式将图形的特性作为可插拔组件注入，而不是继续扩展继承结构，代码结构也因此变得更加灵活。

3. 多态

多态是继承与接口的自然延伸，让程序能根据运行时对象的实际类型调用对应的方法，实现真正的“解耦”。

例如在支付系统模拟中，我定义了一个统一的 Payable 接口，其下有“微信支付”“支付宝支付”等多个实现类。在业务代码中，只需持有 Payable 类型的引用，便可灵活调用对应的支付逻辑。这样不仅使代码结构更简洁，也方便了后期扩展新的支付方式。

但在使用泛型、多层继承时，对多态细节的理解还不够深入。尤其是在方法重载与重写同时出现时，实际调用的是哪个方法，往往需要借助调试工具才能看清楚。后续需要进一步加强这方面的理论与实践积累。

4. 抽象类

抽象类的优势在于既可以定义共性的实现逻辑，又可以强制子类实现特定方法。例如在“技能系统”实验中，我定义了一个抽象类 Skill，其中包含一个 init() 方法用于初始化技能资源，一个抽象的 cast() 方法由各具体技能类实现。

通过这种设计，不仅保证了每个技能类都具备统一的初始化逻辑，也可根据不同需求进行定制化行为开发。但在实际设计中，我也感受到抽象类与接口边界模糊的问题，特别是当一个类既需要部分默认实现，又希望支持多个行为规范时，抽象类和接口需要合理组合，才能达到最佳效果。

5. 接口

接口在本阶段学习中非常关键，尤其在理解“Java 不能多继承，但可以多实现接口”后，我开始更多地将类的行为设计成接口，如 Movable、Attackable 等。在“角色系统”实验中，角色类可以同时实现多个接口，使功能组合更加灵活多样，也符合“开闭原则”。

通过接口编程，我逐步摆脱了对具体类的依赖，开始构建更为稳定、易扩展的系统架构。

6. 集合框架

Java 的集合框架在实验和作业中频繁使用。ArrayList、HashSet、HashMap 是使用最多的三种容器，它们在处理数据列表、去重、映射等任务中极为高效。

例如使用 ArrayList 存储学生信息，实现按学号排序时，我使用了 Collections.sort 搭配 Comparator 接口，掌握了自定义排序逻辑。而在处理订单时，HashSet 用于订单号去重，HashMap 则实现了用户 ID 与用户信息的快速映射。

也曾踩过坑，比如使用 HashMap 存储自定义对象作为键，却忘记重写 equals() 和 hashCode() 方法，导致逻辑错误。通过这些实践，我意识到理解集合背后的原理远比“会用”更重要。

7. 异常处理

在文件读取、用户输入、数据库连接等操作中，异常处理必不可少。初期我常常忽略异常处理，程序一旦出错就直接崩溃。

随着学习深入，我开始规范使用 try-catch-finally 结构，例如读取文件前先检查路径合法性，捕获 IOException 后记录错误信息并提示用户；在数据库实验中，也使用 try-with-resources 自动释放连接，确保资源不泄漏。

此外，我还尝试编写了几个自定义异常类，比如“余额不足异常”“非法参数异常”，用于表达更明确的业务含义，提升程序可读性与可维护性。

8. JavaFX 编程

JavaFX 是我第一次接触的 GUI 技术。在实验中，通过 Stage、Scene 创建窗口结构，利用 Button、TextField 等控件进行用户交互，再用 FXML 分离界面与逻辑，最后通过 CSS 美化界面样式。

我成功实现了登录界面、学生信息展示表格等小项目，理解了“事件驱动”的核心思想。但 JavaFX 内容在课程中讲解较少，学习过程主要依赖查阅文档与资料，建议后续课程中能加强对 GUI 技术的系统教学。

三、问题与反思

1. 空指针问题频发：初期频繁遇到 NullPointerException，主要是对象未初始化、方法返回 null 未做判断。后通过统一对象初始化流程、加上判空逻辑逐步解决。

2. 遍历时修改集合：曾在 foreach 循环中对集合调用 remove() 方法，结果抛出 ConcurrentModificationException。后改用 Iterator 方式安全修改集合。

3. 思维未转变：最初仍用面向过程方式写程序，习惯用全局变量和静态方法处理所有逻辑。通过一系列实验，我学会将功能封装进类中，提升了程序结构性。

4. 继承设计混乱：继承层次过深，功能重叠，修改麻烦。后来尝试用组合代替部分继承，结构更清晰。

5. 异常处理不足：程序遇到异常时直接崩溃。现已逐步掌握 try-catch、异常日志记录、自定义异常等关键处理技巧。

6. 集合误用：对集合性能理解不足，频繁插入操作用 ArrayList，效率极低。通过对比学习掌握了不同集合的适用场景。

7. 注释不当：曾过度注释也曾完全不注释。后来采用 Javadoc 编写结构化注释，提升了团队协作效率。

8. 输入输出隐患：忽视格式校验、未及时关闭流、多线程访问未同步等问题屡次发生。现在我会对所有输入数据进行预校验，使用 try-with-resources 处理流资源，并合理使用 synchronized 保证并发安全。

四、总结与建议

通过 PTA 编程训练、实验任务、线下课程等多维度的学习方式，我不仅系统掌握了 Java 基础知识，还构建了初步的面向对象思维体系。在实际开发中，我学会了如何设计类结构、管理对象、实现交互界面，并能处理大部分常见异常与集合操作问题。

当然，本阶段学习中也有不足之处。例如 JavaFX 内容覆盖不全、部分实验平台易导致代码丢失等。建议课程增加对图形界面开发的讲解，实验平台优化保存机制。

未来，我希望进一步深入学习 Java 的高级特性，如泛型编程、反射机制、设计模式、并发控制等内容，为今后开发复杂系统打下坚实基础。