PTA题目集8-9总结：航空货运管理系统的面向对象设计
前言
题目集8和9是围绕“航空货运管理系统”设计的编程作业，主要是学习面向对象编程的知识点，比如怎么设计类、用继承和多态处理不同类型的客户和货物，还有怎么实现运费计算和载重检查。题目集8是基础版，搭建了系统的基本框架；题目集9在8的基础上增加了客户类型、货物类型和支付方式，难度稍微高了一点。
知识点总结
类的设计：需要设计Customer（客户）、Cargo（货物）、Flight（航班）和Order（订单）这些类，每个类只负责自己的功能，比如Cargo算运费，Flight管载重。
继承和多态：题目集9要求客户分个人和集团，货物分普通、加急和危险，通过继承让它们有不同的折扣或费率。
业务逻辑：计算计费重量（实际重量和体积重量取大的那个）、按重量分段算费率、处理折扣和支付方式。
异常处理：检查航班有没有超载，输入的数据要合法（比如重量不能是负数）。
题量和难度
题目集8：1道题，难度比较基础，主要是把类设计好，写清楚每个类的功能，比如Cargo算运费，Order汇总订单信息。
题目集9：1道题，难度中等，增加了客户类型（个人/集团）、货物类型（普通/加急/危险）和支付方式（微信/支付宝/现金），需要改代码支持这些新功能。
总计：两道题，题目集9是题目集8的升级版，逐步增加新需求，学着怎么扩展代码。
设计与分析
题目集8：基础版本设计
类结构分析
类图（简单描述）：
Customer：存客户信息（编号、名字、电话、地址），有getName()和getPhone()方法。
Cargo：存货物信息（编号、名字、宽/长/高、重量），有getChargeableWeight()算计费重量，getRate()算费率，getFreightCost()算运费。
Flight：存航班信息（航班号、起飞/到达机场、日期、最大载重），有getFlightNumber()和getMaxLoadCapacity()方法。
Order：把Customer、Flight和List
代码复杂度（参考SourceMonitor的分析思路）：
Cargo.getRate()因为用了好几个if-else（按重量分段），代码有点复杂，循环复杂度大概是5。
Order和Flight的代码比较简单，每个方法都只干一件事。
整个程序大概200行代码，方法复杂度平均在3左右，还算好维护。
核心代码：
// Cargo类：算计费重量
public double getChargeableWeight() {
double volumeWeight = (width * length * height) / 6000.0;
return Math.max(weight, volumeWeight);
}
// Cargo类：算费率
public double getRate() {
double chargeableWeight = getChargeableWeight();
if (chargeableWeight < 20) return 35.0;
else if (chargeableWeight < 50) return 30.0;
else if (chargeableWeight < 100) return 25.0;
else return 15.0;
}
// Order类：算总运费
public double getTotalCost() {
double total = 0;
for (Cargo cargo : cargos) {
total += cargo.getFreightCost();
}
return total;
}
分析：
Cargo把计费重量和运费计算放一起，逻辑清楚，但费率是用固定的if-else写的，如果要加新货物类型，得改代码，不太灵活。
Order把所有货物的运费加起来，代码简单，容易懂。
Flight只管航班信息和载重，功能单一，做得不错。
题目集9：扩展版本设计
类结构变化
类图（简单描述）：
Customer：加了type（个人/集团），有getDiscount()方法，个人0.9折，集团0.8折。
Cargo：加了type（普通/加急/危险），getRate()根据货物类型和重量返回不同费率。
Flight：没变，跟题目集8一样。
Order：加了paymentMethod（微信/支付宝/现金），getTotalCost()要算折扣，printOrderDetails()显示支付方式的中文。
代码复杂度：
Cargo.getRate()因为要判断货物类型和重量，分支更多，复杂度大概到7。
Order.getTotalCost()加了折扣计算，稍微复杂一点，但还算清楚。
程序行数增加到250行左右，方法复杂度平均4左右，需要注意分支太多的问题。
核心代码：
// Customer类：算折扣
public double getDiscount() {
return "Individual".equals(type) ? 0.9 : 0.8;
}
// Cargo类：算费率
public double getRate() {
double chargeableWeight = getChargeableWeight();
if ("Dangerous".equalsIgnoreCase(type)) {
if (chargeableWeight < 20) return 80.0;
else if (chargeableWeight < 50) return 50.0;
else if (chargeableWeight < 100) return 30.0;
else return 20.0;
} else if ("Expedite".equalsIgnoreCase(type)) {
if (chargeableWeight < 20) return 60.0;
else if (chargeableWeight < 50) return 50.0;
else if (chargeableWeight < 100) return 40.0;
else return 30.0;
} else {
if (chargeableWeight < 20) return 35.0;
else if (chargeableWeight < 50) return 30.0;
else if (chargeableWeight < 100) return 25.0;
else return 15.0;
}
}
// Order类：算总运费（带折扣）
public double getTotalCost() {
double total = 0;
for (Cargo cargo : cargos) {
total += cargo.getFreightCost();
}
return total * customer.getDiscount();
}
分析：
Customer用type来决定折扣，简单但不够灵活，如果加新客户类型还得改代码。
Cargo.getRate()用字符串type判断货物类型，代码重复多（比如普通货物的费率跟题目集8一样），而且分支太多，容易出错。
Order增加了支付方式的中文显示（比如Wechat变“微信”），但逻辑是硬编码的，扩展性差。
踩坑心得
- 货物类型代码重复
问题：在题目集9的Cargo.getRate()里，普通货物的费率逻辑跟题目集8一模一样，复制粘贴了代码，显得很冗余。而且用字符串type判断类型，分支太多，改起来麻烦。解决办法：可以把Cargo改成抽象类，普通、加急、危险货物各写一个子类，每个子类自己算费率，这样代码就不重复了。测试数据：
货物类型
重量(kg)
体积(cm³)
计费重量
预期费率
Dangerous
100
600000
100
20.0
Expedite
19
100000
16.67
60.0
Normal
50
300000
50
25.0
心得：测试的时候发现危险货物重量100kg的费率错了（得了15.0，应该是20.0），因为没测够边界情况，以后要多写些测试用例。
2. 支付方式写死了
问题：Order里的支付方式用字符串判断（Wechat、ALiPay、Cash），如果要加新支付方式（比如银行卡），得改printOrderDetails()的代码，麻烦。解决办法：可以用一个单独的类来处理支付方式，比如定义一个Payment类，里面写好每种支付方式的中文名字。测试数据：
支付方式
预期输出
Wechat
微信支付金额
ALiPay
支付宝支付金额
Cash
现金支付金额
心得：写死逻辑让代码不好改，学到以后要尽量把这种逻辑单独抽出来。
3. 没检查输入数据
问题：代码没检查输入的重量或尺寸是不是合法（比如负数），如果输入错了，程序可能会出问题。解决办法：在Cargo的构造方法里加检查：
public Cargo(...) {
if (width <= 0 || length <= 0 || height <= 0 || weight <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("尺寸或重量不合法");
}
}
心得：一开始没考虑输入错误的情况，提交代码后才发现，输入检查很重要。
4. 航班载重可能有问题
问题：如果多个订单同时加货物，Flight的载重可能算错（虽然题目没说要多线程，但实际系统可能有这问题）。解决办法：可以用AtomicDouble来安全地更新载重：
private final AtomicDouble currentLoad = new AtomicDouble(0);
public void addLoad(double weight) {
currentLoad.addAndGet(weight);
}
心得：设计代码时要考虑实际使用场景，提前防问题。
改进建议
- 用继承优化货物类型
可以用Cargo抽象类，让NormalCargo、ExpediteCargo、DangerousCargo继承它，每种货物自己算费率，代码就不用重复了：
abstract class Cargo {
protected double getBaseRate(double weight) {
if (weight < 20) return 35.0;
// 其他分段...
}
}
class ExpediteCargo extends Cargo {
public double getRate() {
return getBaseRate(getChargeableWeight()) * 1.5; // 加急费率上浮50%
}
}
- 支付方式单独处理
把支付方式的逻辑抽出来，做成一个Payment类：
class Payment {
private String type;
public Payment(String type) { this.type = type; }
public String getDisplayName() {
if ("Wechat".equals(type)) return "微信支付金额";
if ("ALiPay".equals(type)) return "支付宝支付金额";
return "现金支付金额";
}
}
这样加新支付方式就不用改Order的代码了。
3. 加强输入检查
在Cargo和Customer里加输入检查，比如重量、尺寸不能是负数，电话号码要符合格式。
4. 优化性能
如果货物很多，可以把Cargo.getChargeableWeight()的结果存起来，避免重复算。订单的货物列表用ArrayList够用了，但如果经常删加货物，可以考虑LinkedList。
总结
学到的东西
类的职责：学会把功能分清楚，比如Cargo只算运费，Flight只管载重，这样代码清楚好改。
继承和多态：题目集9用客户和货物类型让我理解了继承，学到怎么让子类替换父类。
测试重要性：写测试用例能发现代码问题，比如边界值（重量=100kg）测出来费率错误。
代码复用：题目集9复用了题目集8的代码，学到怎么在已有代码上加新功能。
需要改进的地方
代码简化：Cargo.getRate()分支太多，改起来麻烦，学了可以用继承或别的办法简化。
测试全面性：测试用例不够，没测负数输入或空订单，后面要写更多测试。
设计模式：还没用过工厂模式之类的高级方法，后面想多学点。
对课程的建议
继续迭代题目：像题目集8-9这样在一个系统上加需求，学起来很有连贯性，可以再加点新功能（比如多航班）。
多讲例子：希望老师多给点代码例子，讲讲怎么把if-else改成继承或别的办法。
测试指导：可以给点测试用例的模板，教我们怎么测边界和错误情况。
结语
题目集8-9让我从零开始建了一个航空货运系统，从简单的类设计到复杂的继承和多态，学到了怎么把代码写得清楚、好改。虽然遇到代码重复、输入没检查等问题，但通过测试和重构，系统变得更好用了。以后我会多注意测试用例和代码结构，争取写出更棒的程序！
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