面向对象课程第三阶段作业总结

一. 前言
经过长达一学期的学期，面向对象课程也接近尾声了，从java的基础语法学习，再将初识面向对象思想，后逐渐理解面向对象，最后将他与面向过程彻底分开，在我的脑海中形成一个单独的概念。其实不经感慨计算机行业的前辈的认知超群，创建了这种与从小教育体系完全不一样的思考方式，但这也正是现代工业管理思想的核心，所以面向对象的学习，不单单是编程技术上的学习，更是对现代工业文明的一种近距离接触，实操了什么是工业化，将名词动词化了。

二. 面向对象核心技术总结

1. ​封装
   大白话理解：​封装就是把数据和操作数据的细节打包藏起来（封），只留几个安全可靠的“小门”（方法）让外面的人按规矩办事（装）。这样东西（数据）更安全，用起来也更简单、更灵活、更好维护。​
   比如这个题
   
   藏起来就是把他放在一个类中，同时用private将数据隐藏起来，不让数据轻易被改变，例如：id：账号，整数类型，默认0；balance：余额，浮点数类型，默认0。小门就是get，set方法，外面可以用这些方法，同时也可以根据这些小门来办事，来对变量进行操作，例如：getMonthlyInterestRate方法：是静态方法，但需要传入两个参数(a和b)实际上可以直接用类的balance和annualInterestRate成员变量来计算；withDraw方法：是静态方法，但需要传入余额a和取款金额b。

四大关系
当然封装后还有四种类鱼类直接的关系，分别是依赖，关联，聚合，组合
可以简单的理解成下面四句话
依赖​：临时借东西，用完就还。你去图书馆临时借一支笔写作业，用完就还回去。笔不是你自己的，你只是“暂时用一下”。
​关联​：长期合作，但不一定属于我。学生和学校是长期合作关系，学生长期记住学校的地址​（成员变量保存学校的引用），但学校不属于学生。
​聚合​：整体和部分，可以分开（比如班级和学生）。班级和学生是聚合关系：学生是班级的“部分”，但学生可以独立存在​（比如转学后还是学生）。
​组合​：整体和部分，同生共死（比如人和心脏）。人和心脏是组合关系：心脏是人的“部分”，​心脏不能独立于人存在​（心脏离开人就没法活）。

2. 继承
   简单说就是，老大​（父类）：已经写好了一本作业本，里面有数学、语文、英语三科答案。老二​（子类）：不想从头写作业，直接把老大的作业本抄过来，但老二更聪明——他可以：1.直接用老大写好的答案（比如数学题）。2.修改部分答案（比如把语文作文重写一遍）。3.新增自己的答案（比如加一本科幻题目）。这就是继承：​子类直接复用父类的功能，还能按需修改或扩展。
   例如下面的UML图
   
   以下是对这道题继承关系的总结：
   整体继承体系
   本题构建了一个基于图形绘制的简单继承体系。最顶层是抽象类 Element，它作为所有图形元素的基类，定义了图形共有的属性 color（颜色）以及抽象方法 display()，强制要求子类去实现具体的显示逻辑。Line 类和 Plane 类继承自 Element 类，它们是具体的图形类，分别代表直线和平面这两种不同的图形元素。

子类对父类的继承与扩展
​Line 类​：继承了 Element 类的 color 属性，同时新增了两个 Point 类型的属性 point1 和 point2 用于表示直线的两个端点。它通过构造函数接收这两个端点以及颜色信息来完成初始化。在方法上，除了继承父类的 display() 方法（需重写）外，还定义了一系列针对端点和颜色的操作方法，比如获取和设置端点的横纵坐标以及颜色等。
​Plane 类​：相对简单一些，它继承了 Element 类的 color 属性，并重写了 display() 方法以展示平面相关的绘制逻辑。此外，它还额外提供了一个 setColor 方法，用于修改平面的颜色，并且在设置颜色时将输入的颜色字符串转换为大写形式，增加了对颜色数据的处理逻辑。

3. ​抽象
   抽象正如其名，就是把完整的变成不完整的。说白了就是抽象就是“抓住重点，忽略细节”。
   还是下面的UML图
   
   从整体架构来看，Element 是一个抽象类，它充当了整个图形体系的基石。它抽象出了所有图形元素共有的特性——颜色（color），并以属性的形式进行定义。同时，Element 定义了一个抽象方法 display()，这其实是对所有图形元素共性行为的一种抽象概括，即每个图形都需要有显示自身的操作，但具体如何显示则交由具体的子类去实现。

Line 类作为 Element 的子类，继承了父类的 color 属性，这体现了代码复用的特性，避免了在每个具体图形类中重复编写颜色相关代码。此外，Line 类还有自己独特的属性 point1 和 point2 来表示直线的两个端点，并且实现了 display() 方法，以符合直线显示的逻辑，同时还有针对自身属性的一系列操作方法。

Plane 类同样继承自 Element，继承了颜色属性并重写了 display() 方法来展示平面的绘制逻辑，还额外提供了 setColor 方法对颜色进行处理。

4. 接口​
   接口就像“充电口的标准”​——它只规定“必须有什么功能”（比如充电口必须有正负极），但不管具体怎么实现​（比如安卓充电口和苹果充电口内部结构完全不同）。
   
   首先是 Drawable 接口，它规定了所有图形必须实现 draw() 方法。这一接口就像是一个契约，确保了无论是圆形、矩形还是未来可能添加的其他图形，都具备绘制自身的能力。通过这种约束，使得在调用图形的绘制操作时，可以统一地对待不同类型的图形，提高了代码的可扩展性和灵活性。

其次是 Element 抽象类，它作为所有图形的基类，包含了公共属性 color（颜色），这使得所有图形都可以拥有颜色这一属性。同时，它定义了抽象方法 display()，要求子类必须实现该方法来显示图形信息。这种设计将图形共有的属性和行为进行了抽象，避免了在每个具体图形类中重复编写相同的代码，实现了代码的复用。

与抽象的关系思考
在图形绘制系统里，接口和抽象类就像两个配合默契的好队友，一个负责"扩展能力"，一个负责"沉淀共性"，配合起来简直完美！
先说说接口的扩展能力。我们设计的Drawable接口简直是个"万能通行证"！它只规定了一个必须实现的方法draw()，这就意味着：不管是圆形、矩形还是以后可能新增的三角形、五角星，只要想成为"可绘制图形"，就必须实现这个draw()方法。最棒的是，当我们需要新增图形类型时（比如添加Triangle类），完全不需要改动现有的代码！只需要让新类实现Drawable接口就可以了。这种设计简直太灵活了，完全符合编程里的"开闭原则"——对扩展开放，对修改关闭！
再来看看抽象类的共性沉淀。Element抽象类就像是一个"图形模板"，它帮我们把所有图形都有的共同点都封装好了：
所有图形都有color属性（颜色）
所有图形都需要实现display()方法（显示图形信息）
这样一来，Circle和Rectangle这些具体图形类就不用重复编写这些共性代码了！它们只需要：
继承Element类，自动获得color属性和display()方法框架
专注实现自己特有的属性和逻辑（比如Circle要处理radius半径，Rectangle要处理width和height）
这种分工简直太合理了！接口负责定义"能做什么"（行为规范），抽象类负责提供"有什么"（属性）和"基础怎么做"（部分实现）。它们俩配合起来，让我们的代码既灵活又高效，新增图形类型时特别方便，而且完全不用担心会影响到已有的代码。

5. List等工具类
   
   List的特点总结​
   ​按顺序存取​：数据有编号（从0开始），可以通过编号快速找到对应的数据。(适用于ArrayList)
   ​允许重复​：可以放多个相同的数据（比如购物清单上写多个"牛奶"）。（适用于LinkedList）
   ​动态大小​：不需要提前规定能存多少数据，需要多少就存多少（不像数组固定长度）。（优于数组，所以list用的多）

重点：Collection类中的Comparable
Comparable是Java中的一个接口，它的作用是给类定义一个默认的排序规则，就像给数据装上了一把"隐形尺子"，让数据知道自己应该怎么排大小。
使用：
第一步：让类实现Comparable接口 public class Student implements Comparable<Student> {
第二步：重写compareTo方法​，这是核心步骤！在这个方法里明确"怎么比大小"。比如按年龄从小到大排：```plaintext
@Override
public int compareTo(Student other) {
注意
返回负数​：当前对象比参数对象"小"（比如年龄更小）。
返回0​：两个对象"相等"。
返回正数​：当前对象比参数对象"大"（比如年龄更大）。
第三步：调用Collections.sort()排序​排序时直接调用系统方法，不用管具体规则！

扩展
第二步时也可以转头自己编写排序规则：就是使用
1.第一步：创建Comparator实现类​，定义一个新类，实现Comparator<要排序的类>接口。比如按学生名字排序：public class NameComparator implements Comparator {
2.第二步：重写compare方法​，这是核心步骤！在这个方法里明确"怎么比大小"。比如按名字从A到Z排：
3.第三步：调用Collections.sort()排序​，排序时直接调用系统方法，不用管具体规则！
总结：Comparable​：数据类自己定义默认排序规则（"我天生就知道怎么排"）。
​Comparator​：临时定义排序规则（"临时需要一种新排法"），不需要改原类。

6. javaFx
   JavaFX 是 Java 里用来做「好看软件界面」的工具，就像你手机里的 APP 界面、电脑上的 QQ 或文档软件的界面，都可以用它来做。以前用 Java 做界面可能比较丑（比如老的 Swing），JavaFX 能做出更漂亮的界面——支持渐变、圆角、动画，甚至还能放音乐、视频。而且它能把界面设计和代码逻辑分开（比如用类似 HTML 的 FXML 文件存界面，用 Java 存功能），写代码时不会乱成一团。所以javafx的内容及其多且全面，我们对于javaf都只是大概学习，并未深入探究。
   但在学习中依旧发现他可以作为很多很有意思，例如在学习Slider时我将书上的例题改编，
   

改编成了一个简单的p图软件

1.程序的核心是让 ​4 个滑块（Slider）​​ 控制一张图片的颜色和透明度：
​前3个滑块（red、green、blue）​​：分别控制红、绿、蓝三种颜色的强度（范围 0.0~1.0，比如红色滑块拉到 0.5，就是半红）。
​第4个滑块（opacity）​​：控制图片的透明度（0.0 是全透明看不见，1.0 是完全不透明）。
2.滑块动起来，图片跟着变！​​
关键代码是 ​监听器（InvalidationListener）​​：当滑块被拖动时（值变化），监听器会「触发」一段代码：
先用当前滑块的值（红、绿、蓝、透明度）生成一个 Color 颜色对象。
然后用 ColorAdjust 效果，把颜色和透明度「套」在图片上——相当于给图片「加滤镜」，让它变成你调的颜色，同时变透明/不透明。

总结对于前端的使用可能还差一大截，但可以然我们初步体验程序员的快乐。Javafx与软件开发前端息息相关，这次的学习也是对计算机未来就业的方向有了全新的一个体验，虽然初次上手不是非常熟练，但依旧非常快乐自己做出的也显示交互相关的东西，大大的提高了学习计算机相关知识的热情。

三、踩坑经验与优化方向
​1.开发流程问题：前期设计缺失​
这位同学写代码之前可能没有好好规划。就像老师布置作业要求做飞机订票系统，他一开始没想清楚各个类的关系（比如飞机、乘客、订单应该怎么连接），直接上手写代码，结果写到一半发现结构错了，又要全部重来（就像我们班“小明”做航空系统没用继承，后面返工了）。所以正确做法是：写代码前先画个类图或者流程图，把每个类要做什么事情分清楚，一个类只负责一件事（单一职责原则），这样后面写代码就轻松多了。
eg：看清题目要求

2.​代码质量痛点：可读性差​
代码里面有很多if-else套来套去（比如withDraw方法里的条件判断），看起来头晕眼花，而且一句注释都没有。过几天自己都看不懂，更别说别人来改了。老师说这种情况可以用设计模式来优化，比如用“策略模式”代替一堆if-else（就像电梯调度系统判断方向，不同方向用不同策略）。另外，必须写注释！特别是复杂逻辑，比如那个计算月利率的公式，应该说明一下为什么除以1200（其实是年利率除以12个月再除以100，这样就能变成月利率）。
eg：写的太乱且没有标注的si山代码

​3.代码质量痛点：输入输出陷阱​
代码里用了Scanner输入数据，但没有注意到nextInt()、nextDouble()和nextLine()的混用问题。这就像上次我写作业：输入数字后按回车，再用nextLine()会读到空字符串！这是因为回车符没处理掉。解决方案就是全班统一用nextLine()读取所有输入，然后把字符串转成需要的类型（比如Integer.parseInt(sc.nextLine())），这样就躲开这个坑了。

​4.调试效率低下：实验系统缺陷​
学校的在线实验系统特别难用，不能把代码复制到本地IDE调试（比如用IDEA的单步调试功能）。结果调试只能靠脑子想，打印一堆变量值来看。我们宿舍现在的对策是：先在自己电脑的IDEA里写代码和测试，都调通了再抄一段，让ai检查一段是否不同的往实验系统上交。虽然麻烦点，但比在网页上硬肝快多了！
而且jdk要单独配置，麻烦：

​5.其他问题补充​
这段代码还有些细节问题：比如dateCreated数组没有初始化（报NullPointerException），开户日期该用LocalDate类型却用了数组，取款存款方法没真正改余额... 这些具体问题在之前的分析里都说过了。总之就是要多注意基础啊！
总结：写程序就像盖房子，前期设计最重要。不能拿起砖头就砌墙，结果砌歪了又要拆。另外要多用现代工具（本地IDE）、遵守规范（写注释）、躲开常见坑（Scanner用法），这样才能高效完成作业少熬夜！

四、课程改进建议
1.希望面向对象课程的pta作业增加一些数量，增加中等题数量，减少算法题时间，多用才能更好的理解面向对象思想而且可以提高代码能力，并且激发同学们的学习热情，感觉算法能力培养还是要建立在良好代码能力基础上的，不然又只能和ai协作。
2.希望实验改成更和生活贴切的题目，不让容易误解指导书的要求，大象装冰箱还是不太切实，有点抽象，外卖存储系统，物流存储系统可能更具体点。

最后发自内心的感谢面向对象课程组的所有老师学长，面向对象课程的确教会了我很不一样的思考方式和认知逻辑，希望未来课程越办越好。**