第二次Blog作业

一、前言

题目集8=9总结

  题目集8-9，主要考核的是继承与多态的运用，这两个是Java中的核心机制，在代码结构优化、可维护性提升和系统扩展性增强方面有着非常大的作用。继承主要通过创建子类扩展父类来实现，多态主要通过继承、方法重写和父类引用指向子类对象实现，我们主要学习使用父类子类，抽象类和接口解决问题。

  题目集8，主要考核的是继承与多态的运用，这两个是Java中的核心机制，包含3个题目，1、点线面问题重构 2、雨刷程序功能扩展设计 3、航空货运管理系统。点线面问题重构非常基础，主要是让我们熟悉抽象类与如何构建父类与子类，从而实现代码复用和多态性。雨刷程序功能扩展设计较点线面问题重构难度有提升，但逻辑依旧较为简单，只需要将原代码的类改为子类，创建抽象父类，设计雨刷第二种工作模式的代码，通过实现功能的扩展。航空货运管理系统是这两次作业的核心问题，但逻辑并不复杂，但需要满足设计原则，单一职责原则（40%）、里氏代换原则（20%）、开闭原则（20%）、合成复用原则（20%），主要通过这道题学习设计原则。

  题目集9，包含3个题目，1、魔方问题，2、点线面问题再重构（容器类），3、航空货运管理系统（继承与多态）。魔方问题非常基础，点线面问题则是在上一次题目的基础上增加容器类保存点、线、面对象，并对该容器进行相应增、删、遍历操作。航空货运管理系统（继承与多态）是在上一次题目的基础上进行功能拓展。

二、设计与分析

1、题目集8 航空货运管理系统设计与分析

题目简介：
本次题目模拟某客户到该航空公司办理一次货运业务的过程：
航空公司提供如下信息：
航班信息（航班号，航班起飞机场所在城市，航班降落机场所在城市，航班日期，航班最大载重量）客户填写货运订单并进行支付，需要提供如下信息：
 客户信息（姓名，电话号码等）
 货物信息（货物名称，货物包装长、宽、高尺寸，货物重量等）
 运送信息（发件人姓名、电话、地址，收件人姓名、电话、地址，所选航班号，订单日期）
 支付方式（支付宝支付、微信支付）
注：一个货运订单可以运送多件货物，每件货物均需要根据重量及费率单独计费。

类图如下

Source Monitor分析结果：

分析如下：

• Main类：初步对输入的信息进行处理，创建客户、订单、航班，货物、发件人、收件人等对象，并将输入的信息 存入相应的对象中

• Customer类：表示客户信息，包含客户编号、姓名、电话和地址。

• Cargo类：表示货物信息，包含编号、名称、尺寸（宽、长、高）和重量。

• Flight类：表示航班，包含航班号、出发机场、到达机场、起飞时间和最大载重等信息。

• Order类：表示订单，包含订单号、货物列表和订单时间等属性，同时负责计算运费和显示订单详情。

• People抽象类：作为发件人和收件人的基类，包含姓名、电话和地址等通用信息。

• Recipient类和Sender类：继承自 People 类，分别表示发件人和收件人。

通过Source Monitor分析结果可以看出我的代码存在许多问题：

• % Percent Lines with Comments（注释行占比）：仅 0.5% 。由于这一题的逻辑较为简单，我忽视了在写代码的过程中添加注释，导致代码可读性差，维护成本高。注释是代码的重要组成部分，用来帮助理解和修改代码，应该重视这个问题。

• Avg Complexity（平均复杂度）：为 1.15 。Max Complexity（最大复杂度）： 5，复杂度较高，可读性和维护性差。

心得：
刚接触Java中的设计原则，我对它们的特点还不是特别了解，在单一职责原则方面，Main类：承担了过多职责，包括输入数据收集和结果展示，违反单一职责原则。Order类：同时包含数据模型（订单信息）和业务逻辑（运费计算），导致类职责不清晰，应该将所有展示设为一个类。在里氏替换方面，基类设计缺陷：People 类的 display() 方法为空实现，子类必须重写才能正常工作，违反 LSP 中 “父类能出现的地方子类应该可以替换” 的原则，应该在父类中写一个最基本的方法，在子类中拓展。在开闭原则方面，Order 类的 crate() 方法硬编码了费率规则（如 <20kg 时费率为 35），若新增规则（如节假日费率调整），需直接修改 Order 类，违反开闭原则。display2() 方法直接在类中定义了展示格式，若需支持新的展示方式（如 JSON 格式），需修改原代码，应该将计算方法单独设为一个抽象类，通过子类扩展。在合成复用方面，过度使用继承，Sender 和 Recipient 继承自 People，但仅复用了基本属性（name, phonenum, address），若未来 People 新增与发件人 / 收件人无关的方法，会导致子类依赖不必要的行为。总体来说，可实现功能，但应该进行一些优化，使其满足规范。

2、题目集9 航空货运管理系统设计与分析

题目简介：本次题目模拟某客户到该航空公司办理一次货运业务的过程：航空公司提供如下信息：
航班信息（航班号，航班起飞机场，航班降落机场，航班日期，航班最大载重量）
客户填写货运订单并进行支付，需要提供如下信息：
 客户信息（姓名，电话号码等）
 货物信息（货物名称，货物包装长、宽、高尺寸，货物重量等）
 运送信息（发件人姓名、电话、地址，收件人姓名、电话、地址，所选航班号，订单日期）
 支付方式（支付宝支付、微信支付、现金支付）
注：一个货运订单可以运送多件货物，每件货物均需要根据重量及费率单独计费
航空公司或货代根据航线、货物类型、市场行情等制定。本次作业费率与货物类型有关，货物类型分为普通货物、危险货
物和加急货物三种

类图如下

Source Monitor分析结果：

分析如下：

• Main类：负责从控制台接收用户输入，创建各个业务相关类的实例，并调用相关方法展示信息。
• Customer类：表示客户信息，包含客户编号、姓名、电话和地址。
• Cargo类：表示货物信息，包含编号、名称、尺寸（宽、长、高）和重量。
• Flight类：表示航班，包含航班号、出发机场、到达机场、起飞时间和最大载重等信息。
• Order类：表示订单，包含订单号、货物列表和订单时间等属性，同时负责计算运费和显示订单详情。
• Calculates 抽象类及其子类（Calculates1、Dangerous、Expedite）：Calculates 抽象类定义了运费计算相关的抽象方法，为不同类型货物的运费计算提供了一个抽象父类。其子类分别实现了不同类型货物（普通货物、危险货物、加急货物）的费率计算方法。
• Display 类：负责格式化展示各类信息，包括客户信息、航班信息、订单信息（订单号、订单日期、订单总重量、支付金额、货物明细等）、发件人和收件人信息等。
• People抽象类：作为发件人和收件人的基类，包含姓名、电话和地址等通用信息。
• Recipient类和Sender类：继承自 People 类，分别表示发件人和收件人。

通过Source Monitor分析结果可以看出我的代码存在问题：

• Most Complex Method：最复杂方法是 Main.main() ，复杂度为 5 ，位于第 5 行 。复杂方法理解、测试和维护难度大。

• % Percent Lines with Comments（注释行占比）：含注释的代码行占比仅 0.4% ，注释过少，严重影响代码可读性和可维护性。

心得：
在单一职责原则方面，在第二次作业中，我将之前Customer等类中的展示方法集中到一个display类中，进一步实现单一职责。在里氏替换方面，基类设计缺陷：People 类未定义抽象方法（如 display()），导致子类（Sender、Recipient）虽重写 display()，但父类无法强制约束行为，违反 LSP，应该将 People 声明为抽象类。在开闭原则方面，设置Calculates 抽象类，在子类中拓展，基本满足。在合成复用方面，过度依赖继承，Sender/Recipient 继承 People：仅复用属性（name、phonenum、address），但行为（display()）完全由子类实现，应该通过组合实现。较上一次来说，有了许多改进的地方，可实现功能，但部分地方应该再进行一些优化，使其更加满足设计原则。

三、采坑心得

1、相较于单部电梯调度程序，这一次航空货运管理系统作业的逻辑非常简单，难点是结合最近学习的继承与多态的内容进行设计，将抽象类，父类，子类等应用当具体题目中，在练习中学会如何运用。

2、关于设计原则方面，在最开始写题目时并未过多注意，但在后面再回过头来修改时发现有非常多不满足之处，费了大功夫才把程序修改好，下一次应该在设计类图时就注意这个问题。

3、还是注释的问题，不写注释会使修改代码变得非常困难，甚至过几天自己写的代码自己都需要花很多时间去理解，应该养成写注释的习惯。

四、改进建议

1. 设计原则中Java中有着非常大的作用，单一职责原则可以降低类的复杂度，减少变更引起的连锁反应，提高可维护性。开闭原则可以减少修改旧代码的风险，便于功能扩展。里氏替换原则可以确保继承体系的可靠性，避免程序出错。依赖倒置原则可以降低模块间的耦合度，便于替换实现。合成复用原则可以提高代码复用的灵活性和可维护性。应该时刻注意这个问题，保证代码的规范。

2. 学习在写代码的过程中添加注释。在以后的学习与工作中，我们不仅要自己写代码，还要与别的同学，同事分工完成工作，如果没有注释的引导，理解起来将困难重重，注释可以帮助理解代码逻辑，促进团队协作提高可读性。

五、总结

  经过这一次航空货运管理系统作业，我学会了Java中的继承与多态，了解了Java中的设计原则。如何通过extends关键字让子类合理继承父类的属性和方法，如何利用@Override注解重写方法以实现多态。每一个语法细节的正确运用，都让我对 Java 的严谨性有了更直观的感受。它不仅让我掌握了 Java 的基础知识和编程技巧，更培养了我的逻辑思维、问题解决能力和创新思维。在未来的学习和工作中，我会继续坚持学习Java，不断挑战自己，用代码创造更多的可能。