面向对象程序设计学习总结

一、前言

课程总结

  在这个学期中，我们主要学习了Java这一种广泛使用的计算机编程语言，不同于C语言，这是一种纯面向对象的语言，有许多不同之处，因此学习方式也发生了一些变化。我们主要通过Blog作业、PTA作业、实验、线上课程以及线下课程来学习Java。

  Blog作业：本学期一共有三次Blog作业，第一次的Blog作业为布题目集5_{7的总结性Blog，考察的知识点是条件判断与逻辑控制算法设计和类的设计，因为单部电梯调度程序难度较大工作量也较大。第二次的Blog作业为题目集8}9的总结性Blog，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，非常重要，花了很大功夫去学习，难度不算大，工作量也相较于前一个不是很大。第三次Blog则是对本门课程的总结性Blog。

  PTA作业：本学期一个有11次PTA题目集，涉及很多知识点，例如：类间关系，继承与多态等等，其中很多题目是对上一次作业进行迭代，一步步完善，非常适合新手小白学习。题目难度有难有易，大部分题目都可以完成，利用题目增强对知识点地理解与掌握的效果非常好。

  实验：本学期一共有五次实验，是对同一个题目的五次迭代，每次都会增加一下需求，实现不同的功能，以此来满足对各个阶段的学习内容的巩固。

  线上课程：本学期的线上课程包括视频、讨论、考试、题目四部分。用于对学习课程进行补充。

  线下课程：本学期的线下课程主要是在教室在跟着老师学习Java中的知识，通过示例进行理解，还有翻转课堂，锻炼了我们的自学能力和讲解能力。

二、面向对象技术总结

• 封装：封装是面向对象编程的核心特性之一（其他三个是继承、多态和抽象），是指将对象的属性和实现细节隐藏起来。它是一种将数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起的机制。简而言之，就是就是将实现一个功能的代码封装到一个类中，这样减少了类之间的依赖，使得一个类的内部实现变化不会影响到其他类。必须满足单一职责原则等设计原则。例如在题目集5中的求解一元二次方程中，就可以将计算算法和展示分别放入专属的类中，即可实现封装。

• 继承：继承是面向对象编程的核心特性之一，它允许一个类继承另一个类的属性和方法，从而实现代码复用和层次化设计。主要是通过设计子类继承父类的属性和方法来实现，必须满足里氏替换原则等设计原则。例如在题目集9中的图形继承、多态、接口及集合框架中，Circle类和Rectangle类作为AbstractShape的一种，有一些相同的属性和方法，需要将AbstractShape设为基类，Circle类和Rectangle类作为子类，实现代码复用和层次化设计。

• 多态：多态是面向对象的核心概念之一，它允许对象在不同的上下文中表现出不同的形态。主要作用是增强可扩展性、可维护性和代码复用，主要是通过方法重载、方法重写和接口实现，必须满足开闭原则、依赖倒置原则和 接口隔离原则等设计原则。例如在题目集9中的图形继承、多态、接口及集合框架中，Circle类和Rectangle类作为AbstractShape的一种，有一些相同的属性和方法，但求面积的方法有所不同，需要对getArea进行方法重写，这就实现了多态。

• 抽象类：抽象类是一种不能实例化的类，它通常作为其他类的基类使用。主要作用是实现代码复用、约束子类行为和支持多态，提高代码的可维护性和可扩展性。开闭原则、依赖倒置原则和里氏替换原则是抽象类设计的核心指导原则。例如例如在题目集9中的图形继承、多态、接口及集合框架中，可以将AbstractShape类设为抽象类，其中getArea方法设为抽象方法。

• 接口：接口是Java面向对象编程中的一个重要概念，它是一种完全抽象的类型，主要用于定义一组相关类应该实现的方法契约。主要作用是实现多态、支持多重继承和解耦组件。例如在实验四中定义一个接口“有攻击性”：有一个方法返回0或1，表示该动物是否具有攻击性（大象：0；狮子、老虎：1）。

• 集合框架Java集合框架是Java编程语言提供的一组用于存储和操作数据的类和接口它位于java.util包中。集合框架提供了各种数据结构（如列表、集合、映射等）和算法（如排序、搜索等），使得开发者可以高效地处理和操作数据。集合框架的基本接口。我们常用的集合框架有ArrayList、LinkedList等。例如在图形继承、多态、接口及集合框架中创建list，用户可以循环输入多个图形对象并添加进list中，通过对list进行操作即可快速实现增删改查。

• 异常：Java异常处理机制是Java语言提供的一种强大的错误处理机制，用于处理程序执行过程中出现的异常情况。Java 的异常处理机制提供了一种结构化的方式来捕获、处理和传播异常，使程序能够更健壮地应对各种意外情况。对于这一项技术，我掌握的并不够，不是很熟练，对应的练习也较少，需要多加练习。

• JavaFX：JavaFX 是一个用于构建富客户端应用程序的 Java 框架，它提供了创建现代、图形化用户界面的工具和 API。对于我们，主要利用其图形化用户界面的功能。我们的翻转课堂、实验五和GUI作业（JavaFX）均与JavaFX有关，练习较多，但JavaFX的内容多，想要完全掌握还需要一些练习。

三、采坑心得

1、相较于Java，学习C语言练习的题目偏简单，使用一个函数均可完成大部分功能不需要考虑类间关系，但Java不同，它是是纯粹的面向对象语言，需要考虑封装性，需要通过类的相互合作完成功能，同时，需要保证单一职责，一个类应该只负责一项明确的职责，每个类专注于自己的职责，那么在修改或扩展某一功能时，就不会对其他功能造成不必要的干扰，不会牵一发而动全身，提高可读性，增强可维护性和可复用性。Java中有许多设计原则，有着提高软件的可维护性、可扩展性、复用性等作用，在写代码时应尽量满足，时刻注意，使自己的代码更加符合规范。

2、学习在写代码的过程中添加注释，这个是重中之重，需要记得。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。

3、写代码需要从等方面考虑，如时间复杂度等等，不应该存在if - else 多层嵌套，if - else 多层嵌套容易使代码结构变得复杂且难以理解，尽量不使用使用if-else多层嵌套，像一些有着相同结果的分支语句可以合并，将它们合并能有效简化代码结构，这样代码变得更加简洁明了，提高了代码的可维护性。例如单部电梯调度问题等。

四、改进建议和总结

改进建议：

教师方面：张晔老师是一个非常尽职尽责的老师，在我程序设计学习道路上给予了很大帮助，非常好的一个老师。无需改进意见。

课程：课程设计方面十分完善，PTA，Blog，实验等多种多样的学习方式，给在学习Java的我带来了很大帮助。

作业：PTA题目集作业可以多一点，多一些迭代的题目，更加锻炼我们的能力。但实验能不能不要在手打了，就是在IDEA中打代码再上传都可以啊，太浪费时间了，有时间还可以多做一做题目啊。另外实验能不能批改的快一点，不知道哪一些地方不对或者可以改进，做的很迷糊。

课上及课下组织方式：课程设计方面十分完善,尤其是翻转课堂，提升学生的学习自主性与效果，增强课堂参与度，培养综合能力，走上讲台让我体会到了当老师的感觉，设计实例让我体会到了老师备课的辛苦，效果很好。

总结：经过这一次学习，我对Java这一门语言有了深刻理解。学习 Java 是一个长期的过程，需要耐心和毅力。调试代码的过程中，我不仅学习，掌握了知识，也激发了我对于Java的学习热情，每一次修改改进我都会收获快乐。我也清楚认识到自己的不足，在代码规范和注释方面尤其是变量命名，做得还远远不够。从基础语法到高级特性，从核心类库到主流框架，每个阶段都需要认真学习和实践。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。通过理论与实践结合，多做练习题，分析优秀代码，参与项目开发，持续学习和总结归纳，可以逐步掌握 Java 编程技能，成为一名优秀的 Java 开发工程师。这一门面向对象程序设计不仅让我掌握了 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。