面向对象编程实践：物流订单管理系统的设计与实现

一、引言
在软件开发领域，面向对象编程（OOP）因其模块化、可扩展性和可维护性等优势，成为构建复杂系统的主流范式。本文通过分析两个物流订单管理系统的 Java 实现代码，结合代码度量数据，探讨面向对象设计的实践细节、功能演进及优化方向，旨在为初学者提供从需求分析到代码实现的完整思路。
二、系统功能与架构设计
2.1 基础版本：第一次航空货运管理系统：
核心功能：
实现物流订单的基本信息管理，包括客户、发件人、收件人、航班、订单及货物信息的建模，计算货物运费（基于体积重量与实际重量的最大值），并校验航班载重限制。
类与接口设计：
接口定义：
interPerson：定义个人基础信息接口（姓名、电话、地址、展示方法）。
interCustomer：扩展客户专属接口（客户编号）。
抽象类与实现类：
Person抽象类：实现interPerson接口，封装姓名、电话、地址属性及通用方法。
Customer类：继承Person并实现interCustomer，新增客户编号属性。
Sender与Recipient类：继承Person，重写show()方法以差异化展示发件人 / 收件人信息。
业务实体类：
Flight：管理航班号、起降机场、日期及最大载重。
Order：记录订单号与日期。
Goods：计算货物的计费重量（体积与实际重量取最大值）、费率（按重量区间）及运费。
主流程逻辑：
读取用户输入数据，创建客户、发件人、收件人、航班、订单及货物对象。
计算货物总重量，校验是否超过航班载重限制。
若通过校验，按格式输出订单详情、货物明细及运费；否则提示载重超限。
2.2 第二次航空货运管理系统：
功能扩展：
在基础版本上新增以下特性：
客户类型与折扣：
客户分为Individual（个人）和其他类型，分别享受 9 折和 8 折优惠。
货物类型差异化费率：
货物类型分为Normal（普通）、Expedite（加急）及其他，不同类型对应不同费率表。
支付方式处理：
新增PayWay类，将英文支付方式（Wechat/ALiPay/ 现金）转换为中文展示。
类设计调整：
interCustomer接口新增getCustomerType()、getDiscount()方法。
Customer构造方法接收客户类型，根据类型返回不同折扣。
Goods类新增goodsType和discount属性，getRate()方法根据货物类型匹配费率，getFare()方法引入折扣计算。
PayWay类封装支付方式的中英文映射逻辑。
三、面向对象设计原则实践
3.1 接口隔离与单一职责
接口设计：
interPerson和interCustomer分离通用个人信息与客户专属属性，符合接口隔离原则（ISP），避免臃肿接口。
类职责：
Goods类专注于货物属性计算，Flight类负责航班载重校验，PayWay独立处理支付方式转换，体现单一职责原则（SRP）。
3.2 继承与多态
继承关系：
Customer、Sender、Recipient继承Person，复用基础属性与方法，通过重写show()方法实现差异化展示，体现多态性。
代码复用：
Person抽象类封装通用逻辑（如属性的 get/set 方法），减少子类代码冗余。
3.3 存在的设计局限
条件判断冗余：
Goods类的getRate()方法使用多层if-else判断货物类型和重量区间，可考虑策略模式（Strategy Pattern）优化，将不同费率策略封装为独立类，提高可维护性。
缺乏抽象工厂：
对象创建逻辑集中在主函数中，可引入工厂模式（Factory Pattern）解耦对象创建与使用，增强扩展性。
四、代码质量分析与优化建议
4.1 代码度量数据解读
指标                   第一次航空货运管理系统      第二次航空货运管理系统
代码行数（Lines）        376                                      475
语句数（Statements）    95                                      157
类与接口数                    7                                         8
平均方法数 / 类            7.71                                   12.00
块最大深度                    4                                         3
注释占比                      0%                                      0%

 

分析：
优点：类结构清晰，模块划分明确，主流程逻辑连贯。
改进点：
缺乏注释：0% 的注释率影响代码可读性，尤其在复杂逻辑（如Goods的运费计算）处需补充说明。
方法复杂度：Goods.getRate()和Goods.getFare()包含多层条件判断，可拆分为独立方法或使用枚举简化。
输入处理风险：主函数中nextLine()与nextDouble()混合使用，可能因缓冲区残留导致输入错位，需增加sc.nextLine()清理缓冲区。
4.2 优化方向
引入设计模式：
策略模式：将货物费率计算逻辑封装为RateStrategy接口，实现NormalRateStrategy、ExpediteRateStrategy等具体策略，消除if-else嵌套。
工厂模式：创建CustomerFactory和GoodsFactory，统一管理对象创建逻辑，避免主函数过度依赖具体类。
增强代码健壮性：
添加输入校验逻辑，如客户编号格式、重量非负性等，避免非法数据导致程序崩溃。
引入异常处理机制（如try-catch），捕获可能的NumberFormatException等运行时异常。
完善注释与文档：
为关键方法添加 Javadoc 注释，说明参数含义、返回值及业务逻辑（如Goods.getActualWeight()的体积重量计算公式）。
在类定义上方添加功能概述，如Flight类的职责是 “管理航班信息并执行载重校验”。
提取公共逻辑：
Sender和Recipient的show()方法代码高度相似，可在Person类中定义公共展示方法，减少重复代码。
五、总结
本文通过分析两个物流订单管理系统的实现，深入探讨了面向对象编程的核心原则与实践技巧。基础版本通过接口、继承和多态实现了系统的基本功能，增强版本则通过扩展客户类型、货物类型及支付方式，展示了如何在现有架构上进行功能迭代。然而，代码在注释、设计模式应用及输入处理等方面仍有优化空间。
对于开发者而言，面向对象设计不仅是语法的堆砌，更需关注代码的可维护性、可扩展性和可读性。通过合理运用设计模式、遵循编码规范及持续重构，可逐步将原型代码打磨为健壮的工程化解决方案。未来，随着需求的复杂化，进一步引入分层架构、分布式设计等技术，将使系统更适应高并发、大数据量的业务场景。
总之，这两个案例为初学者提供了从需求建模到代码实现的完整链路参考，也揭示了实际开发中 “功能实现” 与 “代码质量” 的平衡之道。通过不断实践与反思，才能逐步提升面向对象编程的设计能力，编写出简洁、灵活且易于维护的代码。