第三次blog作业
渐渐的，这个学期的面向对象课程走到了尾声，这门课，任务紧促，教学严谨，无论是线上下的课程，还是11次的pta作业，抑或是苦恼了我大半学期的各次实验，都充实了我的生活，也让我收获满满。
在 Java 面向对象课程的学习过程中，我系统地掌握了面向对象编程的核心概念与技术：
一、封装（Encapsulation） 概念 封装是把数据（属性）和操作数据的方法绑定在一起，并通过访问控制符对数据进行保护，从而实现信息隐藏。这样可以防止外部直接访问和修改对象的内部状态，增强了代码的安全性和可维护性。封装的优势 ：
安全性：可以对数据进行验证，避免不合理的值。
可维护性：内部实现的修改不会影响外部调用。
灵活性：可以在 getter/setter 中添加业务逻辑。
二、继承（Inheritance） 概念 继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码复用和功能扩展。子类可以重写父类的方法，也可以添加新的方法和属性。
1.关键字：使用extends关键字实现继承。
2. 构造方法：子类构造方法默认会调用父类的无参构造方法，也可以通过super()显式调用父类的有参构造方法。
3. 方法重写：子类可以重写父类的方法，需满足方法签名相同（方法名、参数列表、返回类型）。
继承的规则
• 单继承：Java 中一个类只能继承一个父类，但可以实现多个接口。
• 访问权限：子类不能访问父类的私有成员，但可以通过公共方法间接访问。
• final 类：使用final修饰的类不能被继承。
三、多态（Polymorphism） 概念 多态是指父类引用可以指向子类对象，并且在运行时根据实际对象类型调用相应的方法。多态通过方法重写和接口实现，使得代码更加灵活和可扩展。
实现条件
- 继承关系：必须存在子类继承父类或实现接口的关系。
- 方法重写：子类重写父类的方法。
- 父类引用指向子类对象：通过父类类型的变量引用子类对象。
多态的应用场景
• 方法参数多态：方法可以接受父类类型的参数，实际传入子类对象。
• 接口回调：接口类型的变量引用实现类的对象。
• 集合存储多态对象：集合可以存储不同子类的对象。
面向对象七大原则：
一、单一职责原则（SRP） 核心概念：一个类只负责一项独立职责，即 “一个类只有一个变化的原因”。
• 示例场景：
◦ 违反：让User类同时处理用户数据验证和文件存储（职责混杂）。
◦ 遵守：拆分为User类（管理用户信息）和UserStorage类（处理数据存储）。
• 目的：降低类的复杂度，修改某一职责时不影响其他功能。
二、开闭原则（OCP） 核心概念：软件实体应 “对扩展开放，对修改关闭”，即通过新增代码（而非修改原有代码）实现功能扩展。
• 示例场景：
◦ 违反：计算图形面积的方法通过if-else判断图形类型，新增三角形时需修改方法逻辑。
◦ 遵守：定义AreaCalculator接口，新增图形时只需实现新接口类，无需修改原有计算逻辑。
• 目的：避免修改旧代码引发风险，便于功能扩展（如插件式架构）。
三、里氏替换原则（LSP） 核心概念：子类必须能完全替换父类，且不破坏程序原有逻辑（子类需满足父类的所有契约）。
• 示例场景：
◦ 违反：正方形类继承矩形类，但重写setWidth方法时同时修改height（破坏矩形 “宽高独立” 的契约）。
◦ 遵守：子类实现父类方法时，不改变输入输出的逻辑约束（如子类方法不能缩小父类方法的参数范围）。
• 目的：保证继承体系的可靠性，避免子类替换父类时程序出错。
四、接口隔离原则（ISP） 核心概念：客户端不应该依赖它不需要的接口，即 “接口应细化为多个特定功能的小接口，而非大而全的接口”。
• 示例场景：
◦ 违反：定义Animal接口包含fly()、swim()、run()方法，导致不会飞的动物（如猪）也必须实现fly()。
◦ 遵守：拆分为Flyable接口、Swimmable接口、Runnable接口，动物根据特性实现对应接口。
• 目的：减少接口冗余，避免类被迫实现无用方法（解耦接口与实现类）。
五、依赖倒置原则（DIP） 核心概念：高层模块不应该依赖低层模块，两者都应依赖于抽象（接口 / 抽象类）；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
• 示例场景：
◦ 违反：高层业务类直接调用低层数据库操作类的具体实现（如new MySQLDatabase()）。
◦ 遵守：定义Database接口，高层类依赖接口而非具体实现（通过依赖注入使用MySQLDatabase或OracleDatabase）。
• 目的：降低模块耦合度，便于替换底层实现（如切换数据库类型）。
六、迪米特原则（最少知识原则，LoD） 核心概念：一个对象应该对其他对象有最少的了解，即 “对象间交互应尽可能简单，不直接操作无关对象的内部细节”。
• 示例场景：
◦ 违反：A类直接访问B类中C类的实例（如b.getC().doSomething()）。
◦ 遵守：B类提供方法封装对C类的操作（如b.doCThing()），A类只与B类交互。
• 目的：减少对象间的耦合，降低系统变更的影响范围（如修改C类不影响A类）。
七、合成复用原则（CRP） 核心概念：优先使用组合（Composite）或聚合（Aggregation）而非继承来复用代码。
• 示例场景：
◦ 继承滥用：鸟类继承飞行动物类，但飞行逻辑可能随鸟类变化而修改（如企鹅不会飞）。
◦ 组合优选：鸟类包含FlyBehavior接口的实例（如private FlyBehavior flyBehavior），通过组合不同飞行策略（正常飞行/不会飞行）实现复用。
• 目的：避免继承导致的 “类爆炸” 和紧耦合（组合关系比继承更灵活，且不破坏封装性）。
抽象类：
抽象类是一种特殊的类，它不能被实例化，主要用于定义公共接口和部分实现，为子类提供统一的模板。 - 核心特点
• 不能实例化：无法使用new创建抽象类的对象，只能作为引用类型指向子类实例。
• 抽象方法：必须使用abstract修饰，没有方法体，子类必须重写。
• 部分实现：可以包含普通方法、构造方法、成员变量等，为子类提供共享逻辑。
• 继承关系：子类必须通过extends继承抽象类，并实现所有抽象方法（除非子类也是抽象类）。
接口：
接口（Interface） 是一种抽象类型，用于定义行为规范（方法签名集合），实现类必须遵循这些规范。接口是 Java 实现多态和松耦合的核心机制之一。 - 核心特点
• 不能实例化：接口无法直接创建对象，必须通过实现类实现。
• 多实现：一个类可以实现多个接口，突破 Java 单继承的限制。
• 抽象方法：接口中的方法默认是public abstract（无需显式声明）。
• 常量属性：接口中的字段默认是public static final，必须显式初始化。
• 默认方法（Java 8+）：提供方法默认实现，允许接口演化而不破坏实现类。
• 静态方法（Java 8+）：接口自身的工具方法，通过接口名直接调用。
Comparable和Comparator：
Comparable 接口
• 让对象自身具备可比较性，实现Comparable接口并重写compareTo方法。
• 自然排序：例如String、Integer等类默认实现了Comparable。
Comparator 接口
• 定义一个外部比较器，实现Comparator接口并重写compare方法。
• 定制排序：适用于无法修改原类或需要多种排序规则的场景。
Javafx：
JavaFX 是用于构建富客户端应用程序的 Java 库，提供了图形界面组件、媒体处理、2D/3D 渲染等功能。
JavaFX 基础架构
核心组件
• 场景图（Scene Graph）：所有 UI 元素的树形结构，根节点为Scene，包含Node的层级关系。
• 舞台（Stage）：窗口的抽象表示，每个应用至少有一个主舞台。
• 控件（Controls）：按钮、文本框、下拉列表等 UI 组件，继承自Control类。
• 布局（Layouts）：VBox、HBox、GridPane等，用于管理控件的位置和大小。
总结与收获：
在学习和实践过程中，不可避免地遇到了各种问题，如编译错误、运行时异常、逻辑错误等。通过查阅资料、调试代码、与同学和老师交流等方式，我逐渐学会了如何快速定位和解决问题。这种问题解决能力的提升，有助于我在 Java 编程中克服困难。在编写代码时，虽然能够实现基本的功能，但在代码的性能优化和资源管理方面还有很大的提升空间。例如，在处理大量数据时，没有充分考虑算法的效率和内存的使用情况，导致程序运行效率低下。今后需要学习更多的代码优化技巧和算法知识，提高代码的性能。
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