目录
第0次任务：面向对象入门
目标：
学会设计简单的类（找出类的属性与方法）
任务:
- 请完成作业03-面向对象入门中的书面作业2.1以面向对象方式改造数据结构作业“有理数”（重点）.
- 展示自己的以面向对象方式设计的有理数。
第1次任务:购物车程序的面向对象设计
本次任务，按小组完成。
目标：
- 学会使用讲故事的方式找到系统中可能包含的类、属性、方法。
- 思考：方法、属性应归入哪个类中？哪些属性与方法可以设置为static或非static？
- 理解类、封装、模块化之间的关系。
任务:
在线上课程的购物车代码的基础上，改进与增加：
- 改进-购物车类：尝试解决同一商品多次存储问题，解决购物车内商品数量问题。
- 改进-商品类：建议只包含商品相关的数据。
- 新增-商城类：商品初始化、商品搜索。该类仅处理数据，不得出现控制台输入、输出。
- 新增-菜单类：主要用于处理输出的信息。比如，显示主菜单或子菜单。
- 新增-Main类：该类主要用于处理输入输出、调用其他类进行数据处理。
- 新增-界面相关类：用于处理不同功能的一系列输入输出、调用其他类进行数据处理。这些代码可放入Main类，也可从Main类中抽取出来形成一个独立的类。
- 新增-其他类：比如工具类、其他功能相关的类。
注意：1. 尽量保证你的程序中只新建了一个Scanner类；2.尽量少用全局变量;3.负责数据处理的类(如，购物车类)尽量不包含控制台输入、输出的代码。
步骤：
- 前期调查与功能设计：调查京东商城或者亚马逊商城中的购物车，体验从搜索商品、加入购物车、操作购物车、下单全过程，思考该过程可能包含的类。演示中要求图多字少。
- 面向对象设计：以面向对象的方法编写购物车代码。先考虑有什么类，再考虑哪些功能、哪些数据、功能放到哪个类中合适。具体的，可完善课件中的中购物车代码。并增加商城类、菜单类等你需要的类。。注意学习类与类之间的关系（先重点掌握关联关系与依赖关系）。类的设计详见参考资料2、3。
- 编码规范检查:使用英文对类、方法、包进行命名(查英文词典或英文搜索引擎，不得出现拼音)。类名不得使用动词,方法名一般来说应使用动词。参考JAVA编码规范，进行类命名，方法命名、包命名，合适的缩进，有意义的变量名。见参考资料1中的1.1-1.4。
- PPT制作或博客制作并上台演示：需上台演示的同学请制作PPT或博客。提交前，应先从头到尾自查一遍，再在同学面前展示一遍。
- 作图：思维导图(表示有层级关系的图，如系统功能架构图),UML图（确定好线型、箭头类型）,截图(应在上面做出标记说明)。
注意:初期将重点放在面向对象设计、命名规范。
以上任务，请小组组长明确分工，课堂展示时教师将针对每个组员负责的部分进行提问检查。
未完成所负责任务，考核不合格。
分工表格示例(请组长将上述任务妥善分配)：
| 任务 | 姓名 |
|---|---|
| 类1、类2；功能1；面向对象设计、前期调查与功能设计 | 组长：张一 |
| 类3、类4；功能2；编码规范检查、前期调查与功能设计 | 张二 |
| 类5、类6；功能3；PPT制作或博客编写 | 张三 |
面向对象设计建议
- 系统的功能设计尽量简单，功能做到少而精。比如，建议系统只包含购物车相关功能与商品管理相关功能，而不用包含管理员、评价、订单等功能。
- 系统的主要功能分为购物车相关功能与商品管理功能（初始化商品列表、商品搜索等）两大块。建议将这两大块功能放到两个不同的类中。
- 菜单代码放到一个类中，用户交互类代码可以放到Main类中也可以放到其他合适的类中，通用的工具类代码(比如对字符串、日期进行处理)可放到单独的类中。
- 必须包含购物车类。购物车类应只包含数据处理的代码，不要包含任何用户交互代码(控制台输入与输出)。
- 类的设计一定要从逻辑上思考是否合理，而不能仅从功能实现来考虑。比如，不能让购物车类继承自商品类。
- 不能滥用static定义类、属性、方法。思考使用static方法的时机。
- 除非你明确知道要怎么用，否则不要用Map、LinkedHashMap等还未学过的接口与类。
- 建议以Java程序设计在线课程中的"3.7 案例(重要)：面向对象-类的设计"章节的案例代码(较简单)为基础，在其上进行修改与扩充。也可参考"5.10 案例(重要)：面向对象-购物车改进"中的案例代码(略复杂)。
课堂演示按顺序主要包含如下几个部分（博客编写也可按照如下顺序组织）
- 人员分工
- 前期调查。
- 系统功能结构图：可使用思维导图绘制。
- 系统描述：一段用来描述系统功能与流程的文字，用红色字代表可能的对象(名词)或属性，用蓝色字代表可能的方法（动词）。
- 类设计说明：类概述(每个类的用途)、类的关键属性与关键方法、类与类之间的关系。可选：类与类之间的关系可使用UML类图描述。建议使用ProcessOn绘制。
- 本系统哪里体现了面向对象的封装性？可选：哪里体现了继承、多态？
- 项目包结构(package的划分)与关键代码：项目的包结构(为什么要这样设计包结构)，主要功能（如网购物车添加、删除商品）的流程图与关键代码。
考核前自查表格
提交老师进行答辩前，请先打印如下自查表格。
| 序号 | 自查项目 | 负责人 |
|---|---|---|
| 1 | 代码：编码规范(类、属性、方法、变量命名)、代码格式化（请使用IDE的代码格式化进行格式化） | 张一 |
| 2 | 代码：是否去除了IDE中的警告(即，叹号)、包的划分 | 张二 |
| 3 | 代码：代码是否滥用了super() | 张一 |
| 4 | 代码：如果使用了Map，请说明为何使用Map，在本系统中使用Map的优缺点 | 张三 |
| 5 | 代码：说明如何购物车内商品的数量 | 张三 |
| 6 | 博客、PPT：UML图、功能结构图与流程图的绘制、代码是否使用了Markdown语法展示 | 张二 |
| 7 | 设计：按照上面的面向对象设计建议进行了检查 | 张三 |
注意：
- 编码规范与代码格式化请查看参考资料1中第一章"一、编码规约"。
- 流程图、功能结构图与UML图中的线不要出现无必要的交叉、转折。
- 每个人要对自己的任务负责。即使项目整体完成良好，自己负责的任务也可能被判定为不合格。
不合格的标准：
- 自己完成的任务与参考资料中给定的模板、规范多处不一致。
- 敷衍了事。
- 不熟悉自己写的代码。回答自己负责的相关问题时，基本都不会。
- 无自己编写的代码
参考资料:
- 阿里巴巴Java开发手册 终极版(1.3.0)
- 面向对象设计与UML类图中的什么是类与如何绘制类图。
- 5分钟读懂UML类图
第2次任务：迭代改进购物车1（面向对象设计改进、UML、包结构与Git)
目标：
- 合理规划包结构
- 使用git进行项目协同开发
代码阅读：
阅读面向对象设计案例代码，改进自己的购物车代码。见参考资料3中的人、借款者、姓名、地址与StuManagementDemo.java。
任务及设计注意事项:
- 购物车面向对象改造：不少同学的系统还是从功能出发，然后将功能写成方法生搬硬套到某个类上。请大家以面向对象的方式重新改造。设计是否合理，请按照如下原则判定：
- 每个类中包含的方法是否合适。比如
User类中包含showMenu(显示菜单)方法，显然不合理。实际上，User虽然需要进行显示菜单操作，但是菜单功能应该由商城相关类负责提供。 - 涉及到继承的设计使用“is-a”准则来判定自己面向对象建模是否合理。比如，ShoppingMall is-a Commodity，这种设计显然不合理。初学者，暂且不要使用继承进行设计。
- 类之间的关系设计是否合理？如，ShoppingCart与Commodity如果设计成1对1的关系（即一个ShoppingCart只能包含一个Commidty），显然不合理。
- 控制台输入输出代码不要放到业务相关的类。比如将“请输入要查找的商品id”这种提示信息放在某个表示负责具体搜索任务（如，在某个数组中根据给定商品id查找该商品）的方法中，就是一种不好的设计。
- 每个类中包含的方法是否合适。比如
- 为自己的面向对象系统绘制UML。见参考资料1、2。注意：UML中的不要包含太多细节(比如不要包含setter/getter方法)，只要体现必要的属性、方法、类之间的关系即可。建议使用Processon绘制UML类图。图不要太大，可画多张图突出展示重点。
- 为自己的项目规划合理的包结构。见参考资料4。
- 使用Eclipse+Git方式管理你的项目。项目提交记录中应该体现不同成员的提交。见参考资料5。
答辩注意事项：
请先查看本博文中的"常见问题：前两次任务"小节中的两篇博客，将自己代码与博文中明显的错误进行修改。
参考资料
- 深入浅出UML类图。注：这篇文章是5分钟读懂UML类图的详解版。
- 作业04-面向对象设计与继承中的2.1（面向对象设计）。
- 面向对象设计案例代码
- OnlineShop项目模板
- 使用Eclipse Egit与码云管理你的代码
常见问题：前两次任务
第3次任务:面向对象案例分析（已放入超星互评，可选）
- 完成作业04-面向对象设计与继承书面作业2.2ManagerTest.zip代码分析（继承、多态）。
- 使用UML图绘制题目1中的各种类及类之间的关系。
- 上台讲解体现在ManagerTest.zip代码中体现的面向对象技术。
- 完成作业05-继承、多态、抽象类与接口中的4. 面向接口案例分析，并上台讲解。
第4次任务:迭代改进购物车2（购物车需求变更：使用继承、接口与多态）
目标
- 掌握继承与多态
- 掌握DAO模式
任务
- 使用子类与继承体现不同商品的特性：网上商城不同类别的商品有一些共同信息，比如商品名、价格。但有的信息并不相同。比如，书本可能包含出版社、ISBN、作者信息，手机则可能包含厂商、屏幕尺寸等信息。设计显示不同商品的页面，可根据商品的类别显示不同的信息。请根据改进后的需求重新设计商品类及相关类的继承架构。
- 使用多态、DAO模式为商城增加不同的存储方法：商城可能使用文件存储商品数据、也可能使用列表存储数据。尝试使用DAO模式实现此功能，使得涉及到存储相关的代码可以轻松在两种存储模式之间进行切换。请参考作业05-继承、多态、抽象类与接口中的4. 面向接口案例分析。
DAO模式说明
- DAO模式主要用于数据存取。如果你的代码中包含对数据的存取（数组、列表、文件存取、数据库）操作，可以考虑设计DAO接口。
- 一般来是对某个实体(model)设计对应DAO接口。包含常见的对某个实体进行数据存取的方法。比如对用户实体(User对象)，我们可以为其设计UserDao接口，如下所示：
interface UserDao{
User getUserById(Long id); //通过id在后台查找相应的用户数据，组装成User对象后返回。找不到返回null
List<User> getUsersByName(String name); //根据name获得User列表，找不到返回空的List列表。
int update(User user); //根据传入的user对象，更新后台已有的User对象数据，返回该操作影响的数据个数。这个已有的User对象数据可能存放在文件或数据库。
boolean add(User user); //将传入的user对象添加到后台文件或数据库中，添加成功返回true。
int deleteUserById(Integer id); //通过id删除后台的User对象数据，返回成功删除的个数。比如从从文件或数据库中删除，或者只是打上删除标记。
}
可以看到该UserDao接口包含的所有方法，基本上都是对后台数据的存取。
思考
- 对于我们的购物ShoppingCart类，需要设计ShoppingCartDao接口吗？
首先要考虑你的系统中有没有需要将ShoppingCart存储到后来中的需要。如果你想设计一个类似京东的购物车，不管你有没有关机、在哪里登录都能获得购物车的数据。那么可以考虑设计一个ShoppingCartDao。如果你的购物车是一次性的，关机就没了，下回登录还是空的购物车。也就是说不需要存储购物车的数据，那么就不需要为ShoppingCart类设计相应的DAO接口。 - 设计与实现ShoppingCartDao需要考虑什么？
首先需要考虑最常用的操作是什么？比如，根据用户id返回购物车ShoppingCart getCarByUserId(Long id)、将购物车信息保存到后台boolean saveCartInfo(ShoppingCart cart)。然后再考虑到底需要将什么数据存储到后台。比如京东购物车是与每个用户(User)绑定，还包含了商品列表。那么在设计相应的DAO接口的时候，就要考虑有对这两类信息存取到后台的方法。实现的时候还要考虑具体对哪些数据实现存取，是否需要存取整个User对象的信息与商品对象的信息。
大家可以再思考一下，有必要将商品加入购物车、结算等方法放入ShoppingCartDao中？
第5次任务：迭代改进购物车3(添加图形界面)
目标：
- 掌握图形界面编程
- 掌握MVC模式
- 懂得使用package合理划分包结构。
课堂展示任务：
PPT应按顺序包含如下内容：
- 前期调查。注：是对基于GUI的程序或安卓应用程序的调查，不得包含基于Web程序的调查。
- 程序运行视频。注：不得使用Eclipse启动，应通过双击某个.jar或.exe文件的形式进行启动。
- 使用MVC模式编写购物车程序。并明确自己的系统中M、V、C各有什么类？以一个完整的功能演示与代码来说明C如何协调M与V完成该功能。简述：MVC的好处。
- 简述：对项目中的类使用包进行管理。结合MVC，阐述为什么要这样分包。见OnlineShop项目模板。
- 简述：能否直接复用以前编写的购物车代码？在复用以前的购物车代码时，会碰到什么问题。
- 简述：MVC模式。
- 可选：你的git仓库。
PPT中无需包含：
系统功能架构图等。
编程中应避免的情况：
- 界面上的动态数据(比如购物车的商品数据)不得直接写死在代码。
- 尽量避免使用无模式窗体。窗体跳出时，不得出现在左上角。
建议：
使用JTable展示数据。
参考资料:
1. MVC模式简介-主要看StudentController是怎样协调Model与View
2. OnlineShop项目模板
3. JTable常见用法细则
4. JTable案例-Netbeans项目
第6次任务：面向对象大作业-自主选题
本次选题可以用于课程设计。建议及早准备，为期末的课程设计打下良好的基础。
基本要求与完成步骤
团队：3-4人合作。人越多，对组长的能力(任务分解、知人善用)要求越高，建议组长量力而行。
建议：更多把精力放在面向对象设计上面。不建议实现太复杂的功能（功能越复杂，设计越难做好）。
使用AI：建议使用AI辅助选题。主要分为这几个步骤：
- 将你所要做的大致内容告诉AI，让他给你一些选题思路。然后逐步给出更准确、更细致的你所要做的东西的功能描述。
- 询问你感兴趣的选题的技术栈。描述时尽量加入一些限定词，比如说java、swing、java web等。
- 在AI的帮助下逐步确定系统的几个主要流程、几个主要功能模块。
- 组长可以询问一下如果要完成这个任务有什么任务分工的建议。
- 针对每部分所要完成的功能模块逐步细化描述。
基本步骤
- 确认选题
确定要解决什么问题。
建议找一些实际问题进行解决（比如处理Excel文件、生成Word文档、存在txt中的数据、冗余数据等等）。
也可以找一些传统的问题进行练习。比如，学生管理、图书管理、通讯录管理、邮件系统。
也可以直接选择课程设计的题目。有一些题目很大，暂时无法一下解决不了，但可以先思考。先设计。 - 系统功能设计与前期准备
这部实际上是确定系统的边界。确定哪些是不要做的，那些是要做的。确定边界有助于聚焦焦点。建议不要做的太复杂。
考虑数据怎么存储(使用文件还是数据库还是直接在内存中)，界面是什么(控制台、GUI、GUI中什么控件)。
使用什么工具(Eclipse)？要不要用Git管理代码? - 面向对象设计
根据系统功能进行类的设计。
思考哪些数据放在那些类中，哪些功能放在哪些类中。
合理规划包、类的命名。 - 编程
建议大家分工完成。使用Git管理代码有加分。 - 测试
对一些常见功能建立测试用例(就是一些常见的测试数据，类似PTA题目的各种特殊情况下测试用例)。当代码修改的时候，可以快速检测代码是否能正常运行。
建议使用JUnit。 - 发布
你的程序最好能独立运行(比如发布成jar包或.exe)。要脱离了开发环境也能运行。 - 宣传
一个好的宣传(博客、课堂展示)可以让你的程序传播的更远，让你的程序更容易被接受。
面向对象大作业题目参考
1.教务管理系统、公选课选课系统
教务管理系统:
管理员想管理多个班级与学生，每个班级可以有多个学生、但每个学生只能属于一个班级。管理员希望可以对学生实现增删改查。请以面向对象的方式设计这个学生管理系统。
提示：菜单可以单独设计成一个类，专门用来处理输入、输出。
进阶：引入课程、成绩、老师。
公选课选课系统:
模拟你们使用的公选课系统。支持教师开设课程，学生搜课、选课(要有人数限制)、退课、查看选课结果，管理员管理所有课程。
2. QQ或微信联系人的通讯录、信息发送
3. 电子邮件系统、图书馆
电子邮件系统：不需要真正实现通过SMTP发送邮件、POP接收右键的功能，只是模拟管理。
图书馆：至少包含图书管理员、学生两大角色，包含对学生的简单管理与图书的管理(实现查书、借书、还书)。
4. 游戏类
请参考Java第05次实验提纲（Java图形界面编程）中的游戏参考资料。
5. 数据处理类系统
可以处理Txt、Excel文件、Word文档、数据库里的数据
6. 课程设计相关
7. 团队管理迭代改进任务
面向对象大作业(自主选题)-第一次提交
请针对面向对象设计大作业迭代任务的第6次任务：面向对象大作业-自主选题任务提交你们的博客链接。
所需提交资料：选题名称，博客链接，组员名单。
如：图书馆，你的博客链接，张三、李四、王五。
博客内容
- 选题与前期调查。
想要做什么：简述自己要做的系统。
别人是怎么做的：这里可以展示其他人已完成的系统。加上参考链接即可。
准备实现哪几部分：我准备实现哪几部分。 - 系统功能设计
系统所要实现的功能：功能1、功能2、功能3.
数据如何存储：文件、数据库、内存。
界面：GUI、控制台。
开发工具：Eclipse, NetBeans, JUnit, git, 阿里巴巴代码规约IDE插件。
面向对象设计优秀作业
网络18-基于MySQL的购物车-谢晓淞、李天明、康友煌、严威，对MVC与DAO模式有自己的描述。
网络17-购物车-面向对象设计-余景胜、刘格铭组
网络17-购物车-GUI-兰泽祥、吴修恩组
网络17-购物车-GUI-何昕桐、李志婷、梁琦珧、陈慧琳
