java实验实验三：类与对象的定义与使用

实验三：类与对象的定义与使用 1．实验目的 (1) 理解 Java 语言的面向对象编程基本思想，掌握OOP方法 (2) 掌握类的声明、对象的创建方法 (3) 理解类的构造方法的作用，并掌握构造方法的定义与重载 (4) 理解成员变量与成员方法的特性，并掌握它们的定义与调用方法 (5) 理解并记忆类及其成员的访问控制符的作用，并会熟练使用 (6) 了解UML的作用与如何在Eclipse中进行UML建模 2．实验内容 (1) 定义一个圆类Circle，该圆类的数据成员包括：圆心点位置及圆的半径； 方法成员有：设置圆心位置和半径的方法，获取圆心位置和半径的方法，无参的构造方法初始化圆心位置为(0,0)，半径为1。另外定义一个构造方法可以接收圆心位置与半径的参数。编写测试类创建Circle类的对象，并且分别调用各种方法，对比这些方法的执行结果。 (2) 定义一个矩形类MyRectangle，类中有4个私有的整型变量，分别是矩形的左上角坐标（xUp,yUp）和右下角坐标（xDown,yDown）；类中定义没有参数的构造方法和有4个int参数的构造方法，用来初始化类对象。类中还有以下方法： getW( )——计算矩形的宽度；getH( )——计算矩形的高度；area( )——计算矩形的面积；toString( )——把矩形的宽、高和面积等信息作为为字符串返回。编写应用程序创建MyRectangle类的对象并输出矩形对象的信息。 (3) 一个长方体类MyCube，该类包含第2题中的MyRectangle类对象作为类的成员变量，示长方体的底面；此外还包含一个整型变量d，表示长方体的高。类中定义构造方法初始化类对象、定义求体积和表面积的方法。编写应用程序测试MyCube类。 (4) 对于第2、3题的类分别用类的访问修饰符public与无修饰符定义，同时把它们声明在同一个包中、不同的包中，分析程序的编译情况，理解类及其成员的访问控制符的作用。 (5) 设计一个表示用户的User类，类中的变量有用户名、口令（私有的）和记录用户个数的变量（静态的），定义类的3个构造方法（没有参数、有一个参数给用户名赋值、有两个参数给用户名和口令赋值）、获取和设置口令的方法、返回字符串表示的类信息（包括用户名、口令）的方法。编写应用程序测试User类。 (6) 应用程序中定义方法头如下所示的方法： static int[] add(int[] x, int[] y) static int[] multi(int[] x, int[] y) add方法的功能是：把参数数组x和y（其元素个数相同）的每个元素相加，并作为返回数组的元素；multi方法的功能是：把参数数组x和y（其元素个数相同）的每个元素相乘，并作为返回数组的元素。在Java应用程序中使用这两个方法。 3．思考题 (1) 类与对象的关系。 (2) 构造方法与成员方法的区别。 (3) 类变量与实例变量的区别。 (4) 简述public、protected、无修饰符、private的保护范围。 4．实验报告内容 (1) 实验内容 设计一个表示用户的User类，类中的变量有用户名、口令（私有的）和记录用户个数的变量（静态的），定义类的3个构造方法（没有参数、有一个参数给用户名赋值、有两个参数给用户名和口令赋值）、获取和设置口令的方法、返回字符串表示的类信息（包括用户名、口令）的方法。编写应用程序测试User类。 (2) 实验目的 (3) 实验步骤 (4) 遇到的问题 (5) 实验结果与实验心得 5. 在Eclipse中进行UML建模 (1) 下载EclipseUML（该插件中包含EclipseUML Studio, EMF, GEF and UML2插件），它分为Studio和Free版本，同时还分为j2ee和java版本。下载地址为：http://www.eclipsedownload.com，选择导航栏中的Download菜单下的EclipseUML菜单项的Eclipse3.4子菜单（如图3-1所示），进入下载页面后直接选择下载超链接eclipseUML3.4 Download now （如图3-2所示），假设选择的下载目录为E:\Download。下载完后的EclipseUML只有一个jar文件：eclipseUML_E340_2008_studioEdition_3.4.2.v20090618.jar，将该压缩文件重命名简化为EclipseUML.jar（目的是在执行该程序时输入的文件名简短些）。下载该版本的EclipseUML要使用Eclipse3.4。 图3-1 下载EclipseUML的首页 图3-2 点击Download下载EclipseUML (2) 安装EclipseUML，安装方法：在命令行下输入以下命令（如图3-3所示） java -jar EclipseUML.jar 图3-3 输入命令运行EclipseUML的安装程序 接下来将启动EclipseUML的安装界面（如图3-4所示），安装过程中提示选择安装路径，假设安装在默认的目录C:\EclipseUML，另外还要选择要安装的插件（EclipseUML Studio, EMF, GEF and UML2），全部默认安装即可。 图3-4 EclipseUML的安装界面 (3) 在Eclipse中安装EclipseUML插件。安装的方法与其他插件的安装方式类似，以下采用links方法安装。 在Eclipse目录下新建一个links文件夹，在该文件夹中新建一个文本文件，文本文件的名字任意取，假设取名为EclipseUML.txt，在该文件中输入以下内容： path=C:\\EclipseUML 或者path=C:/EclipseUML （注意目录分隔符） Eclipse启动时会自动读取links文件夹下的所有文件，以安装相应的插件。 (4) 启动Eclipse，查看EclipseUML插件是否安装成功，查看的方法： 选择以下菜单File—New—Other，若在弹出的窗口中看到如图3-5所示的UML Diagrams列表项则表示EclipseUML插件安装成功。 图3-5 UML Diagrams选项 (5) 新建一个类，方法如下： 新建一个Java，在该工程中新建一个类Person，类的内容如下： public class Person { private String name; private Address address; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public Address getAddress() { return address; } public void setAddress(Address address) { this.address = address; } } 另外新建一个Address类，类的内容如下： public class Address { private Person person; private String province; private String city; private String street; private int gateNumber; public Person getPerson() { return person; } public void setPerson(Person person) { this.person = person; } public String getProvince() { return province; } public void setProvince(String province) { this.province = province; } public String getCity() { return city; } public void setCity(String city) { this.city = city; } public String getStreet() { return street; } public void setStreet(String street) { this.street = street; } public int getGateNumber() { return gateNumber; } public void setGateNumber(int gateNumber) { this.gateNumber = gateNumber; } } (6) 为Person类与Address类生成UML类图，方法如下： 在工程名上点击右键，选择New—Other菜单，在弹出的窗口中选择UML Diagrams列表中的UML Class Diagram，在弹出的对话框中选择要生成类图的类文件所在目录、输入类图的文件名File name、选择类图存放的文件夹位置package、选择类图的表现模式（Association、Inheritance、Dependency），点击Finish后选择要生成类图的类。生成的类图如图3-6所示。 图3-6 生成的类图与类之间的关系 另外，还可以通过手动绘制类图，在UML的图形编辑器中选择工具栏上的“create a class”按钮，之后输入类名等信息，在生成的图形中单击右键，可以添加属性与方法。此时，软件会根据类图生成源代码。在UML中还有很多模型元素，在软件设计课程中会涉及到，此处不详细介绍。 PAGE 2