程序设计举例

1．5．1　Java Application程序设计举例

【例1－3】　编写一个Java Application，计算正方形的周长和面积。

程序运行结果：

Java程序由一组类定义组成，类是程序的基本单元。本程序包含Square和SquareTest两个类。

Square类是对所有正方形的描述：这个类是正方形，它有一个边长属性，能够设置其边长，得到它的边长、周长和面积。

类名是Square，描述这个类是正方形。成员变量是side。在类体中定义了1个成员变量side描述正方形的属性，即变量side表示正方形的边长，side的类型是double型。在类体中定义了4个成员方法，描述正方形有4个行为方法。setSide（）方法是设置正方形自身的边长；getSide（）方法表示返回正方形自身的边长；getPerimeter（）方法可以计算并返回正方形自身的周长；getArea（）方法可以计算并返回正方形自身的面积。

在Square类中，变量side用private修饰，这样外界就无法直接访问正方形对象的这个状态变量。4个方法用public修饰，它们的格式和功能信息组成类的软件接口。外界可以调用这4个public方法与正方形对象进行通信。一般地，可以用下面的格式来表示一个类的软件接口。

注意：关于private和public的用法将在第4章作详细介绍。在这里，只需这样理解：private是私有财产，只有家里人（类中的成员）可以使用，public是公有财产，大家都可以使用。

可见，一个类可以概括为：类＝（数据，操作，接口）。

其中，数据描述类的属性，如在例1－3中，成员变量side描述正方形的属性；操作描述类的行为，如在例1－3中，4个成员方法描述正方形有4种行为，设置正方形边长，得到其边长、周长和面积；接口描述操作对外的可见性。如在例1－3中，4个成员方法都用public修饰，因此，外界可以使用它们。

在Java语言中，将数据（成员变量）、操作（成员方法）和接口形成一个整体叫类（用类名表示），它作为Java语言的基本单位。这种构建类的过程叫类的封装。类的封装使得类成为成员变量和成员方法的保护膜，外界只能看到类的接口，不在接口中的成员变量和成员方法外界无法看到，当然所有方法的实现外界更是无法看到，这种情况叫隐藏。

SquareTest类是一个起始类，其中包含有main方法。它是用来产生具体的正方形，设置其边长，计算并打印其周长和面积。总之，SquareTest类是检测Square类是否正确。

在main方法中创建两个对象分别赋给了Square类型变量（称为引用型变量）object1和object2。在Java语言中，采用“new类名（）；”的格式来创建对象的。如在例1－3中，使用语句object1＝new Square（）；来创建一个具体正方形对象的，并返回该对象的引用值，再赋给Square类型变量object1。

然后使用对象的方法。语句object1．setSide（10）；将该正方形的边长设置为10。

语句System．out．println（″Perimeter＝″＋object1．getPerimeter（））；计算并打印该正方形的周长。

语句System．out．println（″Area＝″＋object1．getArea（））；计算并打印该正方形的面积。

类似的语句可实现另一个正方形对象的创建和相应计算。

引用型变量object1和object2表示两个相互独立的正方形对象。它们有各自的内存区域，有各自的变量side。

代码System．out．println（．．．）用于在标准输出设备（屏幕）上输出括号内表达式的结果。在System．out．println（″object1side＝″＋object1．getSide（））；代码中，括号内的表达式涉及字符串连接运算（＋）：前半部分是一个字符串″object1side＝″，后半部分是对正方形对象object1的getSide（）方法的调用，其结果是整数1。系统会自动将该整数转换成字符串并与前面的字符串连接。与此类似，下面代码的功能分别是计算并输出正方形object1的周长和面积、正方形object2的边长、周长和面积。

下面简单讲述类与对象的关系。

类与对象的关系，就如同制造汽车的图纸与汽车的关系一样。制造汽车的图纸设计规定了汽车应具有的性能，这样，可以依据图纸制造出大量的汽车。在这里，制造汽车的图纸相当于类，制造出来的汽车相当于对象。

类描述了一组类似对象的共同特性，规定了类的属性和行为。这一组相似的对象被称为该类的实例或该类的对象。类作为一种模式，对象是具有这种模式的具体例子。因此，类是对象的模板，对象是类的实例化。

从Java语言的角度看，类与对象的关系，就如同类型与值的关系。类是数据类型，是引用数据类型。对象用引用值来表示，引用值存放在该类型的引用型变量中。

作为数据类型的类规定了成员变量、成员方法及接口，是对象的模版。由类创建出来的对象，自然具有这些成员变量、成员方法及接口。

【例1－4】　改写例1－1，说明类和对象的关系。

程序运行结果：

你好，很高兴学习Java

在例1－4中，Hello是类，它规定了该类只有一个method（）方法。obj是Hello类的变量，用来记录该类型对象的引用值。new Hello（）产生对象，并将其引用值赋给obj变量。Hello类的对象自然拥有该类的方法，因此，使用obj．method（str）；语句调用对象的method（）方法。

【例1－5】　改写例1－4，说明学习、熟悉、掌握类库的重要性。

程序运行结果：

请输入字符串：从键盘输入字符串并显示出来。

从键盘输入字符串并显示出来。

在例1－5中，使用了Scanner类。该类在java．util包中，因此，使用import java．util．＊；语句。Scanner类的对象可以从键盘读入基本类型数据和字符串。useDelimiter（″＼n″）方法是设置新行为分隔符。next（）方法是读入一个字符串。

可见，引用了java．util包中的Scanner类后，程序的功能比例1－4显得强大了许多，但却没有添加许多代码。因此，学习、熟悉Java类库是Java程序员的一个重要内容。

Java程序是由类构成的。对象是由类创建的，而对象不是孤立存在的，对象之间通过消息相互交流。

【例1－6】　编程模拟两个人物的一次对话，说明对象之间通过消息相互交流。两个人物分别是《红楼梦》的宝玉和黛玉。

程序运行结果：

林妹妹，我好喜欢你。

讨厌，再说这种混帐话，我就不理你了。

在例1－6中，程序由Person类和Ex1＿6类构成。由于我们关心的是说话的内容，因此，Person类只定义了一个成员变量message。方法speakTo（Person sb，String shortMessage）的含义是该对象向sb对象说话，即该对象向sb对象发信息。方法setMessage（String short－Message）表明对象得到了信息。

Ex1＿6类用来测试Person类。它创建了宝玉和黛玉两个对象，完成了两人之间的一次对话。