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Java面向对象实验：类的设计、构造方法重载与图形面积计算

news 2025/11/10 8:57:29

✅ Java面向对象实验：类的设计、构造方法重载与图形面积计算

本文为一次 Java 面向对象实验的完整总结，通过编写 Student 类与 Area 类，我从构造方法、封装、属性管理到对象行为抽象上得到了多方面提升。文章包含代码、思维图、类图、避坑点与心得，适合学习 Java OOP 的同学参考。

📌 目录

一、实验目的
二、实验环境
三、实验内容
四、Student 类：构造方法与信息封装
- 4.1 UML 类图（ASCII 格式）
- 4.2 Student 完整代码
- 4.3 构造方法重载示意图
- 4.4 知识点拆解
五、Area 类：三角形与半圆面积封装
- 5.1 类设计思维图
- 5.2 完整代码
- 5.3 常见错误与避坑点
六、实验心得：从“写对代码”到“写好代码”
七、总结与扩展建议

一、实验目的

本实验围绕 Java 面向对象编程（OOP）进行，目标包括：

理解类与对象的设计思想
掌握构造方法（含重载）
学会通过方法封装对象行为
掌握 Java 类库（Calendar）的使用
使用 OOP 思维解决一个面积计算实际问题

二、实验环境

JDK 1.8
Eclipse

三、实验内容

✔ 编写 Student 类，实现构造方法重载、属性封装、自我介绍以及出生年份计算
✔ 编写 Area 类，封装三角形与半圆面积公式
✔ 使用面向对象思想分析类之间的属性与行为关系

四、Student 类：构造方法与信息封装

Student 类是整个实验的核心，涉及：

属性封装
构造方法重载
对象行为抽象
Java 内置库调用

4.1 UML 类图（ASCII 格式）

+----------------------+
|       Student        |
+----------------------+
| - id : String        |
| - name : String      |
| - age : int          |
| - address : String   |
| - phone : String     |
+----------------------+
| + Student()          |
| + Student(id)        |
| + Student(id,name)   |
| + setAge()           |
| + setAddress()       |
| + setPhone()         |
| + introduce()        |
| + getBirthYear()     |
+----------------------+

4.2 Student 完整代码（格式优化 + 注释清晰）

package xyt_1;import java.util.Calendar;class Student {// 定义属性（封装）private String id;private String name;private int age;private String address;private String phone;// 无参构造public Student() {System.out.println("无参构造方法被调用！");}// 单参构造public Student(String id) {this.id = id;System.out.println("单参数构造方法被调用！");}// 双参构造public Student(String id, String name) {this.id = id;this.name = name;System.out.println("双参数构造方法被调用！");}// 设置属性public void setAge(int age) { this.age = age; }public void setAddress(String address) { this.address = address; }public void setPhone(String phone) { this.phone = phone; }// 自我介绍方法public void introduce() {System.out.println("大家好！");System.out.println("学号：" + id);System.out.println("姓名：" + name);System.out.println("年龄：" + (age > 0 ? age + "岁" : "未填写"));System.out.println("住址：" + (address != null ? address : "未填写"));System.out.println("电话：" + (phone != null ? phone : "未填写"));}// 根据年龄计算出生年份public int getBirthYear() {int currentYear = Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR);return currentYear - age;}public static void main(String[] args) {Student stu1 = new Student("20231026121", "熊宇天");stu1.setAddress("湖北工业大学 工一 B204");stu1.setAge(20);stu1.setPhone("13307217057");stu1.introduce();System.out.println("出生年份：" + stu1.getBirthYear());}
}

4.3 构造方法重载示意图

Student()↑├─────────────── 默认初始化对象Student(id)↑├─────────────── 仅知道学号的场景Student(id, name)↑└─────────────── 已知学号与姓名的场景

构造方法重载让对象初始化更加灵活，是 OOP 的重要能力。

4.4 知识点拆解

✅ 1. 封装（Encapsulation）

属性设为 private，通过 set 方法修改，保证对象状态可控。

✅ 2. 构造方法（Constructor）

负责对象初始化，是 OOP 的入口。

✅ 3. 重载（Overload）

不同参数 → 不同的初始化方式
提高了代码可读性与扩展性。

✅ 4. 调用 Java 内置类库

使用 Calendar 获取当前年份：

Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR);

五、Area 类：三角形与半圆面积封装

Area 类用来展示如何将数学公式封装到对象行为中。

5.1 类设计思维图

Area
├── 属性
│     ├── bottom（底边）
│     ├── extend（高度）
│     ├── wide   （宽度）
│     └── radius （半径 = bottom / 2）
│
├── 构造方法
│     └── 设置底边时同步更新半径
│
└── 方法├── areaTriangle()└── areaSemicircle()

5.2 完整代码

package xyt_1;public class Area {private float bottom;private float extend;private float wide;private float radius;public Area(float bottom, float extend, float wide) {this.bottom = bottom;this.extend = extend;this.wide = wide;radius = bottom / 2;}public void setBottom(float bottom) {this.bottom = bottom;radius = bottom / 2; // 保持数据一致性}public void setExtend(float extend) { this.extend = extend; }public void setWide(float wide) { this.wide = wide; }public float areaTriangle() {return wide * extend / 2;}public float areaSemicircle() {return radius * radius * 3.14f / 2;}public static void main(String[] args) {Area ex1 = new Area(5f, 4f, 3f);System.out.println("三角形面积：" + ex1.areaTriangle());System.out.println("半圆面积：" + ex1.areaSemicircle());}
}