Java面向对象专项实验

实验一：类与对象基础

 

- 目标：创建学生类（ Student ），体现封装性。

- 实现：

public class Student {  

    private String name;  

    private int age;  

 

    // 封装：通过getter/setter访问属性  

    public void setName(String name) { this.name = name; }  

    public String getName() { return name; }  

    // 同理age的getter/setter  

}  

 

- 测试：创建对象并调用方法，验证属性访问控制。

 

实验二：继承与多态应用

 

- 目标：设计“图形”继承体系，体现多态性。

- 实现：

// 父类  

abstract class Shape {  

    abstract double getArea(); // 抽象方法，子类实现  

}  

// 子类  

class Circle extends Shape {  

    private double radius;  

    public Circle(double r) { radius = r; }  

    @Override  

    public double getArea() { return Math.PI * radius * radius; }  

}  

class Rectangle extends Shape {  

    private double width, height;  

    // 构造器与getArea()实现略  

}  

 

- 多态测试：

Shape shape1 = new Circle(5);  

Shape shape2 = new Rectangle(3, 4);  

System.out.println(shape1.getArea()); // 调用子类实现的方法  

 

 

实验三：接口与抽象类实践

 

- 目标：定义“可操作”接口，实现不同类的行为统一。

- 实现：

interface Operable {  

    void operate(); // 接口方法  

}  

abstract class Device implements Operable {  

    protected String brand;  

    // 抽象类可实现部分方法或属性  

}  

class Computer extends Device {  

    @Override  

    public void operate() {  

        System.out.println(brand + "电脑正在运行程序");  

    }  

}  

 

 

实验四：封装与设计模式（简化）

 

- 目标：用单例模式封装日志工具类，体现封装与复用。

- 实现：

public class Logger {  

    private static Logger instance; // 私有实例  

    private Logger() {} // 私有构造器防止外部创建  

    public static Logger getInstance() {  

        if (instance == null) {  

            instance = new Logger();  

        }  

        return instance;  

    }  

    public void log(String msg) {  

        System.out.println("日志：" + msg);  

    }  

}  

 

 

实验要点总结

 

1. 封装：属性私有化，通过方法暴露接口，隐藏内部实现。

2. 继承：子类复用父类属性和方法，通过 extends 实现。

3. 多态：父类引用指向子类对象，同一方法表现不同行为（如 getArea() ）。

4. 接口/抽象类：定义规范（接口）或部分实现（抽象类），强制子类遵循。

 

通过以上实验，可直观理解面向对象三大特性（封装、继承、多态）的应用场景。